DE2532025C2

DE2532025C2 - Extrudiervorrichtung für extrudierfähiges Material

Info

Publication number: DE2532025C2
Application number: DE19752532025
Authority: DE
Inventors: Charles Russell Plainville Conn. Costa; Robert Lawrence Middletown Conn. Smigel
Original assignee: Henkel Loctite Corp
Current assignee: Henkel Loctite Corp
Priority date: 1974-07-17
Filing date: 1975-07-17
Publication date: 1987-02-26
Also published as: IT1040912B; FR2284728A1; DE2532025A1; CA1023316A; JPS5176155A; FR2284728B1; GB1520762A; JPS5834184B2

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Extrudiervorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs.
Eine Extrudiervorrichtung der vorstehend genannten Art ist aus DE-GM 17 78 320 bekannt. Diese Extrudiervorrichtung hat die Form einer Preßpistole für pastenförmige Massen. Sie weist eine an einem Handgriffteil längsbeweglich gelagerte Kolbenstange auf, die mit Hilfe eines beweglichen Griffteiles als Vorschubeinrichtung über einen Mitnehmer unter Zwischenwirkung einer Druckfeder in Längsrichtung vorwärts bewegt wird, um die extrudierfähige Masse beispielsweise über eine Düse aus einer Patrone herauszudrücken. Hierbei ist eine Rücklaufsperre vorgesehen, die die Kolbenstange in der durch den Mitnehmer als Übertragungseinrichtung herbeigeführten Lage festlegt. Bei der Vorschubbewegung der Kolbenstange wird diese Sperre überwunden, während beim Stillstand der Kolbenstange diese mit Hilfe dieser Sperre in ihrer Lage festgelegt wird und die Druckkraft auf den Patroneninhalt bzw. das extrudierfähige Material aufgehoben wird. Somit wird jegliche Rückwärtsbewegung der Kolbenstange nach Beendigung des Vorwärtshubes verhindert. Da aber das extrudierfähige Material bei der Aufhebung des Preßdrucks durch den Kolben und die Kolbenstange unter der Einwirkung von inneren Kräften expandiert, die im Material als Gegenkräfte zu Kompressionskräften entwickelt werden, die zur Materialausgabe aufgebracht wurden, tritt über die Düse in Form von Tropfen noch extrudierfähiges Material aus, bis sich diese inneren Kräfte ausgeglichen haben. Die Stärke dieser Expansionskräfte hängt beispielsweise von der Größe und der Form der Austrittsdüse, der Viskosität, der Zusammendrückbarkeit und der Elastizität des extrudierfähigen Materials, ferner von der Geschwindigkeit und der Größe der aufgebrachten Druckkraft sowie der Temperatur und den vorhandenen Reibungswiderständen in der Extrudiervorrichtung ab. Durch dieses Abtropfen geht extrudierfähiges Material ungenutzt verloren und es können hierdurch unerwünschte Verschmutzungen verursacht werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Extrudiervorrichtung der gattungsgemäßen Art derart auszubilden, daß nach Aufhebung des Preßdruckes auf das extrudierfähige Material möglichst kein solches mehr austreten kann.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Extrudiervorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs in Verbindung mit den Merkmalen seines Kennzeichens gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Extrudiervorrichtung ist eine Druckentlastungseinrichtung vorgesehen, die ein gleit- und schwenkbewegliches Element enthält, das an der Kolbenstange gelagert ist. Dieses Element wird mit Hilfe einer Anordnung bestehend aus einer Zugfeder und einer Druckfeder, die gegensinnig wirken, so beaufschlagt, daß, wenn der Druck auf die Kolbenstange zum Auspressen des extrudierfähigen Materials aufgehoben wird, sich die Kolbenstange mit dem Kolben entgegen der Vorschubrichtung, d. h. in Rückwärtsrichtung bewegen kann, um die Expansionskräfte im extrudierfähigen Material aufzunehmen und hierdurch ein Nachtropfen zu verhindern. Somit setzt bei der erfindungsgemäßen Extrudiervorrichtung automatisch eine Rückwärtsbewegung der Kolbenstange nach Aufhebung des Preßdrucks auf das extrudierfähige Material ein, so daß ein Nachtropfen aus der Düsenöffnung wirksam verhindert wird. Die beiden gegensinnig wirkenden Federn legen das Element auf der Kolbenstange fest, so daß dieses sowohl eine Vorwärts- als auch eine Rückwärtsbewegung relativ zur Kolbenstange ausführen kann. Bei der Vorschubbewegung der Kolbenstange zum Ausgeben von extrudierfähigem Material wird durch die Reibung von der Kolbenstange auf das Element eine Zugkraft auf dasselbe ausgeübt, die das Element in Längsrichtung nach vorwärts bewegt und dabei die Druckfeder zusammendrückt. Die Zugfeder kann sich dann entsprechend zusammenziehen, so daß die nach vorne geneigte Stellung des Elements beibehalten wird. Beim Aufheben des Preßdruckes beaufschlagen die dem Material eigenen Expansionskräfte die Kolbenstange, wobei sich das von der Kolbenstange durchdrungene Element sich nach rückwärts bewegen kann, so daß die Zugfeder nochmals gedehnt wird. Diese Rückwärtsbewegung der Kolbenstange und des Elements erfolgt so lange, bis die noch vorhandene Ausdehnungskraft im Material durch die Zugkraft der Zugfeder ausgeglichen wird. Zur Begrenzung der Rückwärtsbewegung können Anschläge, beispielsweise Vorsprünge, an der Zugfederhalterung vorgesehen sein, welche in Eingriff mit dem starren Rahmen der Extrudiervorrichtung kommen.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Extrudiervorrichtung in Teilschnittdarstellung, und
Fig. 2 eine Draufsicht der Zugfederanordnung dieser Extrudiervorrichtung als Ausschnitt.
Nach Fig. 1 ist eine Kolbenstange 1 an einem Ende mit einem Kolben 2 verbunden und gleitbeweglich in Lagern 3 und 4 in einem Handgriff 5 geführt. Im Gebrauchszustand der Extrudiervorrichtung ist das linke Ende der Kolbenstange 1 innerhalb eines zylindrischen Hohlkörpers als starrer Rahmen angeordnet, der an seinem einen Ende eine übliche Düse aufweist. Dieser Hohlkörper kann von einer nicht dargestellten Patrone gebildet werden. Der Kolben 2 ist dann in Anlage mit einer beweglichen Abdichtung im hinteren Teil der Patrone beispielsweise. Die Form des Kolbens 2 hängt von den jeweiligen Gegebenheiten ab. Am Körper des Handgriffs 5 ist eine Basis 8 angeordnet, in welcher die Patrone angeordnet und/ oder eingelegt werden kann, abhängig von der Einrichtung, die in der jeweiligen Extrudiervorrichtung für die Halterung einer solchen Patrone vorgesehen ist.
Am Handgriff 5 ist ferner mittels eines Schwenkzapfens 7 ein Abzug 6 angebracht. Am oberen Ende des Abzugs 6 steht eine Nase 9 vor, um Kupplungsplatten 10 und 11 zu erfassen. Diese Platten 10, 11 sind ferner in Anlage an ausgestanzten Zungen 23. Eine Druckfeder 12 stützt sich gegen die Basis 8 ab und drückt die Platten 10 und 11 nach hinten gegen die Nase 9. Diese Teile bilden eine Kolbenvorschubeinrichtung zur Übertragung der Betätigungskraft auf die Kolbenstange.
Ein im wesentlichen rechteckförmiges Element 13 ist gleitbar an der Kolbenstange 1 angeordnet und wird von dieser durchdrungen, wobei die Kolbenstange 1 durch eine geringfügig erweiterte Öffnung 14 im Element 13 sich erstreckt. An der Kolbenstange 1 ist koaxial eine Druckfeder 15 angeordnet, welche gegen den Handgriff 5 und das Element 13 drückt. Das untere Ende 24 des Elements 13 ist zur Ausbildung eines Daumenauflagers umgebogen, damit das Element mittels Fingerdruck in einer im wesentlichen vertikalen Stellung angeordnet ist. Das obere Ende des Elements 13 ist umgebogen, damit es eine Klammer 16 erfaßt und hält, welche sich durch einen Schlitz 17 erstreckt und an einer Zugfeder 18 befestigt ist. Das andere Ende der Zugfeder 18 ist mit einem Stift 19 verbunden, welcher in Öffnungen 20 im Handgriff 5 befestigt ist. Die Klammer 16 kann aus einem einzigen Stück eines steifen Drahts hergestellt sein, dessen Enden gebogen und gekreuzt sind, um einen Befestigungspunkt für die Zugfeder 18 zu ergeben und Finger 21 zu bilden. Diese Finger 21 dienen dazu, die Bewegung der Zugfeder 18 bei Erreichen der Fläche 22 zu begrenzen. Das Element 13, die Zugfeder 18 und die Druckfeder 15 bilden hierbei eine Druckentlastungseinrichtung.
Beim Betrieb der Extrudiervorrichtung wird der Abzug 6 betätigt, wodurch die Nase 9 die Platten 10 und 11 in eine Schräglage bringt, so daß sie sich an der Kolbenstange 1 festlegen. Ein weiteres Drücken des Abzugs 6 bewirkt somit eine Vorschubbewegung der Kolbenstange 1, ein Zusammendrücken der Feder 12 und ein Extrudieren des extrudierfähigen Materials, wie eines Abdichtmaterials in üblicher Weise. Der Reibschluß der Kolbenstange 1 am Element 13 bewirkt eine geringe Vorwärtsbewegung desselben, d. h. gegen den Handgriff 5 und führt damit zu einem Zusammendrücken der Druckfeder 15. Bei der Vorwärtsbewegung der Kolbenstange 1 und des Elements 13 entspannt sich die Zugfeder 18, wodurch das Element 13 in einer nur mehr geringfügig geneigten Stellung gehalten wird, so daß die Kolbenstange 1 ungehindert eine Rückwärtsbewegung durch die Öffnung 14 ausführen kann, während die Kolbenstange 1 immer noch für den Fall einer Vorwärtsbewegung von der Übertragungseinrichtung mitgenommen werden kann.
Nachdem die Kolbenstange 1 vorwärtsbewegt wurde, entspannt sich die Zugfeder 18 derart und wird die Druckfeder 15 derart zusammengedrückt, daß das Element 13 eine im wesentlichen vertikale Stellung einnimmt, in welcher das Element 13 fähig ist, die Kolbenstange 1 freizugeben. Sobald dies eintritt, gleitet das Element 13 auf der Kolbenstange 1 unter der Einwirkung der Druckfeder 15 zurück, bis sich das Zusammendrücken der Druckfeder 15 und die Dehnung der Zugfeder 18 erneut ausgleichen, damit das Element 13 verschwenkt wird und die Kolbenstange 1 erfaßt. Dieser Vorgang kann während einer vollständigen Bewegung der Kolbenstange 1 mehrmals wiederholt werden.
Wird die Vorwärtsbewegung der Kolbenstange 1 durch Freigabe des Abzugs 6 beendet, so haben die im extrudierfähigen Abdichtmaterial gespeicherten Kräfte das Bestreben, eine Ausdehnung des Materials herbeizuführen. In bekannten Extrudiervorrichtungen war eine Platte vorhanden, welche eine Rückwärtsbewegung der Kolbenstange und/oder des Kolbens vollständig verhinderte; daher wurden die im Dichtungsmaterial gespeicherten Kräfte wirksam und verursachten eine Ausdehnung des Materials durch die Düse sowie ein Nachtropfen. Das Element 13 ist jedoch nicht ständig an irgendeiner Stelle festgelegt und kann sich somit auf der Kolbenstange 1 in der beschriebenen Weise nach vorne und hinten "schwimmend" bewegen. Sobald sich das Abdichtmaterial ausdehnen will, bewegen sich der Kolben 2, die Kolbenstange 1 und das von der Kolbenstange durchdrungene Element 13 alle nach hinten, bis die auf diese Weise in der Zugfeder 18 erzeugte Zugspannung die verbleibenden Ausdehnungskräfte im Abdichtungsmaterial ausgleicht. Eine extreme Rückwärtsbewegung wird durch Finger 21 verhindert, welche zur Anlage an der Fläche 22 des Handgriffe 5 kommen. Die Rückwärtsbewegung des Kolbens 2 nimmt die Ausdehnungskräfte im Abdichtmaterial auf und verhindert damit ein Nachtropfen oder verringert dieses auf ein Mindestmaß.
Der Kolben 2 kann gegebenenfalls durch Ausübung eines Fingerdrucks auf das Element 13 im Bereich der Fingerauflage 24 zurückgezogen werden, wodurch das Element 13 in eine im wesentlichen vertikale Stellung gebracht und ein freies Gleiten der Kolbenstange 1 durch die Öffnung 14 gestattet.
Die Kolbenanordnung kann beispielsweise mittels einer Klinkenanordnung beaufschlagt werden. Die Zugspannung der Zugfeder 18 kann verstellbar sein, indem die Zugfeder 18 mit einem Gewindeelement verbunden ist. Wesentlich dabei ist, daß die Druckentlastungseinrichtung derart ausgebildet ist, daß sich das Element 13 an der Kolbenstange 1 in der vorausgehend ausgeführten Weise schwimmend beweglich ist. Die jeweilige Größe der vorgesehenen Federn hängt von der Gesamtauslegung der Extrudiervorrichtung ab und von den Eigenschaften des extrudierfähigen Materials, wie des Dichtmaterials. Diese Größen lassen sich am besten durch Versuch ermitteln.

Claims

Extrudiervorrichtung mit einem starren Rahmen zur Aufnahme eines extrudierfähigen Materials, der eine Düse an seinem einen Ende und einen Handgriff an seinem anderen Ende aufweist, mit einer Kolbenstange mit Kolben, die im Handgriff geführt und koaxial zum Rahmen verschiebbar ist, und mit einer Kolbenvorschubeinrichtung zur Übertragung der Betätigungskraft auf die Kolbenstange und den Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckentlastungseinrichtung vorgesehen ist, bestehend aus einem hinter dem Handgriff (5) und im wesentlichen vertikal angeordneten, von der Kolbenstange (1) durchdrungenen und gleit- und schwenkbar auf diesem gelagerten Element (13), aus einer Zugfeder (18), die einerseits am Handgriff (5) und andererseits am Element (13) oberhalb dessen Schwenkpunkt befestigt ist, und aus einer koaxial auf der Kolbenstange (1) angebrachten und sich gegen den Handgriff (5) und das Element (13) abstützenden Druckfeder (15).