DE2742018A1 - Two component plastics foam mixing head - has conical insert in chamber with component mixing cylinder in injection nozzle of spray gun - Google Patents
Two component plastics foam mixing head - has conical insert in chamber with component mixing cylinder in injection nozzle of spray gunInfo
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Abstract
Description
Mischkopf für Zweikomponenten-Spritzpistole Mixing head for two-component spray gun
Die Erfindung bezieht sich auf einen Mischkopf für eine Zwei-Komponenten-Spritzpistole für Kunststoffschäume mit einer zentralen Mischkammer, in die vom Pistolenkopf her auf ihrer Einlaßseite zwei Ausgabeöffnungen für die beiden Kunststoff-Komponenten und eine oder mehrere Spritzluftöffnungen münden und die sich zu ihrer Auslaßseite hin zu einer Abstrahldüse verjüngt.The invention relates to a mixing head for a two-component spray gun for plastic foams with a central mixing chamber, into the one from the gun head on its inlet side two discharge openings for the two plastic components and one or more spray air openings open and which extend to their outlet side tapered to a jet nozzle.
Mischköpfe dieser Art sind bekannt, in denen die beiden Viskosen Kunststoff-Komponenten miteinander vermischt und durch Druckluft ausgetragen werden. Dazu werden die beiden Kunststoff-Komponenten getrennt aus zwei Düsen unter Druck in die Mischkammer eingespritzt, wo sie von der unter Druck stehenden Spritzluft verwirbelt und durch die Abstrahldüse hindurchgedrückt werden. Die Vermischung der beiden miteinander reagierenden Kunststoff-Komponenten erfolgt also ausschließlich durch die Einwirkung der Spritzluft und die Pralleffekte, die beim Auftreffen des Kunststoff-Materials auf die Wandung der Mischkammer auftreten. Ein besonderer Nachteil der durch die bekannten Mischköpfe bedingten Mischverfahren liegt darin, daß man für eine einwandfreie Vermengung der beiden Kunststoff-Komponenten große Spritzluftmengen bei hohem Druck benötigt.Mixing heads of this type are known in which the two viscose plastic components mixed with each other and discharged by compressed air. This is what the two of them will do Plastic components are injected separately from two nozzles under pressure into the mixing chamber, where it is swirled by the pressurized spray air and through the jet nozzle be pushed through. The mixing of the two reacting plastic components takes place exclusively through the action of the spray air and the impact effects, when the plastic material hits the wall of the Mixing chamber appear. A particular disadvantage of those caused by the known mixing heads Mixing process is that you have to ensure a perfect blending of the two Plastic components require large amounts of spray air at high pressure.
Beispielsweise sind bei den bekannten Geräten Luftmengen in der Größenordnung von 1.000 1/min. bei Drücken bis zu 11 bar erforderlich.For example, in the known devices, amounts of air are of the order of magnitude from 1,000 rpm. required for pressures up to 11 bar.
Durch diese Nachteile sind die Einsatzmöglichkeiten der Zwei-Komponenten-Spritzpistole mit den bekannten Mischköpfen an das Mitführen von Luft-Kompressoren von hoher Leistung gebunden.The possible uses of the two-component spray gun are due to these disadvantages with the well-known mixing heads to carry air compressors of high performance bound.
Das schränkt vor allem die Verwendungsmöglichkeiten der Zwei-Komponenten-Spritpistolen auf dem Bausektor ein, wo sich für das Ausschäumen von Mauerfugen beispielsweise an Tür- und Fensterrahmen besonders gute Einsatzmöglichkeiten bieten.Above all, this limits the possible uses of the two-component spray guns in the construction sector, for example where wall joints are filled with foam offer particularly good application options on door and window frames.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Mischkopf für eine Zwei-Komponenten-Spritzpistole der eingangs genannten Art dadurch zu verbessern, daß auf kurzem Wege eine Zwangsvermischung der beiden Kunststoff-Komponenten erzielt wird, wobei der Druckluftbedarf und der Materialstaudruck so niedrig wie möglich gehalten wird.The invention is therefore based on the object of a mixing head to improve for a two-component spray gun of the type mentioned above, that achieved a forced mixing of the two plastic components in a short distance the compressed air requirement and the material back pressure as low as possible is held.
Diese Aufgabe wird bei einem Mischkopf der gattungsgemäßen Art gelöst durch einen Einsatzkörper in der Mischkammer mit zwei unmittelbar an den Ausgabeöffnungen für die beiden Kunststoff-Komponenten anschließenden Kanälen, die in ein vorderseitiges, in die Abstrahldüse hineinragendes Mischrohr münden, und mit Luftdurchtrittsöffnungen, die mit einem das Mischrohr umgebenden Ringspalt verbunden sind.This object is achieved with a mixing head of the generic type by an insert body in the mixing chamber with two directly at the dispensing openings for the two plastic components connecting ducts, which are in a front, into the jet nozzle protruding mixing tube open out, and with air passage openings, which are connected to an annular gap surrounding the mixing tube.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Mischkopfes liegt darin, daß die beiden Kunststoff-Komponenten schon in dem Mischrohr des Einsatzkörpers ohne die Einwirkung der Druckluft miteinander vermengt werden, hier bereits die Reaktion der beiden Schaumkomponenten beginnen kann und die Spritzluft im wesentlichen nur noch die Austragung des bereits vermischten Materials nach dem Injektor-Prinzip bewirkt. Dabei kann die Zwangsvermischung der beiden Kunststoff-Komponenten noch durch besondere Lage der Austrittsöffnungen der beiden Kanäle zum Mischrohr hin begünstigt werden. Praktische Versuche haben ergeben, daß man bei Verwendung des neuen Mischkopfes mit dem Einsatzkörper an einer sonst unveränderten Spritzpistole zur Erlangung des gleichen Ergebnisses wie zuvor mit einer Luftmengenleistung von etwa 40 1/min. bei einem Druck von 3 bar auskommt. Das bedeutet besonders bei der Verwendung solcher Spritzpistolen im Baubereich eine sehr erhebliche Einsparung an Kompressorleistung, so daß man mit leichten, tragbaren Kompressorgeräten auskommt.The particular advantage of the mixing head according to the invention is that that the two plastic components are already in the mixing tube of the insert body are mixed together without the action of the compressed air, here already the Reaction of the two foam components can begin and the spray air in the essential only the discharge of the already mixed material after Injector principle causes. This can result in the forced mixing of the two plastic components due to the special position of the outlet openings of the two channels to the mixing tube to be favored. Practical tests have shown that when using of the new mixing head with the insert on an otherwise unchanged spray gun to achieve the same result as before with an air flow rate of about 40 1 / min. at a pressure of 3 bar. That means especially with the Using such spray guns in the construction sector is a very significant saving of compressor power, so that you can get by with light, portable compressor devices.
Die weiteren Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachstehenden Beschreibung.The further advantages of the invention emerge from the subclaims and from the description below.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 einen neuerungsgemäßen Mischkopf im Längsschnitt, Fig. 2 den Mischkopf ohne Einsatzkörper im Längsschnitt, Fig. 3 die Rückansicht des Einsatzkörpers für den neuen Mischkopf, Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Einsatzkörper nach Fig. 3, Fig. 5 die Vorderansicht des Mischkörpers nach den Fig. 3 und 4, Fig. 6 eine perspektivische Vorderansicht des Einsatzkörpers und Fig. 7 eine perspektivische Rückansicht dieses Einsatzkörpers.The invention is illustrated below with reference to the drawing using an exemplary embodiment explained in more detail. 1 shows a mixing head according to the innovation in longitudinal section, FIG. 2 shows the mixing head without insert body in longitudinal section, FIG. 3 shows the rear view of the insert body for the new mixing head, Fig. 4 is a longitudinal section through the Insert body according to FIG. 3, FIG. 5 shows the front view of the mixing body according to FIGS. 3 and 4, FIG. 6 a perspective front view of the insert body, and FIG. 7 a perspective rear view of this insert body.
Fig. 1 zeigt in der Zusammenstellung den grundsätzlichen Aufbau des erfindungsgemäßen Mischkopfes. Die gesamte Spritzpistole ist im einzelnen nicht näher dargestellt, hiervon erkennt man vielmehr lediglich den vorderen Abschnitt eines Pistolenkopfes 1 durch den zwei Zuleitungen 2 für die sogenannte A-Komponente und die B-Komponente des Kunststoffs hindurchgehen und durch den ferner ein oder mehrere Luftkanäle 3 hindurchgeführt sind.Fig. 1 shows the basic structure in the compilation of Mixing head according to the invention. The entire spray gun is not in detail shown in more detail, of which one can rather only see the front section of a gun head 1 through the two feed lines 2 for the so-called A component and pass through the B component of the plastic and further through the one or several air channels 3 are passed through.
Sowohl den Zuleitungen 2 für die beiden Kunststoff-Komponenten als auch den Luftkanälen 3 ist innerhalb der Pistole je ein Ventil vorgeschaltet. An der Vorderseite des Pistolenkopfes 1 bilden die beiden Zuleitungen 2 für die Kunststoff-Komponenten Ausgabeöffnungen 4, bei denen es sich beispielsweise um Spritzdüsen handeln kann.Both the supply lines 2 for the two plastic components as a valve is also connected upstream of the air ducts 3 within the gun. At the front of the gun head 1 form the two feed lines 2 for the plastic components Output openings 4, which can be spray nozzles, for example.
In axialer Richtung ist auf den Pistolenkopf 1 ein Mischkopf 5 aufgesetzt, der verschraubt oder mit einer Überwurfmutter befestigt sein kann. Der Mischkopf 5 ist durch nicht näher dargestellte Dichtungen gegenüber dem Pistolenkopf 1 abgedichtet. Im Innern des Mischkopfes 5 ist ein Einsatzkörper 6 angeordnet, der eine Zwangsführung der beiden aus den Zuleitungen 2 über die Ausgaboöffnungen 4 austretenden Kunststoff-Komponenten bewirkt. Dazu laufen durch den Einsatzkörper 6 zwei Kanäle 7, die unmittelbar an die Ausgabeöffnungen 4 am Pistolenkopf 1 anschließen. Die beiden Kanäle 7 münden in ein vorderseitig am Einsatzkörper 6 angeordnetes Mischrohr 8, das an ein konisch ausgebildetes Vorderteil 9 des Einsatzkörpers 6 angesetzt ist. Zweckmäßig ist der Einsatzkörper 6 ein rotationssymmetrisches Gebilde, so daß das Mischrohr 8 sowie das konische Vorderteil 9 zusammen mit dem gesamten Einsatzkörper 6 koaxial angeordnet sind. Das konische Vorderteil 9 des Einsatzkörpers 6 wird von einem Luftspalt 10 umgeben, der sich nach vorn hin innerhalb des Mischkopfes 5 in einen Ringspalt fortsetzt, der das Mischrohr 8 umgibt. Im Bereich dieses Ringspaltes 11 verengt sich das Innere des Mischkopfes 5 zu einer Abstrahldüse 12, an die weiter nach vorn hin ein Strahlrohr 13 anschließt.A mixing head 5, which can be screwed or fastened with a union nut, is placed on the gun head 1 in the axial direction. The mixing head 5 is sealed off from the gun head 1 by seals not shown in detail. In the interior of the mixing head 5, an insert body 6 is arranged, which effects a forced guidance of the two plastic components emerging from the supply lines 2 via the dispensing openings 4. For this purpose, two channels 7 run through the insert body 6 and connect directly to the dispensing openings 4 on the gun head 1. The two channels 7 open into a mixing tube 8 which is arranged on the front side of the insert body 6 and is attached to a conically shaped front part 9 of the insert body 6. The insert body 6 is expediently a rotationally symmetrical structure, so that the mixing tube 8 and the conical front part 9 are arranged coaxially together with the entire insert body 6. The conical front part 9 of the insert body 6 is surrounded by an air gap 10 which extends towards the front inside the mixing head 5 into an annular gap which surrounds the mixing tube 8 continues. In the area of this annular gap 11, the interior of the mixing head 5 narrows to form a jet nozzle 12, to which a jet pipe 13 is connected further towards the front.
Fig. 2 zeigt den Innenraum des Mischkopfes 5 bei herausgenommenem Einsatzkörper 6. E@ umfaßt eine Mischkammer 14, wie sie bei den bekannten Mischköpfen alleine vorhanden ist. An der rückwärtigen Einlaßseite besitzt die Mischkammer 14 einen ersten Absatz 15, der die Aufnahme für den Pistolenkopf 1 bildet.Fig. 2 shows the interior of the mixing head 5 when it is removed Insert body 6. E @ comprises a mixing chamber 14, as it is in the known mixing heads exists alone. The mixing chamber has 14 on the rear inlet side a first shoulder 15 which forms the receptacle for the gun head 1.
Daran schließt sich nach innen hin ein umlaufender Falz 16 an, der zur Aufnahme des Einsatzkörpers 6 dient. Nach vorn hin verjüngt sich die Mischkammer 14 durch eine konische Wandung 17 bis auf den Durchmesser der Abstrahldüse 12.This is followed inwardly by a circumferential fold 16, the serves to accommodate the insert body 6. The mixing chamber tapers towards the front 14 through a conical wall 17 down to the diameter of the jet nozzle 12.
Der Aufbau des Einsatzkörpers 6 ergibt sich im einzelnen aus den Fig. 3, 4 und 5. Er ist zweckmäßig als gesondertes Teil ausgebildet, kann jedoch auch mit anderen Teilen des Mischkopfes 5 einstückig sein. In diesem Fall müsste der Mischkopf 5 selbst geteilt sein, um die für die Führung der beiden Kunststoffkomponenten und der Spritzluft notwendigen Hohlräume anbringen zu können.The structure of the insert body 6 is shown in detail in FIGS. 3, 4 and 5. It is expediently designed as a separate part, but can also be integral with other parts of the mixing head 5. In this case the Mixing head 5 itself be divided in order to guide the two plastic components and to be able to attach the necessary cavities to the spray air.
Der Einsatzkörper 6 hat rückseitig einen umlaufenden Bund 19, der an den Absatz 1 an der Einlaßseite der Mischkammer 14 des Mischkopfes 5 angepaßt ist. Auf seiner Rückseite (Fig. 3) sind zwei Aufnahmeöffnungen 18 angeordnet, die formschlüssig die als vorstehende Spritzdüsen ausgebildeten Ausgabeöffnungen 4 am Pistolenkopf 1 umfassen sollen. An die Aufnahmeöffnungen 18 schließen nach vorne hin die Kunststoff-Führungskanäle 7 an.The insert body 6 has a circumferential collar 19 on the rear adapted to paragraph 1 on the inlet side of the mixing chamber 14 of the mixing head 5 is. On its back (Fig. 3) two receiving openings 18 are arranged, the form-fitting the output openings 4 on the protruding spray nozzles Pistol head 1 should include. The receiving openings 18 close to the front towards the plastic guide channels 7.
Wesentlich hierbei ist, daß eine abgedichtete Verbindung zwischen diesen Kanälen 7 und den Zuleitungen 2 im Pistolenkopf 1 hergestellt ist. Ferner erkennt man noch in der Rückseite des Einsatzkörpers 6 je drei Luftdurchtrittsöffnungen 3 oberhalb und unterhalb der Aufnahmeöffnungen 18, durch die die Spritzluft hindurchgeführt wird. Die Spritzluft tritt an der Vorderseite des Einsatzkörpers 6 wieder aus und mündet in den das konische Vorderteil 9 umgebenden Luftspalt 10 ein. Die Anordnung der Luftdurchtrittsöffnungen 3 im Einsatzkörper 6 richtet sich nach der Führung der entsprechenden Luftkanäle im Pistolenkopf 1.It is essential that a sealed connection between these channels 7 and the supply lines 2 in the gun head 1 is made. Further can still be seen in the back of the insert body 6 three air passage openings 3 above and below the receiving openings 18 through which the spray air is passed will. The spray air exits again on the front side of the insert body 6 and opens into the air gap 10 surrounding the conical front part 9. The order the air passage openings 3 in the insert body 6 depends on the guidance the corresponding air ducts in the gun head 1.
Einen besonderen Verlauf nehmen die beiden Kanäle 7 für die zwei Kunststoff-Komponenten innerhalb des Einsatzkörpers 6.The two channels 7 for the two plastic components take a special course inside the insert body 6.
Fig. 4 veranschaulicht, daß die beiden von den Aufnahmeöffnungen 18 ausgehenden Kanäle 7 etwa V-förmig zueinander stehen, wobei der V-Winkel etwas kleiner als 900 ist. Nun laufen die beiden Kanäle 7 jedoch nicht im Scheitelpunkt des V-Winkels zusammen sondern sind hier vielmehr an der Einmündung in das Mischrohr 8 gegeneinander höhenversetzt. Dadurch ergeben sich zwei Austrittsöffnungen 20 der beiden Kanäle 7, die zum Mischrohr 8 etwa diametral liegen. Relativ zu der durch die beiden Aufnahmeöffnungen 18 hindurchgehenden Längsmittenebene steigt also der eine Kanal 7 bis zum Mischrohr 8 hin etwas an, während der andere Kanal 7 gegenüber dieser Ebene etwas abfällt, wie besonders Fig. 3 zeigt. Die Vorderansicht von Fig. 5 dagegen veranschaulicht die senkrecht übereinander liegenden Austrittsöffnungen 20 der beiden Kanäle 7. Strenggenommen liegen somit die beiden V-Schenkel, welche die beiden Kanäle 7 bilden, nicht in der selben Ebene. Deshalb ist es richtig, daß die sogenannte V-Ebene nur annähernd mit der durch die Aufnahmeöffnungen 18 hindurchgehenden Längsmittenebene zusammenfällt.Fig. 4 illustrates that the two of the receiving openings 18 outgoing channels 7 are approximately V-shaped to one another, the V angle being somewhat smaller than 900 is. Now, however, the two channels 7 do not run at the apex of the V angle together but are here rather at the confluence with the mixing tube 8 against each other offset in height. This results in two outlet openings 20 of the two channels 7, which are approximately diametrically opposed to the mixing tube 8. Relative to that through the two receiving openings 18 through the longitudinal center plane so that one channel 7 rises to the mixing tube 8 towards something, while the other channel 7 drops slightly towards this level, as especially Fig. 3 shows. In contrast, the front view of FIG. 5 illustrates the outlet openings 20 of the two channels 7, which are perpendicular to one another. Strictly speaking, the two V-legs, which form the two channels 7, are not in the same plane. Therefore it is correct that the so-called V-plane only approximately with the longitudinal center plane passing through the receiving openings 18 coincides.
Das an die Kegelspitze des Vorderteils 9 des Einsatzkörpers 6 angesetzte Mischrohr 8 wird nach hinten durch eine Rückwand abgeschlossen, in der die Austrittsöffnungen 20 der Kanäle 7 angeordnet sind. Nach vorn hin verändert das Mischrohr 8 zweckmäßig seinen Querschnitt nicht, so daß es einen Hohlzylinder bildet. Die Länge des Mischrohres 8 ist so bemessen, daß bei eingebautem Einsatzkörper 6 in den Mischkopf 5 dessen Vorderende bis nahe an die Austrittsseite der Abstrahldüse 12 heranreicht (Fig. 1). Die günstigste Länge des Mischrohres 8 hängt von den jeweiligen Strömungsverhältnissen im Bereich der Abstrahldüse 12 ab, die wiederum von den Abmessungen des Ringspaltes 11 um das Mischrohr 8 herum und von dem das Vorderteil 9 des Einsatzkörpers 6 umgebenden Luftspalt 10 abhängen.The attached to the cone tip of the front part 9 of the insert body 6 Mixing tube 8 is closed to the rear by a rear wall in which the outlet openings 20 of the channels 7 are arranged. The mixing tube 8 expediently changes towards the front not its cross-section, so that it forms a hollow cylinder. The length of the mixing tube 8 is dimensioned so that when the insert body 6 is installed in the mixing head 5 its The front end comes close to the exit side of the jet nozzle 12 (Fig. 1). The most favorable length of the mixing tube 8 depends on the respective flow conditions in the area of the jet nozzle 12, which in turn depends on the dimensions of the annular gap 11 around the mixing tube 8 and from which the front part 9 of the insert body 6 surrounds Depend on the air gap 10.
Die Länge des Mischrohres 8 ist auch für die Vermischung der beiden Kunststoff-Komponenten wichtig. Damit eine ausreichende Länge des Mischrohres 8 bei gegebener Anordnung innerhalb der Abstrahldüse 12 erreicht wird, kann die Konizität des Vorderteils 9 des EinsaFzkörpers 6 noch entsprechend verändert werden.The length of the mixing tube 8 is also for mixing the two Plastic components are important. So that a sufficient Length of Mixing tube 8 is achieved with a given arrangement within the jet nozzle 12, the conicity of the front part 9 of the EinsaFzkörpers 6 can be changed accordingly will.
Um einen Rückstau der beiden Kunststoff-Komponenten zu vermeiden ist es wesentlich, daß an den Austrittsöffnungen 20 die Richtungen der beiden Strömungen der aufeinander treffenden Kunststoff-Komponenten verschieden ist. Außerdem sind diese beiden Richtungen um den halben V-Winkel gegenüber der Längsachse des Mischrohres 8 geneigt. Der Höhenversatz der Austrittsöffnungen 20 bewirkt schließlich, daß die beiden Kunststoff-Ströme nicht unmittelbar bei der Einmündung in das Mischrohr 8 aufeinander treffen sondern erst auf der gesamten Länge des Mischrohres 8 miteinander vermengt werden. So man trotz guter Vermischung der beiden Kunststoff-Komponenten über die Länge des Mischrohres 8 einen Rückstau des Kunststoff-Materials in den Zuleitungen.In order to prevent the two plastic components from backing up, it is essential that the directions of the two flows of the plastic components meeting one another are different at the outlet openings 20. In addition, these two directions are inclined by half a V angle with respect to the longitudinal axis of the mixing tube 8. The height offset of the outlet openings 20 finally has the effect that the two plastic streams do not meet immediately at the confluence with the mixing tube 8, but are only mixed with one another over the entire length of the mixing tube 8. So despite good mixing of the two plastic components over the length of the mixing tube 8, there is a backlog of the plastic material in the supply lines.
Die Anordnung der Luftdurchtrittsöffnungen 3 veranschaulichen die Fig. 6 und 7. Bei in den Mischkopf 5 eingesetztem Einsatzkörper 6 läßt das konische Vorderteil 9 einen Abstand zur gegenüberliegenden konischen Wandung 17 der Mischkammer 14 innerhalb des Mischkopfes 5, dadurch ist der das konische Vorderteil 9 des Einsatzkörpers 6 umgebende Luftspalt 10 gebildet. Die Austritte der Luftdurchtrittsöffnungen 3 liegen deshalb im Bereich des konischen Vorderteils 9 des Einsatzkörpers 6. Die Luftdurchtrittsöffnungen 3 können beispielhaft auch durch zum Rand des Bundes 19 hin offene Aussparungen gebildet sein. Es gibt viele Möglichkeiten, um die Anordnung der Luftdurchtrittsöffnungen 3 an die jeweils verwendete Spritzpistole mit deren Luftzuleitungen anzupassen. Wie Fig. 1 deutlich macht, muß sich die Spritzluft durch den Luftspalt 10 und den Ringspalt 11 hindurchzwängen, wobei sie an der Austrittsstelle des Mischrohres 8 im Bereich der Abstrahldüse 12 das Kunststoff-Material mitreißt.The arrangement of the air passage openings 3 illustrate the 6 and 7. When the insert body 6 is inserted into the mixing head 5, the conical Front part 9 a distance from the opposite conical wall 17 of the mixing chamber 14 within the mixing head 5, which is the conical front part 9 of the insert body 6 surrounding air gap 10 is formed. The outlets of the air passage openings 3 are therefore in the area of the conical front part 9 of the insert body 6. The Air passage openings 3 can, for example, also pass through to the edge of the collar 19 be formed towards open recesses. There are many ways around the arrangement the air passage openings 3 to the spray gun used in each case with their Adapt air supply lines. As Fig. 1 makes clear, the spray air must through Force through the air gap 10 and the annular gap 11, whereby they are at the exit point of the mixing tube 8 in the area of the jet nozzle 12 carries along the plastic material.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAM | Search report available | ||
OC | Search report available | ||
OHJ | Non-payment of the annual fee |