DE2007152A1

DE2007152A1 - Spritzpistole für unzugängliche Stellen

Info

Publication number: DE2007152A1
Application number: DE19702007152
Authority: DE
Inventors: Alan B. Bay Village; Rosen Samuel R. Lorain; Baker Robert G. Avon; Ohio Relghard (V.St.A.)
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 1969-03-20
Filing date: 1970-02-17
Publication date: 1970-10-01
Also published as: DE2007152B2; BE747741A; NL7003594A; GB1256667A; SE367135B; DE2007152C3; US3543968A; FR2039639A5

Description

NORDSON CORPORATION, ein® Seeelisehaft nach den Gesetzen des Staates Ohio, 10, Jackson Street« Amherst„ Ohio

(ν. st. a,) ;

Spritzpistole fiir iinJsugängliche Stellen

Die Erfindung betrifft das Spritzen von thermoplastischen oder viskosen Materialien, insbesondere eine manuell gesteuerte Spritzpistole zum Auftragen von solchen Materialien auf relativ unzugängliche Stellen; und im einzelnen eine Spritzpistole, in die das thermoplastische Material in geschmolzener lorm eintritt und durch Kanäle fließt ,die beheizt werden,, um das thermoplastische Material in seinem geschmolzenen Zustand zu halten oder um es wieder zu schmelzen, nach dem &b erstarrt ist»

Der Stand der Technik kennt viel® Anwendungaarten. für thermoplastische Klebstoffe. Sin® Hauptanwendungsart ist das Verleimen verschiedener Kanten und Oberflächen bei der Möbelfertigung. Dftθ Verleimen dieser Verbindungen und Oberflächen ist von sich aus nicht für autoaatiaehe oder Plieäband-Pertigungsverfehren geeignet. Bas Verleimen mud gewöhnlich manuell an einer Stell® auegeführt werden, da die zu verleimenden Verbindungen und Oberflächen oft unzugänglich sind. Ein Werkeeug zum Auftragen

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des Klebstoffes in Form einer Spritzpistole bringt viele Vorteile mit sich, da es von einem geschickten Facharbeiter, der nun um das Werkstück herum gehen kann, statt das ; Werkstück in die erforderliche Stellung zu bewegen, wirksam benutzt werden kann.

Die dem Stand der Technik gemäßen Spritzpistolen zum Auftragen thermoplastischer Klebstoffe sind generell kon-[; struktiv so ausgeführt, daß das thermoplastische Matrial ' in fester, stabförmiger Form in die Spritzpistole einge- W bracht und in dem Lauf geschmolzen werden muß. Dabei treten beträchtliche Schwierigkeiten beim Erwärmen des festen Materials unterhalb des Schmelzbereiche auf, das Material wird in diesem Bereich weich und klebt an den Wänden des Kanals. Bin noch schwierigeres Problem, das bei der Verwendung der dem Stand der Technik gemäßen Spritzpistolen auftritt ist das "Überhitzen" des Klebstoffs, das eine wesentliche Verschlechterung der Klebwirkung zur Folge hat. Das Überhitzen kann in den dem Stand der Technik gemäßen Spritzpistolen leicht auftreten, da der feste Klebstoffstab sehr schnell und kontinuierlich mit der . gleichen Geschwindigkeit geschmolzen werden muß, mit der Klebstoff verspritzt wird, wozu große Wärmemengen erforderlich sind. Bine relativ kurze Verzögerung beim Verspritzen des geschmolzenen Materials, die z.B. beim Verleimen von Möbel-Verbindungen leicht auftreten kann, bewirkt dadurch ein Überhitzen des Klebstoffes in der Spritzpistole.

Sine HauptSchwierigkeit bei Spritzpistolen, denen flüssiger Klebstoff zugeführt wird, ist der Anschluß der Versorgungsleitung an die Spritzpistole. Die Anordnung der Anschlußkupplung zwischen der Versorgungsleitung und der Spritzpistole ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn

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die Spritzpistole in beengten Räumen verwendet werden soll, was üblicherweise bei der Möbelfertigung der Pail ist,wenn Klebstoff auf relativ unzugängliche Flächen, die miteinander verleimt werden sollen, aufgebracht werden muß, ^ ^

In den meisten Fällen hat sich bisher das untere Ende des Griffes der Spritzpistole als diejenige Anschlußstelle des Schlauches an die Spritzpistole erwiesen, die die wenigsten Nachteile besitzt. Jedoch entsteht durch diese Anschlußstelle beim Terspritzen des geschmolzenen Klebstoffee ein Temperaturproblem, da der Klebstoff in die Spritzpistole mit* einer erhöhten Temperatur eintritt und in der Spritzpistole vorzugsweise auf einer optimalen Temperatur gehalten werden muß, so daß er im geschmolzenen Zustand verbleibt.

Aufgabe der Erfindung ist eine Spritzpistole vorzuschlagen, mit deren Hilfe sich thermoplastische oder hochvikose Materialien beheizen und verspritzen lassen und die die o.g. Probleme lößt* Der erfindungsgemäßen Spritzpistole wird geschmolzener Klebstoff durch einen Schlauch zugeführt j der zur Gewährleistung einer maximalen Manövrier barkeit am unteren Ende des Griffes der Spritzpistole angesahlosBenL ist.. In die Spritzpistole sind ferner Mittel eingebaut, ait deren Hilfe sich der thermoplastische Klebstoff schmelzen oder im geschmolzenen Zustand halten läßt. JPerner ist die erfindungegemäße Spritzpistole besonders vorteilhaft zum Aufbringen von. geschmolzenen Klebstoff auf unzugänglichen Stellen, z.B. Möbelverbindungen,geeignet. Sie besitzt einen Griff mit einem zentralen beheizten Kanal, in dea der Klebstoff im geschmolzenen Zustand gehalten wird, während die äußeren Oberflächen des Griffes auf einem angenehmen Temperaturniveau gehalten werden.

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Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spritzpistole besitzt einen Lauf und einen Griff. Der Lauf und der Griff sind mit einem Kanal ausgerüstet, der am unteren Ende des Griffes eine Eintrittsöffnung und am vorderen Ende des Laufes eine Austrittsöffnung für den geschmolzenen Klebstoff besitzt. Mit Hilfe eines Ventiles in dem Kanal, das durch einen Abzug betätigt wird, läßt sich der Durchfluß des geschmolzenen Materials steuern. Ein in dem Griff angeordnetes Heizelement beheizt den in dem Kanal des Griffes enthaltenen Klebstoff. Mit Hilfe geeigneter Mittel wird die Temperatur des Kleb-Stoffs geregelt, so daß der Klebstoff im geschmolzenen Zustand gehalten wird, d.h. es wird eine Temperatur eingestellt, bei der Zustandsänderungen nur langsam ablaufen. Ferner sind Mittel vorgesehen, die verhindern, daß die Temperatur der äußeren Oberfläche des Griffe» auf ein Niveau ansteigt, das für die den Griff haltende menschliche Hand unangenehm oder schmerzhaft ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungeformen ausführlich erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spritzpistole sum Verspritzen von bei hoher Temperatur schmelzenden Materials;

Fig. IA einen vertikalen Schnitt einer rhombueförmigen Unterlegscheibe dta in der erfindungegeeäJen Spritzpistole gemäß Fig. 1 eingeeeteen Ventile*;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene DraufBlüht der Spritspistole gemäß Fig. 1;

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Pig. 3 eine Seitenansicht des Griffes und des hinteren

Teiles des Laufes mit geschnittenem Gehäuse einer modifizierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spritzpistole, bei der gegenüber der Spritzpistole gemäß Pig. 1 und. 2 die Kühlmittel für den Griff modifiziert worden sind;

Pig. 4 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Drehverbindung, mit deren Hilfe ein Versorgungsschlauch an die Spritzpistole angeschlossen ist}

Pig. 5 einen vertikalen Schnitt des Griffes und des hinteren Teiles des Laufee einer weiteren modifizierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spritzpistole, die vorzugsweise zum Verspritzen von bei niedriger Temperatur schmelzenden Materialien geeignet ist.

Gemäß Pig. 1 und 2 besitzt eine Aueführungsform einer erfindungegemäßen Spritzpistole, die vorzugsweise zum Verspritzen von bei hoher Temperatur schmelzenden thermoplastischen Materialien geeignet ist, ein Gehäuse 10 aus Kunststoff oder einem anderen geeigneten, nicht wärmeleitenden Material mit einem vorderen Lauf-Teil 11, einem hinteren Lauf-Teil 12 und einem Griff 14. Geschmolzenes thermoplastisches Material wird der Spritzpistole durch einen beheizten Schlauch 15 zugeführt, der, wie später ausfuhrlich beschrieben wird* mit Hilfe einer Drehverbindung 17 an das untere Ende eines !■ Griff 14 der Spritzpistole angeordneten Kanalee 16 *ng*schl«a»«n let· Der Schlauch 15 besitzt eine Muffe 18, durch die aith die Drehverbindung 17 erstreckt, ferner tritt an einer Seite aue der Muffe 18 ein elektrisches label 19 »us, das an den hinteren Lauf-Teil 12 der Spritspistole angeschlossen ist.

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Die Drähte, die das elektrische Kabel 19 bilden sind mit dem Versorgungsschlauch 15 verlegt. Die Konstruktion des Schlauches 15 und seine Heizvorrichtung sind nicht Bestandteil der Erfindung und werden daher nicht ausführlicher beschrieben.

Längs im Griff 14 ist der Kanal 16 angeordnet, durch den das thermoplastische Material fließt. Ein rohrförmiges Heizelement 21, das nach dem Prinzip der elektrischen Widerstandsheizung arbeitet, umgibt den Kanal 16. Das Heizelement ist seinerseits von einem geeigneten wärmeisolierenden Material 22 umgeben. Die gesamte Einheit, bestehend aus dem Kanal 16, dem Heizelement 21 und der Wärmeisolierung 22, ist mit Abstand zu den Innenwänden des Griffes 14 angeordnet, so daß ein Luftspalt 23 entsteht. Die Innenwände des Griffes 14 sind mit einer dünnen Reflektionsschicht 24 aus z.B. Chrom oder einem anderen geeigneten Metall ausgerüstet, die alle Wärme, die durch den Luftspalt 23 abgestrahlt wird, reflektiert.

Der hintere Lauf-Teil 12 und der Griff 14 Bind durch eine Wand 25 von dem vorderen Lauf-Teil 11 getrennt. Der Kanal 16, das Heizelement 21 und die Isolierung 22 erstrecken sich durch die Trennwand 25 in den vorderen Laufteil 11. Im vorderen Lauf-Teil 11 ist ein Aluminium-Gußstück 27 angeordnet, das einen Kanal 28 besitzt, der mit dem Kanal 16 im Griff 14 in Verbindung steht und durch den das thermoplastische Material in einen Speicher 29 strömt. Der hintere Teil des Kanals 28 endet in einer Erweiterung 30, die mit einem Innengewinde zur Aufnahme eines oberen Gewindeendes 31 des Kanals 16 ausgerüstet let. Das Aluminium-GuBteil 27 ist mit Hilfe von Schrauben 32 und 33 im vorderen Lauf-Teil 11 fixiert und an dem Gehäuse 10 befestigt.

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Im Speicher 29 ist ein Ventil angeordnet, das eine rhombenförmige Unterlegscheibe 35> die gemäß Fig. IA Seitenkanten 36 besitzt, die so gekrümmt sind, daß sie mit den Innenwänden des Speichers 29 ein Gleitsitz bilden, ein vorderes Stangenende 37, das an die Vorderseite der Unterlegscheibe 35 angeschweißt o.dgl. ist und das in einem halbkugelförmigen Ventilkörper 38 endet, und ein hinteres Stangenende 39» das mit der Rückseite der Unterlegscheibe 35 verbunden ist, besitzt. Das hintere Stangenende 39 bildet mit einer Dichtung 40 einen engen Gleitsitzt. Sie !Dichtung 40 besteht vorzugsweise aus einer Teflon-Scheibe, durch die das hintere Stangenende 39 gedruckt worden ist, so daß das verdrängte Material dicht am Umfang des hinteren Stangenendes 39 anliegt und dadurch eine sehr wirksame Dichtung bildet. Das hintere Stangende 39 ist j&it einem Kopf 41 ausgerüstet, der mit einem dünnen Draht 42 verbunden ist. Der Umfang des Kopfes 41 des hinteren Stangenendes 39 ist so gewählt, daß der Kopf 41 frei, jedoch exakt geführt in einem zylindrischen Führungsrohr 43 gleitet. Das Führungsrohr 43 besitzt an seinem hinteren Ende ein Außengewinde zur Aufnahme einer Justiermutter 44, an der das hintere Ende des Drahtes 42 befestigt ist.

Ferner ist im Speicher 29 eine Feder 47 angeordnet, deren hinteres Ende elastisch an der Vorderseite der Dichtung 40 und deren vorderes Ende elastisch an der Rückseite der rhombenförmigen Unterlegscheibe 35 anliegt. Die Feder 47 drückt den halbkugelförmigen Ventilkörper 38 dichtend auf das hintere Ende eines Kanales 48, der mit einer Austritte-Öffnung 49 einer Düse 50 in Verbindung steht.

An das Gußstück 27 ist ein Abrug 51 Bit Hilfe eines Stiftes 52 angelenkt, der aufeinander gegenüberliegenden Seiten des Gußstücks 27 in Schenkeln 53 und 54 gelagert ist.

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An den Schenkeln 53 und 54 ist ein Ansehlag 55 befestigt, deesen RUckseite an der Juetiermutter 44 und dessen Vorderseite an einer Oberfläche 56 eines Ausschnitts 57 des Gußstückes 27 anliegt. Gemäß Fig. 1 und 2 sind beiderseits des Kanäle8 28 zwei Heizpatronen 59 und 60, die nach dem Prinzip der elektrischen Widerstandsheizung arbeiten, in das Gußstück 27 eingebettet, um das Gußstück 27 zu beheizen und dadurch das Material in dem Kanal 28 zu schmelzen oder im geschmolzenen Zustand zu halten. Ein Thermostat 61 dient zur Regelung der Themperatur des Gußstückes 27 und des Kanales 16.

Im hinteren Lauf-Teil 12 ist ein Ventilator 62 angeordnet, der von einem Elektromotor 63 angetrieben wird. Der Ventilator 62 und der Motor 63 werden von Schrauben 64 gehalten, mit deren Hilfe der Ventilator 62 am Gehäuse 10 befestigt ist. Das Gehäuse 10 besitzt oberhalb des Ventilators 62 einen Ausschnitt, der als Eintrittsöffnung 66 für die Kühlluft dient. Die Luft wird in den hinteren Lauf-Teil 12 gesaugt, strömt durch den Luftspalt 23, wobei sie die Wände des Griffes 14 kühlt, und tritt durch eine ringförmige Öffnung 67 am unteren Ende des Griffes 14 wieder aus. Ein Abstandshalter 68 fixiert den Kanal 16 und das Heizelement 21 in der Austritteöffnung 67 und gestattet gleichzeitig den Austritt der Luft. Die elektrische Energie für den Motor 63 und für die Heiselemente 21, 59 und 60 wird über das Kabel 19 zugeführt, dafl mit de& Schlauch 15 verlegt ist und au» ler Muff« 16 am End«, dee Schlauches 15 austritt. Von dem hinteren Lauf»Teil 12 wen !en die Leiter dee Kabels 19 durch ein« Oumeieanech t. ί in der Trennwand 25 zu dem Thermost ^ jI und den EelselMenten 21, 59 und 60 geführt.

Im Betrieb wird das geschmolzene thermoplastisch· Material«

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z.B. geschmolzener Klebstoff, durch den beheizten Schlauch 15 mit einem Druck von 7 bis 105 ata (vorzugsweise mit ungefähr 14 ata) dem Kanal 16 zugeführt. Das geschmolzene Material strömt von dem Kanal 16 durch den Kanal 28 im Gußstück 27 in den Speicher 29, um die Unterlegscheibe 35 und das vordere Stangeneride 37 und wird von dem halbkugelförmigen Ventilkörper 38 am Eintritt in den Kanal 46 gehindert.

Thermoplastische Klebstoffe besitzen keinen exakten Schmelzpunkt, ihr Schmelzvorgang ist eine Punktion der Zeit und der Temperatur. Das überhitzen des Materials ist ebenfalls eine Punktion der Zeit und der Temperatur. Es gibt jedoch Temperaturbereiche, in denen die Materialien vollständig geschmolzen sind und in denen das Überhitzen verglichen mit der Geschwindigkeit mit der das Material verspritzt wird so langsam vor sich geht, daß es vernachlässigbar ist. Diese Temperaturbereiche sind in einem System, das sich im thermischen Gleichgewicht befindet, d.h. dem nicht absichtlich schnell Wärme zugeführt wird, um z.B. festes Material schnell zu schmelzen, relativ leicht einhalten.

Thermoplastische Klebstoffe, die z.Zt. üblicherweise verwendet werden, wie z.B. Äthylenvenylazetat- und Polyäthylen-modifizierter Wachs, lassen sich bei Temperaturen von 95 ⁰C bis 230 ⁰C, vorzugsweise bei ungefähr 180 ⁰O im geschmolzenen Zustand halten und verspritzen. Andere thermoplastische Klebstoffe lassen sieh bei Temperaturen von 230 ⁰C bis 320 ⁰C, rirzugsweise bei ungefähr 260 bie 29O⁰C im geschmolzenen Zustand halten und verspritzen. Sie letz* genannten Klebstoffe werden z.Zt. noch nicht so häufig verwendet wie die erst genannten, ihre Anwendungshäufigkeit nimmt jedoch zu. Beispiele für die letzt genannten Ileb-

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etoffe sind Polyamide und Polyester. In Idealfall haben die bei hohen Temperaturen schmelzende Klebstoffe am unteren finde des Kanals 16 eine Eintrittstemperatur von ungefähr 290 ⁰C. Der Thermostat 61 hält die Temperatur dee Gußstückes 27 und des Kanals 16 auf ungefähr 290 ⁰C. Dadurch wird das thermoplastische Material weitgehend in einem thermischen Gleichgewicht gehalten, so daß es sich im geschmolzenen Zustand und auf einer für das Verspritzen optimalen Temperatur befindet, ohne überhitzt zu werden.

Kühlluft wird von dem Ventilator 62 durch die Eintrittsöffnung 66 in den hintern Teil 12 des Laufes angesaugt, strömt zur Kühlung des Griffes 14 durch den Luftspalt 23 und tritt durch die ringförmige Auetrittsöffnung 67 aus dem Griff 14 aus. Der Luftmengenstrom beträgt vorzugsweise mindestens 0,023 m^/min. Um die äußere Oberfläche des Griffes 14 auf einem angenehmen Temperaturniveau zu halten reflektiert zusätzlich die Reflektionsschicht 24 der Innenwand des Griffes 14 die von dem Heizelement 24 ausgestrahlte Wärme.

Durch das Drücken des Abzuges 31 wird thermoplastisches Material verspritzt. Beim Drücken des Abzuges 51 schwenken die Schenkel 53 und 54 um den Stift 52 und drücken dadurch die Justiermutter 44 nach hinten, so dafl Ale Unterlegscheibe 35 gegen den Druck der Feder 47 und damit der halbkugelförmige Ventilkörper 38 von seinem Dichtsitζ am Eingang des Kanals 48 gezogen wird. Dadurch fließt das geschmolzene Material aus dem vorderen Tell dee Speichers 29 durch den Kanal 48 und tritt aus dem Kanal 49 der Düee 50 als dünner Flüssigkeitsstrom aus. Dor Hub dee Vent11-körpers 38 läßt sich durch das Verstellen der Justiermutter 44 auf dem Führungsrohr 43 nach vorn oder nach hinten ein-

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stellen. Damit läßt sich auch der Rückwärtweg einstellen, den das Ventil zurücklegt bevor die Justiermutter 43 an einer Innenfläche 70 des Ausschnitts 57 im Gußstück 27 anstößt.

Die erfindungsgemäße Spritzpistole kann für relativ kurze Zeitintervalle beiseite gelegt werden und ist dann sofort wieder gebrauchsfertig, wenn wieder thermoplastischer Klebstoff verspritzt werden muß. Über Nacht, wenn die Energieversorgung der Heizelemente 21, 59 und 60 unterbrochen wird, kann sich das geschmolzene Material verfestigen. Am nächsten Morgen werden die Heizelemente 21, 59 und 60 wieder mit Energie versorgt und innerhalb kurzer Zeit schmilzt das Material und das thermische Gleichgewicht wird wieder eingestellt, so daß der Betrieb der Spritzpistole fortgesetzt werden kann.

Pig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spritzpistole mit modifizierten Mitteln zur Versorgung des Griffes 14 mit Kühlluft. Gemäß Pig. 3 ißt die Größe des hinteren Teiles 12 des laufes beträchtlich reduziert, da es nicht erforderlich ist, den Ventillator 62 gemäß Pig. 1 in diesem Teil des Laufes unterzubringen. An Stelle dee Ventilators 62 übernimmt eine Druckluftleitung 71 die Versorgung der Spritzpistole mit Kühlluft. Die Druckluftleitung 71 wird von einer geeigneten Druckluftquelle entlang des beheizten Schlauches 15 und des Kabele 19 in den hinteren Teil 12 des Laufes der Spritzpistole geführt. Die aus der Druckluftleitung 71 austretende Druckluft strömt durch den Luftspalt 23 und tritt aus der ringförmigen Austrittsöffnung 67 am unteren Ende des Griffes 14 aus, so daß sie den Griff 14 in der gleichen Weise kühlt wie die von dem Ventilator 62 angesaugte Kühlluft.

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Eine weitere Eigenschaft der erfindungsgemäSen Spritzpistole, die die vielfältige Einsatzmöglichkeit der Spritzpistole erhöht ist die Drehverbindung 171 die in Fig. 4 im Detail dargestellt ist. Die Drehverbindung 17 gestattet Drehbewegungen, der Spritzpistole relativ zum Schlauch 15. Dadurch wird die Manövrierfähigkeit der Spritzpistole durch den Operateur an unzugänglichen Stellen erhöht und die Möglichkeit des Verdrehens oder des Abknikkene dee beheizten Schlauches 15 reduziert.

Gemäß Fig. 4 besteht die Drehverbindung 17 aue drei Grundelementen, einer Schlauchkupplung 751 einer Pistolenkupplung 74 und einem Zwischenstück 75. Die Schlauchkupplung 73 besitzt ein äußeree Gewindeende 76, das sich mit einem Innengewinde eines metallischen Endstückes des Schlauches 15 zum Eingriff bringen läßt, und eine zentrale Bohrung 77t durch die das thermoplastische Material strömt. Die Schlauchkupplung 73 besitzt an ihrem entgegengesetzten Ende ein Innengewinde, das sich mit einem Außengewinde des Zwischenstückes 75 zum Eingriff bringen läßt, fo daß sich die Schlauchkupplung 73 und das Zwischenstück 75 miteinander verbinden lassen. An der Trennfläche zwischen den beiden Kupplungsstücken 73 und 75 ist eine Dichtung 80 aus einen geeigneten hitaebeständigen Material, z.B. Teflon, angeordnet. Das Zwischenstück 75 besitzt eine »entrale Bohrung 81, die an einem Ende mit der Bohrung 77 der Schlauchkupplung 73 und am anderen Ende mit dem Kanal dee Griffes 14 der Spritzpistole in Verbindung steht.

Die Pistolenkupplung 74 umgibt koaxial den oberen Teil des Zwischenstückes 75 und besitzt eine ringx^rmlge Erweiterung 82 zur Aufnahme eines radial nach au0en ragenden Bundes 84 des Zwischenstückes 75· Die Pistolenkupplung 74 ist mit Hilfe eines Innengewindes 8$, in das ei» ■it einem Außengewinde ausgerüsteter Ring 86 eingeschraubt

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ist, der das Zwischenstück 75 drehbar unterhalb der Schulter 84 umgibt, mit dem Zwischenstück 75 drehbar verbunden. Ein Drucklager 87 aus Teflon umgibt das Zwischenstück zwischen dem Bund 84 und dem Ring 86.

Das obere Ende der Pistolenkupplung 74 ist so ausgeführt, daß es sich mit dem Kanal .16 verbinden IaBt; zu diesem Zweck besitzt es ein Außengewinde 88. Ein G-Ring 89 aus Teflon dient als Dichtung zwischen dem Kanal 16 und der Pistolenkupplung 74. Bin gleicher O-Ring 90 dient als Dichtung zwischen dem Zwischenstück 75 und der Pistolenkupplung 74. Ein Drucklager 91 aus teflon ist zwischen dem Zwischenstück 75 und der Pistolenkupplung 74 neben dem O-Ring 90 angeordnet, wodurch die Drehung der Pistolenkupplung 74 um das Zwischenstück 75 ermöglicht wird.

Eine Tellerfeder 93, die das Zviecbenstück 75 umgibt, liegt mit ihrem inneren Umfang an einem nach oben ragenden Bund 94 der Schlauchtoipplung 73 und mit ihrem äußeren Umfang an der unteren Stirnfläche der Piatolenkupplung an. Die Tellerfeder 93 bildet dadurch eine sicher elektrisch* Masseverbindung zwischen der Schlauchkupplung 73 und der Pistolenkupplung 74 über die Drehverbindung 17 hinweg, daß sie als Schleifring wirkt, der während der Drehung der Pistolenkupplung 74 relativ au» Zwischenstück 75 einen kontinuierlichen Kontakt zwischen der Schlauchkupplung 73 und der Pietolenkupplung 74 aufrecht erhält. Die Tellerfeder 93 ist in axialer Bichtung flexibel und so proportioniert, daß zwischen dar Schlauchkupplung 73 und der Pistolenkupplung 74 ein guter elektrischer Kontakt gewährleistet ist, wem: die Pietolemkupplung 74 fest auf den Ring 86 aufgeschraubt ist.

Punktionegemäß ist die Pietolenkuppluag 74 nlcht-dreh-

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bar mit dem Kanal 16 verbunden und kann sich mit der Spritzpistole frei um das Zwischenstück 75» die Schlauchkupplung 73 und den Schlauch 15 drehen, die nicht-drehbar miteinander verbunden sind. Das Zwischenstück 75 wird von dem Drucklager 87 getragen, das auf dem Ring 86 aufsitzt. Der Ring 86 kann eich mit der Pistolenkupplung frei um das Zwischenstück 75 drehen. Die Tellerfeder 9f> stellt eine zuverlässige sichere elektrische Masseverbindung zur Pistolenkupplung 74 und damit zu den inneren metallischen Teilen der Spritzpistole sicher.

Die kompakte Konstruktion der Drehverbindung 17 und die Anordnung ihrer Einzelteile gewährleistet eine gute Wärmeleitung über die Drehverbindung 17, so daß der Wärmeverlust der Drehverbindung 17 auf ein Minimum reduziert wird.

Gemäß Fig. 1 ist erfindungsgemäß durch die Führung des Kabels 19 von dem Ende des Schlauches 15 durch die Muffe 18 in den hinteren Teil 12 des Laufes unter Umgehung d>r Drehverbindung 17 die Schwierigkeit umgangen worden, die elektrische Energie über die Drehverbindung 17 zuzuführen.

Gemäß Fig. 5 ist bei einer weiteren modifizierten Ausführung Bf or m der erfindungegemäßen Spritzpistole ein Heizelement 96 in einen Kanal 95 angeordnet, anstatt daß es diesen Kanal umgibt, und die äußere Oberfläche des Griffes 14 wird statt durch Kühlluft durch eine thermische Isolierung 103 zwischen dem Kanal 95 vend den Innenwänuen des Griffes 14 auf einer angenehmen Temperatur gehalten. Die Einzelteile des vorderen Laufes einschließlich des Aluminiumgußstückea, des Ventiles und der Auslösemechanik sind im wesentlichen die gleichen wie die

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in Fig.l gezeigten. Demgemäß ist der vordere (Teil des Laufes in Fig. 5 nicht dargestellt. Da ferner im hinteren Teil des Laufes keine Kühlmittel vorgesehen sind, ist die Größe des hinteren Teiles des Laufes weitgehend auf die in Fig. 3 dargestellt Größe reduziert. Die bei dieser Ausführungsform verwendete Drehverbindung 17 ist identisch der in Fig. 4 gezeigten Drehverbindung.

Gemäß Fig. 5 ist in einem Griff 14' der Spritzpistole ein zentraler Kanal 95 angeordnet, durch den das geschmolzene Material strömt. Koaxial im Kanal 95 ist ein elektrisches Widerstandsheizelement 96 angeordnet, daß das geschmolzene Material erwärmt. Das Heizelement 96 besitzt ein oberes Gewindeende 97 mit Außengewinde, das mit einer Fassung 93 mit Innengewinde in einem Gußstück 27' in Eingriff ist. Die Fassung 98, die mit dem Kanal 28* in Verbindung steht erstreckt sich von dem Kanal 28' aue im Gußstück 27* weitgehend nach oben.

Der Kanal 95 besitzt ein oberes Gewindeende 99 mit Aussengewinde, das im unteren feil des Gußstückes 27* mit einer Fassung 100 mit Innengewinde im Eingriff ist. Die Faesung 100 steht mit dem Kanal 28' in Verbindung und erstreckt sich im Gußstück 27' vom Kanal 28* nach unten. Das untere Ende' des Kanals 95 ist in die Pietolenkupplung 74 der drehverbindung 17 eingeschraubt, die in Verbindung mit Fig. bereits beschrieben wurde. Eine Distanzecheibe 102 zentriert und fixiert den unteren Teil des Kanäle 95· Wie bereite beschrieben misst und regelt ein Thermostat 61* die Temperatur des Gußstückes 27* und des Kanals 95, in dem er die Energiezufuhr zu den Heizelementen 59 und 60 (Fig. 1) und zu dem Heizelement 96 steuert.

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Der Kanal 95 im Griff 14' wird von einem Gußstück 103 aus Silikonschaumatoff umgeben, das als Wärmeisolierung dient, so daß zwischen den Wänden des Kanals 95 und den Innenwänden des Griffes 14' ein Temperaturgefälle aufrecht erhalten wird. Silikonschaumstoff, der allgemein bekannt ist, wird z.B. von der Firma Dow Corning Corporation u.a. hergestellt.

Die Wärmeleitfähigkeit von Silikonschaumstoff kann in Abhängigkeit von dem Herstellungsverfahren leicht variieren, sie beträgt im allgemeinen ungefähr 0,17 tf/( *m ·°0).

Die in Pig. 5 dargestellte Anordnung der Heizung 96 und der Isolierung 105 im Griff 14* wird für bei niedrigen Temperaturen schmelzende thermoplastische Kunststoffe bevorzugt, bei denen die Temperatur an der Außenwand des Kanals 95 230 ⁰C nicht überschreitet und auch nicht zu überschreiten braucht. Die zentrale Anordnung des Heizelementes 96 im Kanal 95 hat den Vorteil, daß sowohl in dem geschmolzenen Material innerhalb des Kanals 95 ais auch in dem Isoliermaterial 103 ein Temperaturabfall stattfindet. Das zentral angeordnete Heizelement 9b hat jedoch den Nachteil, daß sich die Temperatur dee geschmolzenen Materials im Kanal 95 nicht so exakt regeln ) läßt, obwohl auch bei dieser Ausführungsfora das überhitzen des geschmolzenen Materials verhindert wird. Diese Verhältnisse ergeben sich, da die Temperatur des geschmolzenen Materials praktischer Weise an der Außenwand des Kanals 95 gemessen werden muß und die Forderung die Temperatur an dieser Stelle durch die Steuerung des Heizelementes 96 auf einem hohen Niveau zu halten, ein Überhitzen des geschmolzenen Materials in unmittelbarer Nähe des Heizelementes 96 zur Folge haben könnte.

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Das gerade beschriebene Problem wird dadurch erleichtert, daß für den Kanal 95 relativ zum Heizelement 96 ein kleiner Durchmesser gewählt wird. Die Dicke des geschmolzenen Materials, über die der Temperaturabfall auftritt, wird dadurch klein gehalten, so daß die Gefahr eines großen Temperaturgradienten im geschmolzenen Material und des Überhitzens des geschmolzenen Materials im Zentrum des Kanals 95 reduziert wird. Aus diesem Grunde ist der Durchmesser des Kanals 95 bei einer maximalen Temperatur

als 15 mm.

Temperatur der Wand des Kanals 95 von 230 ⁰C nicht größer

Damit sich der Spritzpistolengriff angenehm halten und die Spritzpistole leicht handhaben läßt, muß er ausreichend groß sein. Wenn das Hauptquerschnittsmaß des Griffes größer als 50 mm ist, ist der Griff zu dick um sich angenehm halten zu lassen. Wenn der Griff z.B. einen rechteckigen Querschnitt besitzt, sollte die längste Seite des Rechteckes nicht größer als 50 mm sein. Wenn der Griff dagegen einen elyptischen Querschnitt besitzt, sollte die Hauptachse der Elypse nicht größer als 50 mm sein. Wenn der Griff intern beheizt wird, so daß er zum Schutz und zur Bequemlichkeit der den Griff haltenden Person isoliert werden muß, muß ein Kompromiss «wischen der durch die Wärme hervorgerufen« Unbequemlichkeit und der durch übergroße Abmessungen des Griffes hervorgerufenen Unbequemlichkeit gewählt werden. Eine Außenwandtemperatur des Griffes die 50 ⁹G nicht übersteigt wird nicht als unbequem betrachtet. Bei den dem Stand der Technik gemäßen Spritzpistolen zum Verspritzen heißer Materialien ergeben sich bei diesem Prozeß aus beiden Quellen Unbequemlichkeiten, sowohl übermäßig· Temperaturen als auch übergroße Abmessungen.

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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 der erfindungsgemäßen Spritzpistole wird die Lösung des oben beschriebenen Problems mit der Lösung des Überhitzungsprobleme des geschmolzenen Klebstoffes dadurch kombiniert, daß das Heizelement 96 zentral in dem Kanal 95 angeordnet ist, und daß der Raum zwischen den Außenwänden des Kanals 95 und den Innenwänden des Griffes 14' mit einem wärmeisolierenden Material, vorzugsweise Silikonschaumstoff, ausgefüllt ist. Der innere Durchmesser des Kanals 95 ist vorzugsweise nicht größer als 15 mm und der minimale Abstand zwischen den Außenwänden des Kanals 95 und den Innenwänden des Griffes 14' ist vorzugsweise kleiner als 12 mm. Das maximale Querschnittsmaß oder die Dicke des Griffes 14' ist vorzugsweise nicht größer als 50 mm, damit sich der Griff leicht halten läßt.

Wie bereits erwähnt vergrößert das geschmolzene Material in dem Kanal 95 den Temperaturgradienten. Der Durchmesser des Kanals 95 ist bei einer Außenwandtemperatur des Kanals von 230 C vorzugsweise nicht größer als 15 mm, um ein überhitzen des Materials zu vermeiden. In der 12 mm dicken Isolierschicht kann dann die Temperatur auf Werte von kleiner als 50 ⁰C an der Außenwand des Griffes 14· abfallen.

Als Wärmeisolierung kann statt des Silikonschaumstoffea eine Kombination aus einer inneren Schicht aus einer Glasfasermatte, die von einer äußeren Schauastoffschicht aus Harnstoffharz umgeben wird, verwendet werden. Die Wärmeleitfähigkeit dieser Isolationematerialien hängt ebenfalls von dem Herstellungsverfahren ab. Die Wärmeleitfähigkeit von Glasfasermatten beträgt im Mittel 0,17 W/( .m²-°C) und die Wärmeleitfähigkeit des Schaumetoffs aus Harnstoffhare beträgt im Mittel 0,11 W/( .m²'°C).

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Glasfasermatten sind bis zu Temperaturen von 550 C einsetzbar, während Harnstoffharze nur bis zu Temperaturen von ungefähr 140 ⁰C einsetzbar sind. Durch eine um den Kanal 95 herum angeordnete Glasfaserschicht, deren Dicke ungefähr 3/5 des radialen Abstandes zwischen dem Kanal 95 und der Innenwand des Griffes beträgt, wird die Temperatur an der Glasfaser-Harnstoffharz-Trennschicht auf ein für das Harnstoffharz zulässiges Niveau abgesenkt. Glasfaserstoff könnte auch allein verwendet werden, jedoch reduziert die niedrige Wärmeleitfähigkeit des Harnstoffharzes die Wärmeleitfähigkeit des gesamten Isoliersystems, so daß die Außenwandtemperatur des Griffes 14' weiter abgesenkt wird.

Ee ist offensichtlich, daß erfindungsgemäß eine Spritzpistole für thermoplastische Materialien in geschmolzener Form vorgeschlagen worden ist, die das Überhitzungsproblem lößt, die leicht zu manövrieren ist, so daß sie auch an relativ unzugänglichen Stellen einsetzbar ist, und an deren Griffotoerfläche Temperaturen eingehalten werden, die für den Operateur angenehm sind. Es ist ferner offensichtlich, daß die erfindungsgemäße Spritzpistole auch zum Beheizen und zum Verspritzen viskoser, nicht thermoplastischer Materialien einsetzbar ist.

Die Erfindung besteht also im wesentlichen in einer Spritzpistole zum Verspritzen thermoplastischer oder viskoser Materialien, insbesondere geschmolzener Klebstoffe. Das geschmolzene thermoplastische Material tritt unter Druck in einen Kanal im Griff der erfindungegemäßen Spritzpistole ein und fließt von dort aus durch einen Kanal im Lauf der Spritspistole zu einer mit Hilfe eines Abzugs gesteuerten Auetrittsdüse. Die Kanäle in dem Lauf und in dem Griff sind mit thermostatisch gesteuerten

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Heizelementen ausgerüstet, mit deren Hilfe eich das thermoplastische Material schmelzen oder im geschmolzenen Zustand halten läßt. Die beheizten Einbauten des Griffee sind durch eine Wärmeisolierung oder durch eine Wärmeisolierung und einen Luftspalt von den äußeren Teilen des Griffes getrennt. Bei den Ausführungsformen die einen Luftspalt besitzen, wird in den hintern Teil der Spritzpistole Kühlluft entweder von einem Ventilator angesaugt oder durch eine Druckluftleitung von einer geeigneten Druckluftquelle her eingespeist. Die Kühlluft strömt dann durch den Luftspalt, um die Außenwandtemperatur des Griffes auf einem angenehmen Niveau zu halten.

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Claims

- 21 Ansprüche

rl^Spritzpistole zum Beheizen und Verspritzen von geschmolzenem, bei Raumtemperatur im wesentlichen unspritzbarem Material, dadurch gekennzelchenet, daß ein Kanal (16,95;28) für das geschmolzene Material sich von einer Eintrittsöffnung am unteren Ende des Pistolengriffes (14,14·) ausgehend durch den Griff und den Lauf der Pistole erstreckt und an einer Austrittsöffnung (49) am vorderen Laufende mündet; daß in dem Kanal ein Ventil (38) zur Steuerung des Mengenstromes an geschmolzenem Material im Kanal (28) angeordnet und durch einen Auslöser (51) betätigbar ist; daß eine Beheizvorrichtung für das Material vorgesehen ist, die mindestens ein in dem Griff angeordnetes Heizelement (21;96) zum Beheizen des in dem Kanal des Griffes befindlichen Materials sowie eine schädliche thermische Veränderung des Material verhütende Temperaturregelungs-Yorrichtung (61;61·) umfaßt; und daß für den zwischen Heizelement und Griffgehäuse befindlichen Raum eine thermische Isolation (22,23, 62;71;103) vorgesehen ist.
2. Spritzpistole nach Anspruch l_t gekennzeichnet durch zweite Heizelemente(59, 60) in dem Lauf (11) zum Beheizen des Kanals (28) in dem Lauf (11).
3. Spritzpistole nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwände des Grif fes (14) mit einer metallischen Schicht (24) ausgerü stet sind; die die von dem Heizelement (21) ausgestrahlte Wärme reflektiert.
4. Spritzpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (16) in dem Griff (14) aus einem Rohr besteht, das so angeord-

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net ist, daß zwischen dem Rohr und den Innenwänden des Griffes (14) ein Spalt (23) entsteht; und daß das Heizelement (21) aus einem Stück Draht mit hohem Widerstand besteht, der das Rohr umgibt und mit einer Isolationsschicht (22) bedeckt ist.
5. Spritzpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Isolation einen Ventilator (62) aufweist, der in der Nähe des Griffes (14) angeordnet ist und Luft durch den Spalt (23) zwischen dem Heizelement (21) und den Innenwänden des Griffes (14) bläst.
6. Spritzpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Isolation eine Druckluftleitung (71) umfaßt, die an das hintere Ende (12) des Laufes angeschlossen ist und Druckluft von dem hinteren Ende (12) des Laufes durch den Spalt (23) zwischen dem Heizelement (21) und den Innenwänden des Griffes (14) leitet.
7. Spritzpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Versorgungsschlauch (15), der die Eintrittsöffnung am unteren Ende des Griffes (14, 14') mit geschmolzenem Material speist; und durch eine das untere Ende des Griffes mit dem Schlauch (15) drehbar verbindende Drehkupplung (17).
8. Spritzpistole nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehkupplung (17) eine Schlauchkupplung (73), die mit dem Schlauch (15) verbunden ist, ein Zwischenstück (75), das derart an die SchlauchBupplung (73) einschraubbar ist, daß zentrale koaxiale Bohrung (77, 81) der Schlauchkupplung (73) und des Zwischenstückes (75) mit dem Schlauch (15) und der Eintrittsöffnung am unteren Bnde des Kanals (16,95)

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in Verbindung stehen, und eine Pistolenkupplunq (74) umfaßt, die derart über das Zwischenstück (75) greift, daß sie sich um das Zwischenstück (75) drehen läßt, und die in das untere Ende des Kanals (16, 95) eingeschraubt ist, so daß sich die Pistolenkupplung (74) und die Pistole relativ zur Schlauchkupplung (73) und zum Schlauch (15) frei um das Zwischenstück (75) drehen lassen.
9. Spritzpistole nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Tellerfeder (93), die auf der Schlauchkupplung (73) aufliegt und deren elastischer Umfang an der Pistolenkupplung (74) anliegt, so daß die Schlauchkupplung (73) während der Drehung der Pistolenkupplunq (74) um das Zwischenstück (75) ständig elektrisch mit der Pistolenkupplung (74) verbunden ist.
10. Spritzpistole nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (95) im Griff (14*) aus einem Rohr besteht, das derart im Griff (14·) angeordnet ist, daß zwischen den Innenwänden des Griffes (14') und dem Rohr ein Spalt entsteht; und daß sich das Heizelement (96) zentral durch das Rohr erstreckt; und daß die Isolation (103) ein Füllstück aus mindestens einem das Rohr umqebenden Isoliermaterial aufweist und den Spalt zwischen den Außenwänden des Rohres und den Innenwänden des Griffes (14') ausfüllt.
11. Spritzpistole nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Thermostat (61·) die Temperatur der Außenwand des Rohres auf nicht mehr als 23O°C hält; und daß das Rohr einen inneren Durchmesser von nicht mehr als 15 mm besitzt; und daß der Mindesabstand der Außenwand des Rohres von der Innenwand des Griffes (14·) nicht weniger als 12 mm beträgt.

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12. Spritzpistole nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das maximale Querschnittsmaß des Griffes (14') nicht mehr als 5C nun beträgt.

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