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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zum Vermischen von zumindest
zwei Komponenten, insbesondere von einer Binder-Komponente und einer
Härter-Komponente
zu einem pastösen
oder flüssigen
Mischgut, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Derartige
Vorrichtungen zur Vermischung von zumindest zwei Komponenten finden
beispielsweise bei der Herstellung von Spachtelmassen Anwendung,
wobei eine Härter-Komponente
mit einem 1 ... 2%igen Anteil einer Binder-Komponente zugemischt
wird, um eine aushärtbare
Spachtelmasse zu erzeugen. Die Mischvorrichtung weist zur Zufuhr
der jeweiligen Komponenten Eintrittsöffnungen auf, über welche
die Komponenten in die Mischkammer zugegeben werden. Die Komponenten
sind in vorgeschaltenen Aufnahmebehältern wie Kartuschen oder Ähnlichem
bevorratet, wobei die Mischvorrichtung Teil einer Einrichtung zur
Bereitstellung von Spachtelmassen ist.
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Eine
derartige Vorrichtung zur Herstellung einer gebrauchsfertigen Spachtelmasse
für die
Verspachtelung von Oberflächen,
welche beispielsweise Fahrzeugkarosserien betreffen, ist aus der
DE 203 07 518 U1 bekannt.
Die Vorrichtung hat zwei an einer Basisstation angeordnete Vorratsbehälter, von
denen der eine mit einer Binder-Komponente, nämlich einer Spachtelmasse-Komponente,
und der andere mit einer Härter-Komponente befüllt ist.
Mit Hilfe einer Dosiereinrichtung werden die beiden Komponenten
jeweils über
einen Zufuhrkanal kontinuierlich einer Mischkammer zugeführt, in
der die Komponenten miteinander in Kontakt geraten. Die Mischkammer
ist aus einem Schlauchabschnitt eines flexiblen Schlauches gebildet,
an dem außenseitig
Presswalzen angreifen, die den Schlauchabschnitt zusammendrücken und
gleichzeitig um eine Längsachse
umlaufend antreiben. Durch die dabei auftretende Reibung und die
Adhäsion
der Komponenten an der Innenwand des Schlauches werden die Komponenten
miteinander vermischt. Nachdem das Mischgut den Schlauchabschnitt
durchlaufen hat, gelangt es zu einer an dem Schlauch vorgesehenen
Austrittsöffnung, an
der es kontinuierlich aus dem Schlauch austritt. Die Schlauchwand
besteht aus einem luftdichten Kunststoff, so dass die dem Schlauch
umgebende Luft während
des Mischprozesses nicht in das Mischgut gelangen und in diesem
in Form von Poren oder Lunkern eingeschlossen werden kann.
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Durch
die
EP 1 627 690 A ist
eine Klebstoffpistole zum Auftragen, insbesondere eines Zweikomponentenklebers
bekannt, die in einfacher Weise eine breite Spanne von Mischungsverhältnissen
zwischen einer relativ zähen
Klebstoffkomponente und einer relativ flüssigen Klebstoffkomponente
in einer Klebstoffpistole ermöglicht.
Diese Klebstoffpistole umfasst einen ersten zylindrischen Behälter, der
mit einem ersten Kolben zum Pressen einer relativ zähen Klebstoffkomponente
aus einem ersten zylindrischen Behälter versehen ist, einen zweiten
zylindrischen Behälter,
der mit einem zweiten Kolben zum Pressen einer relativ flüssigen Klebstoffkomponente
aus dem zweiten zylindrischen Behälter versehen ist, eine Mischeinheit,
in die der erste zylindrische Behälter und der zweite zylindrische
Behälter
münden,
und Antriebsmittel zum Bewegen des ersten und des zweiten Kolbens,
wobei die Antriebsmittel für
eine größere Geschwindigkeit
des ersten Kolbens, als der Geschwindigkeit des zweiten Kolbens
ausgelegt sind, wobei der erste zylindrische Behälter einen größeren Innendurchmesser
aufweist, als der zweite zylindrische Behälter.
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Die
EP 1 570 805 A offenbart
eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Gemisches aus mehreren Komponenten,
insbesondere für
zahnmedizinische Zwecke: Diese Vorrichtung umfasst mindestens zwei Kartuschen,
wobei jede Kartusche eine Komponente des Gemisches aus mehreren
Komponenten und einen Kolben enthält, der zum Hinauspressen der Komponente
aus der Kartusche eingerichtet ist und eine Antriebsvorrichtung
für die Kolben,
in der die Antriebsgeschwindigkeit einstellbar ist, wobei die Antriebsvorrichtung
einen Schrittmotor aufweist. Bei niedrigen Drehzahlen pro Minute
soll der Schrittmotor ein höheres
Drehmoment im Vergleich zu bekannten Gleichstrommotoren bieten,
während
er auch hohe Drehzahlen pro Minute zur Verfügung stellt, wenn auch mit
vergleichsweise geringem Drehmoment, was für einen schnellen Vortrieb
und Rückzug der
Kolben ausreicht.
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Die
US 6 499 630 B offenbart
eine Anordnung zum verhältnisgleichen
Ausbringen von zwei oder mehr fließfähigen Substanzen, aus zwei
oder mehr Spritzen, von denen zumindest eine auch allein oder in
Verbindung mit anderen Spritzen benutzt wird, insbesondere für Dentalzwecke.
Nach dieser Anordnung ist vorgesehen, dass sowohl die Spritzenkörper als
auch die Spritzenkolben unabhängig
von der jeweiligen Kolbenstellung in Vorschubrichtung starr durch
lösbare
Kupplungseinrichtungen miteinander gekuppelt werden können. Die
Kupplungseinrichtungen sind dabei so ausgebildet, dass die Kolben
und/oder die Spritzenkörper
in beliebiger Relativstellung zueinander in Vorschubrichtung verbunden werden
können.
Diese Anordnung sieht ferner vor, dass die Spritzenkörper nur
in einer vorbestimmten Relativstellung, die den Kolben zugehörigen Kolbenstangen
aber in einer beliebigen relativen Stellung miteinander kuppelbar
sind.
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In
der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass die mit der Vorrichtung
angemischte Spachtelmasse gelegentlich noch Inhomogenitäten aufweist.
Wenn die Spachtelmasse an der Oberfläche einer Fahrzeugkarosserie
verspachtelt wird, härtet
die Spachtelmasse an den Stellen, an denen keine Härter-Komponente
vorhanden ist, nicht aus. Die Beseitigung derartiger Fehlstellen
ist mit einem relativ großen
Aufwand verbunden, da die Spachtelmasse durch Schleifen von der
Karosserie abgetragen und danach die Karosserie erneut verspachtelt
werden muss. Wenn derartige Fehlstellen bei einer Reparatur unbemerkt
bleiben und die Karosserie da nach lackiert wird, wird es sogar erforderlich,
die Stelle neu zu lackieren. Bleibt die Mischvorrichtung längerfristig außer Gebrauch,
kann ein Eintrocknen der Spachtelmasse insbesondere im Endbereich
des Schlauches erfolgen, was zur Unbrauchbarkeit der Vorrichtung führt. Darüber hinaus
ist der Schlauch einem erheblichen Verschleiß ausgesetzt, da während des
Betriebes der Vorrichtung in den Schlauch eine erhebliche Walkarbeit
eingebracht wird. Weiterhin ist die Vorrichtung aufgrund der Presswalzen
bzw. -rollen sehr aufwendig und platzintensiv.
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Ein
weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass die Zugabe der Härter-Komponente zumindest
mittels einer Sichtkontrolle nicht möglich ist, so dass nicht sichergestellt
ist, dass eine gleichzeitige Zufuhr von Härter-Komponente und Binder-Komponente zur Mischvorrichtung
gewährleistet
ist.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät zur Vermischung
von zumindest zwei Komponenten zu einem Mischgut zu schaffen, bei
dem ein Ausgleich der Füllhöhen in den
Vorratsbehältern
für die
Härter-Komponente
und der Binder-Komponente geschaffen wird, um bei Beginn der Abzapfung
der beiden Komponenten aus den Vorratsbehältern von gleichen Oberflächenhöhen sowohl
der Härter-Komponente
als auch der Binder-Komponente in ihren Vorratsbehältern ausgehen zu
können.
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Diese
Aufgabe wird ausgehend von einem Gerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst.
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Die
Erfindung schließt
die technische Lehre ein, dass das Gerät einen Standfuß mit einem
Antriebsmotor und eine Halterung für die Mischvorrichtung umfasst,
wobei der Standfuß einen
als Tragplatte ausgebildeten Abfüllkopf
zur Aufnahme eines Vorratsbehälters
für die
Binder-Komponente
A und mindestens einen, bevorzugterweise zwei Vorratsbe hälter für die Härter-Komponente
B, B1 aufweist, wobei die Füllhöhe der Härter-Komponente
B, B1 in den beiden Vorratsbehältern
für die
Härter-Komponente gegenüber der
Füllhöhe der Binder-Komponente
A in ihrem Vorratsbehälter
bei in das Gerät
eingesetzten neuen Vorratsbehältern
für die
Binder-Komponente A und die beiden Härter-Komponenten B, B1 größer ist, wobei
die Vorratsbehälter
für die
Härter-Komponente B,
B1 und die Binder-Komponente A rutschfest und ortsfest auf dem Abfüllkopf positioniert
sind, deren Austrittsöffnungen
mit Zuführungskanälen in dem
Abfüllkopf
korrespondieren, deren Austrittsöffnungen mit
dem Einführungsstutzen
für die
Binder-Komponente A und die Härter-Komponente
B, B1 der Mischvorrichtung oder den Einführungsstutzen für die Härter-Komponente B, B1
eines gegen die Mischvorrichtung austauschbaren Aufsaugbehälter zur
Aufnahme und Entsorgung der durch Überfüllung vorgegebenen Menge an
Härter-Komponenten
B, B1 in den beiden Vorratsbehältern
für die
Härter-Komponente
B, B1 in Wirkverbindung bringbar sind, und wobei die Vorratsbehälter in
ihren Innenräumen
die Behälterinhalte
beaufschlagende plattenförmige
Kolben mit vermittels motorisch betreibbaren Hydraulikzylindern oder
anderweitig ausgebildeten Antriebseinrichtungen oder durch Handbetätigung in
Behälterlängsrichtung
bewegbaren Kolbenstangen aufweisen, vermittels der die Inhalte der
Vorratsbehälter
für die
Binder-Komponente A und der Härter-Komponente
B, B1 in die Mischvorrichtung oder um Teilinhalte der Vorratsbehälter für die Härter-Komponente
B, B1 in den Auffangbehälter
pressbar sind.
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Die
Erfindung geht dabei von dem Sachverhalt aus, dass die Füllhöhen der
Härter-Komponente und
der Binder-Komponente in ihren Vorratsbehälter unterschiedlich sind,
was dazu führt,
dass Mischungsverhältnisse
zwischen den beiden Komponenten zu Beginn der Abzapfung erhalten
werden, die eine größere Menge
an Härter-Komponenten
enthalten, so dass ein vorgegebenes und auch erforderliches Mischungsverhältnis nicht
erhalten wird. Bereits beim Beginn der Abzapfung der Komponenten aus
ihren Vorratsbehältern
in einer für
die Mischung erforderlichen Menge ist es nämlich zwingend notwendig, dass
die Oberflächenhöhe sowohl
der Binder-Komponente in ihrem Vorratsbehälter als auch der Härter-Komponente B, B1
in ihrem Vorratsbehälter
genau egalisiert sind. Aus diesem Grunde sind die Füllhöhen über den
Vorratsbehälter
für die
Härter-Komponente B, B1
größer als
die Füllhöhe der Binder-Komponente
A in ihrem Vorratsbehälter.
Diese Überfüllung beträgt in den
meisten Fällen
etwa 10 mm. Beim Einsetzen eines neuen Vorratsbehälters für die Binder-Komponente A und
der Vorratsbehälter für die Härter-Komponenten
B, B1 in das Mischgerät ist
zuerst ein Gleichklang aller drei Komponente A, B, B1 herzustellen.
Dies wird dadurch erreicht, dass von Hand eine an den Kolbenstangen
vorgesehene griffartige Handhabe betätigt wird, mit dem zuerst die Kolbenstangen
in den Vorratsbehältern
für die
Härter-Komponenten B, B1
so weit bewegt werden, bis die überfüllte Menge
an Härter-Komponente
B, B1 aus den Vorratsbehältern
herausgedrückt
ist und in den in das Gerät
eingesetzten Auffangbehälter
eingebracht ist. Die Betätigung
des Handgriffes erfolgt dabei solange, bis der plattenförmige Kolben
in dem Vorratsbehälter
für die
Binder-Komponente A diese beaufschlagt hat; dann ist auch die überfüllte Menge an
Härter-Komponente
B, B1 herausgedrückt.
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Um
die Füllhöhe der Härter-Komponenten
B, B1 auf die Füllhöhe der Binder-Komponente
A zu bringen wird die als Zug-Hebel ausgebildete Handhabe auf halber
Höhe der
Kolbenstangen bzw. des Pressluft-Zylinders bedient. Nach dem Aussetzen des
neuen Vorratsbehälters
für die
Binde-Komponente
A und der beiden kartuschenartigen Vorratsbehälter für die Härter-Komponente B, B1 in das
Gerät wird
mit aller Kraft, also mit etwa 30 kg die Handhabe nach unten gezogen
und zwar so lange, bis es nicht mehr weiter geht. Dann sind alle
Füllhöhen egalisiert. Da
die Binder-Komponente
A gegenüber
der Härter-Komponente
B, B1 eine weitaus höhere
Viskosität aufweist
und die Größe der Oberfläche der
Binder-Komponente
A in ihrem Vorratsbehälter
98% der Gesamtoberfläche
ist, ist es nicht möglich,
Binder-Komponente A aus ihrem Vorratsbehälter per Handkraft herauszudrücken, denn
die Binder-Komponente A benötigt
einen Druck von etwa 2 bar, um unten aus der Austrittsöffnung des
Vorratsbehälters bzw.
aus der Austrittsöffnung
des Abfüllkopfes
herauszutreten. Bei einem 10 kg Vorratsbehälter für die Binder-Komponente A wird
ein Druck von 0,15 bar auf der Binder-Komponente A ausgeübt. Dies
reicht natürlich
nicht, um Binder-Komponente A zu transportieren, denn dafür würden 400
kg Zugkraft benötigt.
Dies ist nicht erreichbar. Bei einem 3 kg Vorratsbehälter für die Binder-Komponente
A wird mit 30 kg Zugkraft ein Druck von 0,4 bar auf die Binder-Komponente
A erzeugt. Dies reicht ebenfalls nicht aus, um Binder-Komponente
A aus ihrem Vorratsbehälter
in die Mischvorrichtung zu drücken.
Die Handkraft reicht somit niemals aus, um Binder-Komponente A herauszupressen.
Um die Überfüllung in
den Vorratsbehältern
für die
Härter-Komponente
B, B1 zu beseitigen, werden in die Austrittsöffnungen des Abfüllkopfes
des Gerätes
für die
Härter-Komponente B, B1
die Rohrstutzen des Auffangbehälters
gesteckt, woraufhin die Handhabe nach unten mit aller Kraft gezogen wird.
Es ist dann die Funktionsbereitschaft für die Mischung mit dem Gerät und seiner
Mischvorrichtung hergestellt. Der die Menge an Überfüllung der Härter-Komponente B, B1 aufnehmende Auffangbehälter wird
dann gegen die Mischvorrichtung ausgewechselt, so dass die Mischung
aus Binder-Komponente
A und den Härter-Komponenten
B, B1 hergestellt werden kann. Für
alle nachfolgenden Mischungen ist keine Überfüllung zu beseitigen, dies ist
erst wieder der Fall, wenn neue Vorratsbehälter für die Binder-Komponente A und
die Härter-Komponente B,
B1 in das Gerät
eingesetzt werden.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung besteht der Auffangbehälter aus einem becherartigen
zylindrischen oder eine andere geometrische Querschnittsform aufweisenden
und einseitig geschlossenen Formkörper, dessen Wand zwei nebeneinander
liegend angeordnete, mit dem Innenraum des Formkörpers in Verbindung stehende
Rohrstutzen aufweist, die so angeordnet und ausgebildet sind, dass
der Auffangbehälter
vermittels der in die Austrittsöffnungen
des Abfüllkopfes
für die
Härter-Komponenten
B, B1 einführbaren
Rohrstutzen auf den Abfüllkopf
aufsteckbar sind.
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Der
Formkörper
des Auffangbehälters
weist auf seiner den beiden Rohrstutzen gegenüberliegenden Wandfläche einen
Rohrstutzen auf, in den zur Halterung und Zentrierung des Auffangbehälters die am
Gerät vorgesehene
Klemmeinrichtung bzw. die Antriebswelle für die Mischvorrichtung eingreifend ist.
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Die
Mischvorrichtung weist einen hohlzylinderartigen Statorteil und
einen in diesem konzentrisch um eine Längsachse drehbar aufgenommenen Rotorteil
auf wobei die Mischkammer zwischen dem Statorteil und dem Rotorteil
ringspaltartig ausgebildet ist, wobei sich mehrere am Statorteil
angeformte erste Mischzähne
radial nach innen und mehrere am Rotorteil angeformte zweite Mischzähne radial
nach außen
in die Mischkammer hinein erstrecken, um vermittels einer Rotationsbewegung
des Rotorteils im Statorteil die Mischzähne gegeneinander zu bewegen
und eine Vermischung der Komponenten A, B bzw. B1 zu schaffen, wobei
der Statorteil mindestens eine, bevorzugterweise zwei mit der Mischkammer verbundene
Eintrittsöffnungen
für die
Härter-Komponente
B, B1 aufweist.
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Der
Statorteil trägt
an seinem den Eintrittsöffnungen
abgekehrten Ende eine ringförmige
Halterung, die Befestigungsdurchbrechungen aufweist und die bajonettverschlussartig
lösbar
und drehbar mit dem Statorteil verbunden ist, wobei die Drehbarkeit
vermittels Anschlägen
derart begrenzt ist, dass eine Passung der Eintrittsöffnung für die Binder-Komponente
A mit der Zuführung
für die
Binder-Komponente A und gleichzeitig eine Passung der beiden Eintrittsöffnungen
für die
Härter-Komponente
B, B1 mit den Zuführungen
für die
der Härter-Komponente B,
B1 erreicht wird.
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Diese
ringförmige
Halterung weist zwei sich gegenüberliegende
parallel zum umlaufenden Rand der Halterung bogenförmig verlaufende,
schlitz förmige
Durchbrechungen auf von denen jede schlitzförmige Durchbrechung zwei Führungsabschnitte
mit unterschiedlichen Breiten aufweist, von denen der jeweils breitere
Führungsabschnitt
zum Einführen
eines am unteren umlaufenden Rand des Statorteils angeformten L-förmigen Führungsnockens
ausgebildet ist, wobei die Breite des breiteren Führungsabschnittes
der Länge
des freien abgewinkelten Schenkels des Führungsnockens entspricht, und
von denen der jeweils schmälere
Führungsabschnitt
eine Breite aufweist, die der Stärke
des an dem unteren umlaufenden Rand des Statorteils angeformten
und parallel zur Längsrichtung
der Mischvorrichtung verlaufenden Schenkels des L-förmigen Führungsnockens
entspricht.
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Eine
vorteilhafte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Eintrittsöffnungen
direkt in die Mischkammer des Mischers münden, wobei die Eintrittsöffnung zur
Zufuhr der Härter-Komponente
zweifach vorhanden ist, um eine redundante Belieferung des Mischgutes
mit der Härter-Komponente
zu schaffen. Das Erfordernis von einer redundanten Zufuhr der Härter-Komponente
beruht auf der Erkenntnis, dass Inhomogenitäten im Mischgut normalerweise
durch Lufteinschlüsse
in der Härter-Komponente
verursacht werden, die sich auch bei sorgfältiger Fertigung der Härter-Komponente
in der Praxis nicht sicher vermeiden lassen. Da die Härter-Komponente
ein Anteil von weniger als 5% und bevorzugt von nur etwa 2% am Gesamtvolumen des
Mischgutes aufweist, können
bereits kleinste Lufteinschlüsse
in der Härter-Komponente
zur Folge haben, dass in dem Mischgut Stellen vorhanden sind, die
keine Härter-Komponente enthalten
und somit nicht aushärten.
Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
bevorzugt zwei Vorratsbehälter
für die
Härter-Komponente vorgesehen
sind und über
getrennte Zuführkanäle mit der
Mischkammer verbunden sind, kann für den Fall, dass in einem der
Zuführkanäle eine
Luftblase enthalten sein sollte, der Mischkammer trotzdem über den
zweiten Zuführkanal
weiterhin die Härter-Komponente
zugeführt
werden. Die Gefahr, dass in sämtlichen
Zuführkanälen gleichzeitig Luft blasen
der Härter-Komponente
enthalten sein sollten, ist um ein Vielfaches geringer und kann
daher vernachlässigt
werden. Die Vorrichtung kann beispielsweise für folgende Bindermittelsysteme
verwendet werden: Polyesterharze (ungesättigt), Peroxyd-Styrol-Systeme,
Epoxid-Harze (zweikomponentig), Polyurethan-Harzsysteme (zweikomponentig), Phenolharz-Systeme,
Silicon-Systeme (zweikomponentig), Acrylat-Systeme (zweikomponentig)
oder Thiocoll-Systeme (Polidisulfid-Systeme).
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Um
die Zufuhr der Härter-Komponente
B, B1 mittels einer Sichtkontrolle kontrollieren zu können, ist
vorgesehen, dass zumindest der Statorteil aus einem transparenten
Material gebildet ist, wobei das transparente Material aus der Gruppe
der Kunststoffe, umfassend ein Polycarbonat (PC), ein Polymethylmetacrylat
(PMMA) und/oder ein Styrol-Acryl-Nitril (SAN), ausgebildet ist.
Dabei ist es weiterhin von besonderem Vorteil, die Härter-Komponente einzufärben. Durch
den transparenten Statorteil ist die Zufuhr der Härter-Komponente
sichtbar, so dass der Bediener während
des Betriebes der Mischvorrichtung die Zufuhr der Härter-Komponente
sehenden Auges kontrollieren kann.
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Als
eine weitere vorteilhafte Ausführung
der Erfindung ist vorgesehen, dass die ersten Mischzähne auf
zumindest einer ersten Mischzahnebene und die zweiten Mischzähne auf
zumindest einer zweiten Mischzahnebene angeordnet sind, und die
Mischzahnebenen axial in Richtung der Längsachse etagenartig zueinander
versetzt sind, so dass die zweiten Mischzähne des Rotorteils in den jeweiligen
Zwischenräumen
der ersten Mischzähne
des Statorteils radial umlaufen. Insgesamt können von den ersten Mischzähnen des
Statorteils fünf
Mischzahnebenen vorgesehen sein, so dass in den jeweiligen Zwischenräumen die
zweiten Mischzähne
des Rotorteils auf insgesamt vier Mischzahnebenen angeordnet sind.
Das Mischgut durchläuft
dabei von der Eintrittsöffnung
bis zur Abgabeöffnung
die insgesamt fünf Mischzahnebenen
der ersten Mischzähne
sowie die vier Mischzahnebenen der zweiten Mischzähne.
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Vorteilhafterweise
weisen die Mischzähne
jeweils Stirnseitenflächen
auf, welche jeweils in Axialrichtung aneinander zugewandt sind,
um diese bei einer axialwirkenden Kraft zwischen dem Statorteil
und dem Rotorteil gegeneinander zu positionieren. Weiterhin sind
die Stirnseitenflächen
in Bezug zu einer normal zur Rotationsachse angeordneten Ebene unter
einem Winkel α geneigt,
so dass die Stirnseitenflächen
während
des Mischvorganges aufeinander abgleiten, ohne dass von den Mischzähnen Material abträgt und in
das Mischgut gelangt. Dadurch ist es möglich, die Länge des
Rotorteils in Richtung der Rotationsachse kurz zu halten, so dass
nach Gebrauch des Rotorteils bzw. des Statorteils nur eine entsprechende
Restmenge des Mischgutes in der Mischkammer verbleibt. Die Vorrichtung
ermöglicht
dadurch einen geringen Verbrauch der Komponenten. Während des
Mischvorganges werden die Mischzähne
des Rotorteils und die Mischzähne
des Statorteils durch den Förderdruck
der Komponenten gegeneinander gedrückt, wobei die schräg zueinander
verlaufenden Stirnseitenflächen
aufeinander gleiten, ohne dass von den Zähnen Werkstoff abrasiv abgetragen wird
und in das Mischgut gelangt. Dabei bilden die Komponenten des Mischgutes
zwischen den aufeinander gleitenden Stirnseitenflächen einen
dünnen Film,
der als Gleitschicht wirkt. Der Winkel α, unter dem die Mischzähne gegeneinander
der normal zur Rotationsachse angeordneten Ebene geneigt sind, kann
mindestens 5°,
gegebenenfalls 10° und
bevorzugt mindestens 15° betragen.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform der
Erfindung sieht vor, dass der Statorteil eine Stützlagerfläche umfasst, an welcher der
Rotorteil mit dem an diesem angeformten Mischzähnen stirnseitig anliegt und
abgleitet um eine axiale Gleitlageranordnung zu schaffen. Zunächst wird
der Rotorteil über eine
den Eintrittsöffnungen
abgewandten offenen Endseite in den Statorteil eingeführt, bis
dieser an die Stützlagerfläche mit
den Mischzähnen
anstößt. Dadurch
wird eine einseitige axiale Lagerung des Rotorteils im Statorteil
ermöglicht.
Die Geometrie des Rotorteils ist derart angepasst, so dass die zweiten Mischzähne des
Rotorteils beim stirnseitigen Anschlag der Mischzähne an die
Stützlagerfläche in den jeweiligen
Zwischenräumen
der ersten Mischzähne des
Statorteils liegen. Die axiale Abstützung des Rotorteils erfolgt
in der Fügerichtung
des Rotorteils in den Statorteil gegen die Stützlagerfläche, wobei bei einem Axialspiel
in Richtung der Öffnung
des Statorteils die Gefahr besteht, dass die ersten und zweiten Mischzähne aneinander
geraten. Aufgrund der Stirnseitenflächen, welche unter einem Winkel α angeordnet
sind, wird der Rotorteil in Richtung der Fügerichtung, aus der der Rotorteil
in den Statorteil eingeschoben wird, gegen die Stützlagerfläche zurückgeführt.
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Weitere,
die Erfindung verbessernde Maßnahmen
sind in den Unteransprüchen
angegeben oder werden nachfolgend gemeinsam mit der Beschreibung
anhand von Ausführungsbeispielen
in den Figuren näher
dargestellt. Es zeigen:
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1 eine
schaubildliche Ansicht eines Gerätes
zur Herstellung einer gebrauchsfertigen Spachtelmasse für die Verspachtelung
von Oberflächen z.B.
von Fahrzeugkarosserien mit einer Vorrichtung zum Vermischen von
zwei Komponenten aus einem Statorteil und einem Rotorteil, wobei
beide Teile ineinander eingreifende Mischzähne aufweisen,
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2, 3, 4 und 5 räumliche Ansichten
zu 1,
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6 eine
Ansicht von unten auf den Statorteil der Mischvorrichtung, mit den
in die Halterung eingreifenden Führungsnocken,
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7 in
einer schaubildlichen Ansicht einen als Standplatte für die Vorratsbehälter, für die Binder-Komponente
ausgebildeten Abfüllkopf
mit Einlass- und Austrittsöffnungen,
Eintrittsöffnungen
für die
Komponenten und Austrittsöffnungen,
die über Zuführungskanäle mit den
Eintrittsöffnungen
verbunden sind, wobei dem Abfüllkopf
eine Mischvorrichtung und ein Auffangbehälter zur Aufnahme von aus einer Überfüllung in
den Vorratsbehältern
für die
Härterkomponenten
stammenden Mengen an Härter-Komponenten
zugeordnet sind.
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8 eine
Vorderansicht des Abfüllkopfes mit
den Austrittsöffnungen
für die
Binder-Komponente und für
die beiden Härter-Komponenten,
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9 eine
Ansicht von oben auf den Abfüllkopf
mit den Eintrittsöffnungen
für die
beiden Härter-Komponenten,
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10 eine
schematische teilweise geschnittene Ansicht des Abfüllkopfes
mit aufgesetzten Vorratsbehältern
für die
Binder-Komponente
und für die
beiden Härter-Komponenten
mit dem Abfüllkopf zugeordneten
Auffangbehälter,
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11 teils
in Ansicht teils in einem senkrechten Schnitt den Vorratsbehälter für die Binder-Komponente
und den beiden Vorratsbehältern mit
gegenüber
der Binder-Komponente überfüllten Härter-Komponenten,
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12 teils
in Ansicht, teils in einem senkrechten Schnitt den Vorratsbehälter für die Binder-Komponente
und den beiden Vorratsbehältern für die Härter-Komponenten,
nachdem die die Überfüllung der
Härter-Komponenten
aus ihren Vorratsbehältern
herausgedrückt
worden ist, wobei die aus dem Vorratsbehältern herausgedrückte Menge
an überfüllter Härter-Komponente in den
Auffangbehälters,
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13 eine
schaubildliche Ansicht des Auffangbehälters,
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14 einen
senkrechten Längsschnitt durch
den Auffangbehälter
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15 eine
schaubildliche Ansicht der aus dem Statorteil und dem Rotorteil
bestehenden Mischvorrichtung mit steuerbaren Zuführungen für eine Binder-Komponente und
zwei Härter-Komponenten aus mit
der Mischkammer verbundenen Vorratsbehältern, wobei der Statorteil
an seinem den Zuführungen
für die
Komponenten abgekehrten Ende eine mit dem Statorteil lösbar verbundene
und mit dem Gerät fest
verbundene ringförmige
Halterung,
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16 eine
vergrößerte Ansicht
von oben auf die ringförmige
Halterung,
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17 eine
vergrößerte Ansicht
von unten auf die ringförmige
Halterung,
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18 einen
senkrechten Schnitt gemäß Linie
V-V in 4,
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19 eine
Ansicht von unten auf den Statorteil der Mischvorrichtung, mit den
in die Halterung eingreifenden Führungsnocken,
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20 eine
Seitenansicht eines Teils des Statorteils mit den angeformten Führungsnocken,
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21 eine
schaubildliche Explosionsdarstellung der Mischvorrichtung mit dem
Statorteil und dem Rotorteil,
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22 eine
schaubildliche Ansicht des Stators der Mischvorrichtungen mit den
Zuführungen
für die
Binder-Komponente und für
die Härter-Komponente,
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23 eine
Ansicht der Mischvorrichtung, in der der Rotorteil im Statorteil
eingesetzt ist und der Statorteil geschnitten dargestellt ist,
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24 einen
Querschnitt durch die Mischvorrichtung mit geschnittenem Statorteil
sowie geschnittenem Rotorteil,
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25 einen
Längsschnitt
durch den Statorteil,
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26 eine
Draufsicht auf den Statorteil, wobei die Draufsicht endseitig aus
Richtung der Eintrittsöffnungen
erfolgt,
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27 eine
Seitenansicht des Rotorteils der Mischvorrichtung und
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28 einen
Teilquerschnitt durch den Rotorteil sowie dem Statorteil entlang
einer ringförmig
umlaufenden Mischzone innerhalb der Mischkammer, wobei die Zähne des
Statorteils schraffiert und die Zähne des Rotorteils unschraffiert
dargestellt sind.
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Bei
den Figuren handelt es sich lediglich um eine beispielhafte technische
Ausführung
der vorliegenden Erfindung.
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Das
in 1 dargestellte Gerät 100 zur Herstellung
einer gebrauchsfertigen Spachtelmasse für die Verspachtelung von Oberflächen, die
beispielsweise Fahrzeugkarosserien betreffen, aus einer Binder-Komponente
A und mindestens einer Härter-Komponente
B umfasst einen Standfuß 101 mit einem
Antriebsmotor 102, und eine Halterung 103 mit einer
Handhabe für
eine Mischvorrichtung 1, die aus einem Statorteil 16 und
einem Rotorteil 19 besteht (21), wobei
zwischen den beiden zylindrischen Teilen 16 und 19 ein
Ringspalt ausgebildet ist, der die eigentliche Mischkammer 14 bildet.
Die Halterung 103 mit ihrer Handhabe 103a nimmt
gleichzeitig eine Antriebsrichtung 250 für die Mischvorrichtung 1 auf (1 und 3).
Der Standfuß 101 weist
einen plattenförmigen
Abfüllkopf 104 als
Träger
und Standplatte zur Aufnahme eines Vorratsbehälters 90 für die Binder-Komponente
A und bei der in 1, bis 6 gezeigten
Ausführungsform
zwei Vorratsbehälter 91, 92 für eine Härter-Komponente
B, B1 auf. Es können auch
mehr als zwei Vorratsbehälter
für die
Härter-Komponente
B vorgesehen sein. Die Vorratsbehälter 90, 91, 92 sind
rutschfest und ortsfest auf den Abfüllkopf positioniert. Die Austrittsöffnungen
der Vorratsbehälter 90, 91, 92 korrespondieren
mit Zuführungskanälen in der
Trägerplatte,
wobei diese Zuführungskanäle wiederum
in Verbund mit den Einführungsöffnungen 17a, 17b, 17'b der Mischvorrichtung 1 stehen,
wenn das Gerät 100 in
Betrieb genommen wird. Die Austrittsöffnungen der Vorratsbehälter 90, 91, 92 korrespondieren
mit in dem Abfüllkopf 104 ausgebildeten
Eintrittsöffnungen 207, 208, 209 der Zuführungskanäle 204, 205, 206,
deren Austrittsöffnungen 201, 202, 203 bezeichnet
sind (7, 8 und 9).
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Vermittels
eines motorisch betriebenen Hydraulikzylinders oder mehrerer motorisch
betreibbarer Hydraulikzylinder 110, 111, 112 werden
Kolbenstangen betrieben, deren freie in den Innenräumen 90a, 91a, 92a der
Vorratsbehälter 90, 91, 92 liegenden
Enden plattenförmige
Kolben 240, 241, 242 tragen, so dass
bei Betrieb der Hydraulikzylinder 110, 111, 112 die
Kolbenstangen 110, 111, 112 mit den in den
Innenräumen
der Vorratsbehälter 90, 91, 92 liegenden
Kolben in Kolbenstangenlängsrichtung
bewegt werden, um die Inhalte der Vorratsbehälter 90, 91, 92 in
die Mischvorrichtung 1 zu pressen (1, 2, 3, 4, 5, 6 und 11).
Die Betätigung
des Motors 102, für
die Betätigung
der Hydraulikzylinder d.h. das Ein- und Ausschalten, wird über den
Betätigungshebel 115 gesteuert,
so dass die hergestellte Spachtelmasse in der jeweils gewünschten
Menge auf einen Spachtel 120 entnommen werden kann, wobei
auch gleichzeitig das Ein- und Ausschalten des Antriebes 250 für die Mischvorrichtung 1 erfolgt.
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Die 1 bis 5 zeigen
weitere räumliche
Darstellungen des Gerätes 100 zu 1.
Auf dem Abfüllkopf 104 sind
Behälteraufnahmen
für Binde-Komponente A und
für die
Härter-Komponenten B,
B1 vorgesehen. Innerhalb der Behälteraufnahmen können profilierte
Abschnitte vorgesehen sein, um die Standfestigkeit der Vorratsbehälter 90, 91, 92 zu gewährleisten.
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Das
in 1 gezeigte Gerät 100 umfasst eine
Vorrichtung 1 zum Mischen von zwei Komponenten, nämlich der
Binder-Komponente A und der Härter-Komponente
B, B1^. Dieser Mischvorrichtung 1 werden die einzelnen
Komponenten A, B, B1 über die
Zuführungskanäle 204, 205, 206 des
Abfüllkopfes 104 zugeführt.
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Die
in 21, 21A und 23 dargestellte Mischvorrichtung 1 umfasst
einen Statorteil 16 und einen Rotorteil 19. Der
Rotorteil 19 ist in den Statorteil 16 eingesetzt
und drehbar in diesem gelagert. Bei C greift der Antrieb für den Rotorteil 19 an
(21). Zur Zuführung
des Mischgutes weist der Statorteil 16 Eintrittsöffnungen 17a, 17b und 17'b auf, wobei durch
die Eintrittsöffnung 17a die
Binder-Komponente A und durch die beiden Eintrittsöffnungen 17b und 17'b die Härter-Komponenten
B, B1 zugeführt
wird. Zur Verdeutlichung der Zufuhr der drei Komponenten sind jeweilige
Pfeile mit A, B und B' gekennzeichnet. Der
Rotorteil 19 ist um eine Längsachse 20 drehbar gelagert,
wobei endseitig am Rotorteil 19 Vorsprünge 22 vorgesehen
sind, welche mit dem Rotorteil 19 mitrotieren und sich
in die Eintrittsöffnung 17a hinein
erstrecken. Damit wird eine Erhöhung
der Fließfähigkeit
der thixotropen Binder-Komponente A bewirkt, wobei die Vorsprünge 22 mehrfach
am Rotorteil 19 endseitig angebracht sind.
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Die
Befestigung und Halterung der Mischvorrichtung 1 an der
Halterung 103 des Standfußes 101 des Gerätes 100 erfolgt
gemäß 15, 16, 17, 18, 19 und 20 mittels
einer ringförmigen
Halterung 120. Hierzu trägt der Statorteil 16 an
seinem den Eintrittsöffnungen 17a, 17b, 17'b abgekehrten
Ende 16a die ringförmige
Halterung 120, die Befestigungsdurchbrechungen 121 aufweist
und die bajonettverschlussartig lösbar und drehbar mit dem Statorteil 16 verbunden
ist, wobei die Drehbarkeit der Mischvorrichtung vermittels Anschlägen 122, 123; 122a, 123a derart
begrenzt ist, dass eine Passung der Eintrittsöffnung 17a für die Binder-Komponente
A mit der Zuführung
der Binder-Komponente A und gleichzeitig eine Passung der beiden
Eintrittsöffnungen 17b, 17'b für die Härter-Komponente
B mit den Zuführungen
für die
Härter-Komponente
B erreicht wird.
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Diese
ringförmige
Halterung 120 weist zwei sich gegenüberliegende bogenförmig verlaufende, schlitzförmige Durchbrechungen 125, 135 auf,
von denen jede Durchbrechung 125, 135 zwei Führungsabschnitte 125a, 125b, 135a, 135b mit
unterschiedlichen Breiten aufweist, von denen der jeweils breitere Führungsabschnitt 125a, 135a zum
Einführen
eines von zwei am unteren umlaufenden Rand 16a des Statorteils 16 angeformten
L-förmigen
Führungsnocken 140, 140' ausgebildet
ist, wobei die Breite des breiteren Führungsabschnittes 125a; 135a der
Länge des
freien abgewinkelten Schenkels 140a, 140'a des Führungsnockens 125, 135 entspricht
und von denen der jeweils schmälere
Führungsabschnitt 125b, 135b eine
Breite aufweist, die der Stärke
des an dem unteren umlaufenden Rand 16a des Statorteils 16 angeformten
und parallel zur Längsrichtung
der Mischvorrichtung 1 verlaufenden Schenkels 140b, 140'b des L-förmigen Führungsnockens 140, 140' entspricht.
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Der
jeweils außenliegende
Wandbereich 125c, 135c des schmäleren Führungsabschnittes 125b, 135b weist
unter Ausbildung zungenartiger Randbereiche 127, 137 stegartige
Wandabschnitte 125d, 135d auf, so dass nutenartige
Ausnehmungen gebildet werden, deren Tiefe in etwa der Stärke des abgewinkelten
Schenkels 140a, 140'a des
L-förmigen
Führungsnockens 140, 140' entspricht.
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Die
ringförmige
Halterung 120 besteht aus einem Kunststoff oder anderem
geeignetem Material, z.B. einem Metall.
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Die
ringförmige
Halterung 120 wird wie folgt eingesetzt: An der Halterung 103 des
Standfußes 101 des
Gerätes 100 wird
die ringförmige
Halterung 120 derart befestigt, dass die schlitzartigen
Durchbrechungen 125, 135 mit ihren breiteren Führungsabschnitten 125a, 135a und
mit ihren schmäleren Führungsabschnitten 125b, 135b der
Mischvorrichtung 1 zugekehrt sind (4). Nach
der Befestigung der ringförmigen
Halterung 120 wird die Mischvorrichtung 1 in der
Weise auf die Halterung 120 aufgesetzt, dass die L-förmigen Führungsnocken 140, 140' der Mischvorrichtung 1 durch
die breiteren Führungsabschnitte 125a, 135a der
schlitzförmigen
Durchbrechungen 125, 135 hindurchgeführt werden.
Daraufhin wird die Mischvorrichtung 1 um ihre Längsachse verdreht,
bis die freien Schenkel 140a, 140' der L-förmigen Führungsnocken 140, 140' an den Enden
der schmäleren
Führungsabschnitte 125b, 135b der schlitzförmigen Durchbrechungen 125, 135 anschlagen.
Dabei Untergreifen die freien Schenkel 140a, 140'a des L-förmigen Führungsnockens 140, 140' die zungenartigen
Randbereiche 127, 137 der schmäleren Führungsabschnitte 125b, 135b,
die benachbart zum umlaufenden Rand der ringförmigen Halterung 120 verlaufen
(6). Die Mischvorrichtung 1 ist somit
bajonettverschlussartig an der ringförmigen Halterung 120 und
somit an der Halterung 103 des Standfußes 101 des Gerätes 100 gehalten.
Bei einem Verdrehen der Mischvorrichtung 1 im entgegengesetztem
Sinn wird der Bajonettverschluss entriegelt und die Mischvorrichtung 1 kann
dem Gerät 100 entnommen
werden, um eine gebrauchte Mischvorrichtung 1 gegen eine
neue Mischvorrichtung austauschen zu können. Durch diese Art der Halterung
der Mischvorrichtung 1 an dem Gerät 100 wird erreicht, dass
nach dem Einsetzen der Mischvorrichtung 1 in die ringförmige Halterung 120,
dass die Drehbarkeit der Mischvorrichtung 1 vermittels
der Anschläge 122, 123, 122a, 123a an
den Enden der schlitzartigen Durchbrechungen 125, 135 der
ringförmigen
Halterung 120, 130 derart begrenzt wird, dass
eine Passung der Eintrittsöffnung 17a für die Binder-Komponente
A mit der Zuführung
für die
Binder-Komponente A und gleichzeitig eine Passung der beiden Eintrittsöffnungen 17b, 17'b für die Härter-Komponente
B mit den Zuführungen
für die
Härter-Komponenten
B, B1 erreicht wird (15).
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Durch
die Vorsprünge 22 am
Ende des Rotorteils 19 wird Bewegungsenergie in die Binder-Komponente
A eingebracht, um deren Thixotropie reversibel zu zerstören, die
Binder-Komponente A kann sich dadurch beim Eintritt in eine nachfolgend angeordnete
Mischkammer 14 gleichmäßiger mit den
beiden Härter-Komponenten
B und B1 vermischen. Die Mischkammer 14 ist zwischen dem
Rotorteil 19 sowie dem Statorteil 16 ringspaltartig
ausgebildet. Die zu vermischenden Komponenten A, B und B1 werden
derart in die Mischvorrichtung 1 zugeführt, dass sie sich erst im
inneren der Mischkammer 14 miteinander verbinden. Dadurch
bleiben nach dem Beenden des Mischvorganges und dem Trennen der Mischvorrichtung 1 von
einer entsprechenden Basisstation alle Mischgutreste in der Mischvorrichtung 1. Diese
ist als Einwegteil ausgestaltet, welches nach Gebrauch entsorgt
und durch ein entsprechendes Neuteil ersetzt wird. Über die
beiden Eintrittsöffnungen 17b und 17'b wird die Härter-Komponente B und B1
der Mischkammer 14 zugeführt, in der die Härter-Komponenten mit der
Binder-Komponente A vermischt. Dabei erfolgt die Zuführung der
Komponenten A, B und B1 in folgender Reihenfolge: Zuerst wird eine
geringe Menge an Härter-Komponente
B der Mischkammer zugeführt.
Danach werden gleichzeitig die Binder-Komponente A und die Härter-Komponente
B1 zugeführt,
so dass die in die Mischkammer gelangende Binder-Komponente A auf
die sich bereits in der Mischkammer befindliche Härter-Komponente B
trifft und sich bereits mit dieser vermischt. Diese Vorgehensweise
hat zur Folge, dass in die Mischkammer einfließende Binder-Komponente A auf
die bereits vorhandene Härter-Komponente B trifft
und mit dieser vermischt wird, so dass kein Anteil an Binder-Komponente
austreten kann, der keine Härter-Komponente
aufweist. Es tritt somit immer mit der Härter-Komponente vermischte
Binder-Komponente aus
der Mischkammer aus, so dass auch das zuerst austretende Gemisch
Härter-Komponente
enthält und
sofort verarbeitet werden kann. Danach wird Härter-Komponente der Mischkammer 14 zugeführt, bevor
die Binder-Komponente in die Mischkammer einfließt. Dieser Vorlauf an Härter-Komponente
wird steuerungstechnisch erreicht, indem eine entsprechende Steuerung
der Dosiereinrichtungen 90, 91 und 92 für die beiden
Härter-Komponenten
und für die
Binder-Komponente erfolgt (10). Des
weiteren kann der Stator der Mischvorrichtung auch nur eine Zuführung für die Härter-Komponente
aufweisen. In diesem Fall erfolgt über die Steuerung der Dosiervorrichtung
zuerst eine Zufuhr einer kleinen Menge an Härter-Komponente in die Mischkammer 14, woraufhin
dann die Zuführung
der Binder-Komponente zusammen mit der Zuführung weiterer Härter-Komponenten
erfolgt.
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Mit
Hilfe von bevorzugterweise vorgeschalteten Dosiereinrichtungen werden
die zu vermischenden Komponenten kontinuierlich durch die Mischkammer 14 hindurch
zu einer am Statorteil 16 angeordneten Abgabeöffnung 21 gefördert, die
in Durchflussrichtung hinter den Eintrittsöffnungen 17a, 17b und 17'b und nach der
Mischkammer 14 angeordnet ist. Am Statorteil 16 sind
mehrere erste Mischzähne 23 angeordnet,
welche sich radial nach innen in die Mischkammer 14 erstrecken,
wohingegen am Rotorteil 19 zweite Mischzähne 24 angeordnet
sind, welche sich radial nach außen in die Mischkammer 14 hineinerstrecken.
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Vermittels
einer Rotationsbewegung des Rotorteils 19 im Statorteil 16 werden
somit die Mischzähne 23, 24 gegeneinander
bewegt, so dass eine Vermischung der beiden Komponenten A, B und
B1 bewirkt wird. Wenn bereits der Vorlauf der Härter-Komponente B erfolgt ist
und ein Teil der nachfolgenden Binder-Komponente A mit der Härter-Komponente
B sich vermischt hat und die beiden anderen Komponenten A und B1
in die Mischkammer gedrückt
werden, kann die weitere Zufuhr der Härter-Komponente B eingestellt werden. Es
werden dann in der Mischkammer 14 zugeführte Binder-Komponente A und
Härter-Komponente
B1 miteinander vermischt. Diese beiden Komponenten A und B1 werden
in einem vorgegebenen Verhältnis solange
der Mischkammer zugeführt,
bis die jeweils gewünschte
Menge an Mischgut erhalten wird. Die ersten Mischzähne 23 sind
auf einer ersten Mischzahnebene 10 und die zweiten Mischzähne 24 auf
einer zweiten Mischzahnebene 11 angeordnet. Insgesamt sind
fünf erste
Mischzahnebenen 10 und vier zweite Mischzahnebenen 11 vorgesehen,
welche ineinander verschachtelt wechselweise in axialer Richtung
entlang der Längsachse 20 angeordnet
sind. Die zweiten Mischzähne 24 laufen
durch die Rotationsbewegung des Rotorteils 19 in den Zwischenräumen der
ersten Mischzähne 23 radial
um, welche ruhend am Statorteil 16 angeformt sind. Dadurch
entsteht zwischen den Mischzähnen 23 und 24 eine Scher-
bzw. Teilungsbewegung, so dass das Mischgut eine optimale Durchmischung
erfährt.
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Eine
Vorvermischung der beiden Komponenten A, B und/oder B1 erfolgt durch
größere zweite Mischzähne 24,
welche am vorderen Ende des Rotorteils 19 angeordnet sind,
so dass diese Komponenten durch diese Mischzahnebene vorvermischt werden.
Die größeren ausgebildeten
endseitig angeordneten zweiten Mischzähne 24 sind vierfach
auf dem Umfang des Rotorteils 19 angeordnet und gehen jeweils
in die ebenfalls vierfach vorhandenen Vorsprünge 22 über. Am
offenen Ende weist der Statorteil 16 eine Aufnahmeöffnung auf,
in welchem ein zylindrischer Lagerabschnitt 27, welcher
am Rotorteil 19 angeformt ist, eine Lagerung des Rotorteils 19 im
Statorteil 16 bewirkt. So ist eine radiale Lagerung des
Rotorteils 19 im Statorteil 16 geschaffen. Die
Durchmesserpassung des zylindrischen Lagerabschnittes 27 am
Rotorteil 19 ist im Durchmesser so bemessen, dass eine
entsprechende Gleitlageranordnung entsteht.
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24 zeigt
einen Querschnitt der Mischvorrichtung 1, wobei sowohl
der Statorteil 16 als auch der Rotorteil 19 im
Querschnitt dargestellt sind. Hierin ist insbesondere die Anordnung
der Mischzähne 23 und 24 illustriert,
wobei die zweiten Mischzähne 24 am
Rotorteil 19 derart ausgeformt sind, dass in Bezug auf
eine spritzgusstechnische Herstellung des Rotorteils 19 lediglich
eine einzige Teilungsebene zur Anwendung eines einhubigen Spritzgusswerkzeuges hinreichend
ist. Weiterhin ist erkennbar, dass die Mischzähne 23, 24 jeweils
materialeinheitlich an dem Statorteil 16 sowie am Rotorteil 19 angeformt
sind, so dass die Mischvorrichtung 1 lediglich aus diesen
beiden Komponenten besteht. Der Rotorteil 19 weist einen
inneren Bereich auf, welcher als Ausnehmung 29 hohl ausgebildet
ist. In die Ausnehmung 29 verlaufen Rastrippen 25 radial
nach innen, wobei auf dem Umfang insgesamt acht Rastrippen 25 angeordnet
sind. Der Statorteil 16 umfasst eine halbmondförmige Rastkontur 15,
welche am Außenumfang
vorgesehen ist.
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25 illustriert
einen Querschnitt des Statorteils 16, welcher entlang der
Längsachse 20 geschnitten
dargestellt ist. Damit sind die Anordnungen der Eintrittsöffnungen 17a, 17b, 17'b im Schnitt dargestellt,
welche direkt in die Mischkammer 14 münden. Innenliegend sind in
der Wandung des Statorteils 16 die ersten Mischzähne 23 auf
den insgesamt fünf
Ebenen angeordnet, wobei insgesamt zwölf erste Mischzähne 23 über den
Umfang auf jeweils einer Mischzahnebene verteilt vorgesehen sind.
Am gegenüberliegend
den Eintrittsöffnungen 17a, 17b und 17'b gelegenen
Ende der Mischkammer 14 ist eine Abgabeöffnung 21 vorgesehen,
welche das Mischgut radial nach außen aus der Mischkammer 14 herausführt (9).
Am Außenumfang des
Statorteils 16 sind tellerförmige Anformungen 18 ausgebildet,
wobei insgesamt drei tellerförmige
Anformungen 18 auf der Höhe der Abgabeöffnung 21 sowie
endseitig am Statorteil 16 vorgesehen sind. Die Eintrittsöffnung 17a bzw. 17b geht
auf der Höhe einer
Stützlagerfläche 12 in
die Mischkammer 14 über,
wobei die Stützlagerfläche 12 eine
axiale Lagerung des – hier
nicht dargestellten – Rotorteils 19 bildet.
Der Statorteil 16 ist am hinteren Ende, welches sich gegenüberliegend
zu den Eintrittsöffnungen 17a, 17b, 17'b befindet,
endseitig geöffnet,
so dass der Rotorteil 19 durch diese Öffnung in den Statorteil 16 gefügt werden
kann. Im Bereich der Öffnung
weist der Statorteil 16 einen als Abschnitt ausgeführten Hohlraum 28 auf,
um das Mischgut, welches sich in diesem Bereich hineinbewegt, aufzunehmen.
Um das Mischgut gegebenenfalls austreten zu lassen, sind Austrittsöffnungen 13 in
der Wandung eingebracht, welche insgesamt zweifach auf dem Umfang angeordnet
sind.
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In 26 ist
eine Draufsicht auf den Statorteil 16 gezeigt, welche insbesondere
die Anordnung der Eintrittsöffnungen 17a, 17b, 17'b zeigt. Die
Eintrittsöffnung 17a ist
exzentrisch ausgebildet und weist einen kreisförmigen Querschnitt auf. Neben
der Eintrittsöffnung 17a sind
zwei Eintrittsöffnungen 17b, 17'b vorgesehen,
um eine redundante Zufuhr der Härter-Komponente in die
Mischkammer 14 zu ermöglichen.
Dabei sind die beiden Eintrittsöffnungen 17b, 17'b zueinander
beabstandet ausgebildet und werden über ebenfalls voneinander getrennte
Zufuhrleitungen und Dosiereinrichtungen 91, 92 gespeist.
Weiterhin ist die Anordnung der Abgabeöffnung 21 dargestellt,
welche das Mischgut seitlich aus dem Statorteil 16 hinaus
befördert.
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In 27 ist
der Rotorteil 19 dargestellt, wobei insbesondere die zweiten
Mischzähne 24 hinsichtlich
ihrer Verteilung auf dem Umfang des Rotorteils 19 dargestellt
sind. Insgesamt sind zwölf
Mischzähne
auf einer Mischzahnebene 11 vorgesehen, so dass bei insgesamt
vier Mischzahnebenen 11 insgesamt 48 Mischzähne am Rotorteil 19 angeordnet sind.
Zuzüglich
befinden sich am oberen Teil des Rotorteils 19 vier weitere
Mischzähne 24 zur
Vorhermischung des Mischgutes. Diese gehen in die Vorsprünge 22 über, welche
ebenfalls vierfach an einer Art Verlängerung des Rotorteils 19 angeordnet
sind.
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28 illustriert
einen Teilquerschnitt durch die Mischvorrichtung 1 entlang
der ringförmigen
umlaufenden Mischzone, wobei die Mischzähne 23 des Statorteils 16 schraffiert
und die Mischzähne 24 des Rotorteils 19 unschraffiert
dargestellt sind. Die Mischzähne 23 und 24 der
einzelnen Mischzahnebenen sind derart zueinander beabstandet angeordnet, dass
die Zähne
zueinander Zahnlücken
aufweisen. Zwischen den einzelnen Mischzahnebenen weisen die Mischzähne 23, 24 Zwischenräume auf,
durch die bei der Rotationsbewegung die am betreffenden Zwischenraum
gegenüberliegenden
Mischzähne
der jeweils anderen Seite hindurch laufen. Durch eine kontinuierliche
Zuführung
der Komponenten A, B in die Mischkammer 14 kommt es zu
einer Teilung des Mischgutstromes, d.h. der Mischgutstrom fließt jeweils
an der einen Seite des betreffenden Zahnes 23, 24 und
der andere Teil an der anderen Seite des betreffenden Zahnes 23, 24 vorbei.
Da diese Teilung in mehreren, der Anzahl der Etagen bzw. Mischzahnebenen
entsprechenden Stufen stattfindet, wird das Mischgut intensiv vermischt.
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Die
Mischzähne 23 weisen
Stirnseitenflächen 31 auf,
welche den Stirnseitenflächen 30,
die an den zweiten Mischzähnen 24 angeformt
sind, gegenüberstehen.
Bei einer Berührung
der Mischzähne 23 und 24 kann
somit ein Abgleiten erfolgen, ohne dass Material an den Mischzähnen abgetragen
wird. Dies kann insbesondere dann erfolgen, wenn der Rotorteil 19 gegenüber dem
Statorteil 16 um einen Betrag x versetzt wird, so dass
die Mischzähne 23, 24 aufeinander
treffen. Die Stirnseitenflächen 30, 31 sind
unter einem Winkel α angeschrägt, wobei
der Winkel α vorzugsweise
15° beträgt.
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Für den Betrieb
des Gerätes 100 wird
verfahrenstechnisch so vorgegangen, dass die Kolbenstangen 110, 111, 112 mit
den Kolbenplatten 240, 241, 242 vermittels
ihrer Kolbenstangen 110, 111, 112 von Hand
in die geöffneten
Vorratsbehälter 90, 91, 92 eingesetzt
werden und sobald die Kolbenplatten unterhalb der Öffnungsränder der
Vorratsbehälter 90, 91, 92 zu
liegen kommen, wird der Motor 102 für die Hydrauliken zum Betätigen der
Kolbenstangen 110, 111, 112 in Betrieb
gesetzt; erst dann werden die einzelnen Mischprozesse durchgeführt. Durch
diese Maßnahme
werden Verletzungen verhindert, die dadurch eintreten, dass Finger
der Hand einer Bedienungsperson im Bereich des Öffnungsrandes, insbesondere
des Vorratsbehälters 90 für die Binder-Komponente
A, zu liegen kommen und durch die mit relativ hohem Druck in Behälterrichtung
bewegte Kolbenplatte eingeklemmt werden.
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Die
Mischvorrichtung 1 wird mit ihren rohrstutzenartigen Einführungsöffnungen 17a, 17b, 17'b in die Austrittsöffnungen 201, 202, 203 des
Abfüllkopfes 104 eingesetzt,
wenn das Gerät 1 in
Betrieb genommen wird (3 und 15). Hier
wird die Halterung 103 geöffnet, die Mischvorrichtung 1 mit
ihren Einführöffnungen 17a, 17b, 17'b in die Austrittsöffnungen 201, 202, 203 des
Abfüllkopfes 104 gesteckt und
die Halterung 103 geschlossen, wobei gleichzeitig eine
Verbindung des Rotorteils 19 mit dem an der Halterung 103 vorgesehenen
Antriebsmotor 250 hergestellt wird (3).
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Um
das Auswechseln der Vorratsbehälter
zu erleichtern und um eine Egalisierung der Füllhöhen in den Vorratsbehältern zu
erreichen, da diese zwischen der Binder-Komponente A und den Härter-Komponenten
B, B1 unterschiedlich sind, ist zur Beseitigung der Überfüllung der
Vorratsbehälter 91, 92 für die Härter-Komponente
B, B1 ein Auffangbehälter 230 vorgesehen,
der zu Beginn einer Abzapfung der Komponenten A, B, B1 aus ihren
Vorratsbehältern 90, 91, 92 anstelle
der Mischvorrichtung 1 in das Gerät 100 eingesetzt wird.
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Dieser
Auffangbehälter 230 besteht
aus einem becherartigen, zylindrischen oder eine andere geometrische
Querschnittsform aufweisenden und einseitig geschlossenen Formkörper 235 dessen Wand 235a zwei
nebeneinander liegend angeordnete mit dem Innenraum 235b des
Formkörpers 235 in Verbindung
stehende Rohrstutzen 231, 232 aufweist, die so
angeordnet und ausgebildet sind, dass der Auffangbehälter 230 vermittels
der in die Austrittsöffnung 201, 202, 203 des
Abfüllkopfes 104 für die Härter-Komponenten
B, B1 einführbaren
Rohrstutzen 231, 232 aufsteckbar sind (7, 13 und 14).
Bevorzugter Weise beträgt
der Durchmesser des Auffangbehälters 230 35
mm und seine Länge
ist 50 mm.
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Der
Formkörper 235 des
Auffangbehälters 230 weist
auf seiner den beiden Rohrstutzen 231, 232 gegenüberliegenden
Wandflächen 235c einen Rohrstutzen 234 auf,
in den zur Halterung und Zentrierung des Auffangbehälters 230 die
Halterung bzw. die Klemmeinrichtung 103 die Antriebswelle
des Antriebes für
die Mischvorrichtung 1 eingreift (13 und 14).
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Der
Formkörper 235 des
Auffangbehälters 230 besteht
aus einem Kunststoff oder einem geeigneten Material.
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Die
Handhabung des Auffangbehälters 230 ist
wie folgt: Nach dem Einsetzen eines neuen Vorratsbehälters 90 für die Binder-Komponente A und der
neuen Vorratsbehälter 91, 92 für die Härter-Komponenten B, B1
in das Gerät 100 (10)
wird in die Halterung 103 der Auffangbehälter 230 eingesetzt, wobei
seine Rohrstutzen 231, 232 in die Austrittsöffnungen 202, 203 der
Zuführungskanäle 205, 206 des Abfüllkopfes 104 eingesteckt
werden, über
die die Binder-Komponenten B, B1 zugeführt werden (7 und 10).
Nach dem Einsetzen des Auffangbehälters 230 in den Abfüllkopf 104 wird
ein mit den Kolbenstangen 110, 111, 112 der
Vorratsbehälter 90, 91, 92 für die Binder-Komponente
A und die Härter-Komponente
B, B1 verbundener Handgriff 260 in Pfeilrichtung X d.h.
in Richtung zum Standfuß 101 des
Gerätes 100 mit
aller Kraft gezogen (1), so dass die Kolbenstangen 110, 111, 112 in
Pfeilrichtung x1, x2, x3 bewegt werden (11), bis
die plattenförmigen Kolben 240, 241, 242 die
Oberflächen
0B, 0B1, 0B2 der Komponenten A, B, B1 der Vorratsbehälter 90, 91, 92 beaufschlagen.
Der Zug an dem Handgriff 260 wird dann erhöht mit der
Folge, dass die Inhalte der Vorratsbehälter 91, 92 für die Härter-Komponenten B,
B1 in Pfeilrichtung x4, x5 soweit gedrückt werden, bis die Überfüllung in
den beiden Vorratsbehältern 91, 92 für die Härter-Komponenten
B, B1 aus den Vorratsbehältern 91, 92 herausgedrückt und
in den Auffangbehälter 230 gedrückt sind
(12). Damit ist eine Egalisierung der Füllhöhen in den
drei Vorratsbehältern 90, 91, 92 erreicht,
d.h. die Füllhöhen in den
Vorratsbehältern 91, 92 haben
dann die Füllhöhe im Vorratsbehälter 90 erreicht,
denn aufgrund der höheren
Viskosität
der Binder-Komponente A gegenüber
der Viskosität
der Härter-Komponente B, B1
wird die Binder-Komponente A während
des Herausdrückens
der die Überprüfung und
ausmachenden Menge an Härter-Komponente B, B1
aus ihren Vorratsbehältern 91, 92 nicht
aus ihrem Vorratsbehälter 90 gedrückt.
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Sind
die Füllhöhen in allen
drei Vorratsbehältern 90, 91, 92 egalisiert
(12). Dann wird der mit der die Überfüllung ausmachenden
Menge an Härter-Komponente
B, B1 gefüllte
Auffangbehälter 230 vom
Abfüllkopf 104 abgezogen
und entsorgt (12). Nach dem Abziehen des Auffangbehälters 230 von
dem Abfüllkopf 104 wird
auf diesen die Mischvorrichtung 1 gesteckt, in dem die
rohrstutzenartigen Eintrittsöffnungen 17a, 17b, 17'b der Mischvorrichtung 1 in
die Austrittsöffnungen 201, 202, 203 der
Zuführungskanäle 204, 205, 206 in
dem Abfüllkopf 104 gesteckt
werden (7). Die Anordnung der Austrittsöffnungen 202, 203 für die Härter-Komponente
B, B1 in dem Abfüllkopf 104 und
die Anordnung der rohrstutzenartigen Eintrittsöffnungen 17b, 17'b der Mischvorrichtung 1 sowie
die der Rohrstutzen 231, 232 des Auffangbehälters 230 ist
derart, dass sowohl die rohrstutzenartigen Eintrittsöffnungen 17b, 17'b der Mischvorrichtung 1 als
auch die Rohrstutzen 231, 231 des Auffangbehälters 230 in
die Austrittsöffnungen 202, 203 für die Härter-Komponente
B, B1 in dem Abfüllkopf 104 einsteckbar
sind. Des Weiteren ist die Anordnung der Austrittsöffnung 201 für die Binder-Komponente
A in dem Abfüllkopf 104 derart,
dass die rohrstutzenartige Eintrittsöffnung 17a der Mischvorrichtung 1 für die Binder-Komponente
A mit der Austrittsöffnung 201 für die Binder-Komponente A in dem
Abfüllkopf 104 korrespondieren
kann (7).