DE3023289C2 - Vorrichtung zur Abgabe eines aushärtenden Materials - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vort^htung zur Abgabe eines aushärtenden Materials, insbesondere eines Mehrkomponentenmaterials mit einem mindestens eine Materialzuführung und einen Materialauslaß aufweisenden Gehäuse, in dem eine Kammer mit mindestens einem ersten Ventil angeordnet ist. das in eine Materialabgabestellung und in eine Materialsperrstellung bewegbar ist und mit einer Einrichtung zum Zuführen eines Reinigungsmittels und einem zusätzlichen Ventil zur Steuerung der Reinigungsmittelzufuhr in die Kammer sowie mit einer auf die jeweilige Stellung des ersten Ventils ansprechende Fühleinrichtung.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-PS 35 72 366 bekannt.

Es ist häufig erwünscht, Materialien zu versprühen, welche im Zusammenwirken mit der umgebenden Luft aushärten. So werden beispielsweise die einzelnen Komponenten in einer Sprühvorrichtung miteinander vermischt und gemeinsam ausgegeben. Bereits beim Mischvorgang kann es zu Härtungsvorgängen kommen, die häufige und Zeit benötigende Reinigungsvorgänge unvermeidbar machen, weil natürlich der Gebrauch der Vorrichtung dabei unterbrochen werden muß. Bei einer entsprechenden Vorrichtung gibt es in Abhängigkeit der Stellung eines Ventils daher zwei Betriebszustand^ In dem einen werden die Komponenten eines Mehrkompönentenmaterials oder das aushärtbare Einkomponentenmaterial ausgegeben und in dem anderen wird ein Reinigungsmittel, beispielweise Luft, ein nicht reagierendes Gas oder ein Lösungsmittel, durch die Mischkammer hindurchgeschickt. Das Reinigungsmittel nimmt dabei das härtende Material mit, bevor dieses aushärten kann.

Bei einer Reinigung der eingangs genannten Art (US-PS 35 72 366) wird der Reinigungsvorgang immer dann eingeleitet wenn eine Unterbrechung der Materialausgabe eintritt. Dadurch kommt es zu unnötigen Reinigungsvorgängen, nämlich auch bei nur kurzzeitigen Unterbrechungen der Materialausgabe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszubilden, daß zu häufiges Reinigen vermieden wird.

ίο Erreicht wird dies durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs i. Durch die Zeitsteuerung, welche den Reinigungsvorgang erst einleitet, wenn die Materialausgabe für eine vorbestimmte Zeitspanne unterbrochen wurde, kann erreicht werden, daß innerhalb der Ausgabevorrichtung keine Aushärtungsvorgänge stattfinden, da kurz bevor so etwas möglich ist, der Reinigungsvorgang eingeleitet wird. Andererseits kann verhindert werden, daß ein Reinigungsvorgang stattfindet, obgleich dieser nicht notwendig ist nämlich weil die sich in der Mischkammer und in den Leitungen befindenden aushärtenden Materialien noch nicht genügend Zeit hatten, um den Aushärtungsvorgang zu beenden. Auf diese Art und Weise wird weder das aushärtende Material unnötig durch einen überflüssigen Abreinigungsvorgang abgegeben, noch wird übermäßig viel Reinigungsmittel eingesetzt.

Als Beispiel für djc Anwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung sei die Verarbeitung von Polyurethanschaum, welcher wärmeaushärtend ist, genannt Es handelt sich hierbei um Reaktionen von Polyol-Harzen mit einem Isocyansthärter (häufig wird hierfür Toluol-Diisocyanat oder Methan-Diisocyanat verwendet). Jede Komponente ist für sich stabil, d. h. sie verbleibt über eine hinreichende Zeitspanne fließfähig, was allerdings

J5 eine sachgemäße Lagerung voraussetzt. Das Mischen des Harzes und des Härters jedoch leitet bereits die chemische Reaktion ein, durch welche die Komponenten polymerisieren und Wärme freisetzen, durch die das verwendete Lösungsmittel sich verflüchtigt. Die ebenfalls einsetzende Verflüchtigung des Treibmittels bewirkt, daß das Harz unter der Einwirkung eines Katalysators aufschäumt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Abgabe einer ivlehrkomponentenmischung im Zusammenhang mit einerzugehörigen elektrischen Schaltung.

Fig.2 ist eine Teilschnittansicht der Vorrichtung nach Fig. 1.

Fig.3 ist eine Schnittansicht nach der Link 3-3 der Fig. 2.

In F i g. 1 ist eine Vorrichtung 10 zur Abgabe einer Mehrkomponentenmischung als eine Vorrichtung dargestellt, welche in der Hand einer Bedienungsperson gehalten werden kann und einen Pistolenhandgriff 12 aufweist, an dem ein Trigger 14 angebracht ist. Weiterhin ist ein Gehäuse 16 vorgesehen, an welchem der Handgriff 12 angebracht ist.
Das Gehäuse 16 weist einen Einlaß 18 für Luft auf, einen Einlaß 20 für eine Komponente A (beispielsweise für Harz) und einen Einlaß 2 für die Komponente B (beispielsweise für den Härter). Die Komponenten A und B werden aus Behältern 24 und 26 über eine Pumpe 28 abgezogen, wobei es sich in dem gezeigten Beispiel um einen Hydraulikzylinder 30 handelt, welcher separat die Komponenten A und B mit Hilfe eines Jochs 32 und zugehöriger Einrichtungen fördert. Getrennte Leitungen 33 und 35 liefern die Komponenten A und B zu der

Vorrichtung 10.

In den Fig.2 und 3 ist der Lufteinlaß 18 gezeigt, wobei Ober diesen Luft in einen Durchgang 38 eingeleitet wird. Ein Luftdurchgang 40 erstreckt sich von einem im wesentlichen zylindrisch ausgestalteten Triggergehäuse 44 nach oben. Der Durchgang 40 erstreckt sich durch die Wandung des Zylinders 46 hindurch in die Nähe des vorderen Endes 48 des Zylinders 46. Das hintere Ende 50 dec Zylinders 46 ist durch einen großen Metallstöpsel 54 abgeschlossen. Ein Luftdurchgang 56 erstreckt sich vom Triggergehäuse 44 nach oben und schneidet den Zylinder 46 in der Nähe des hinteren Endes 50.

Ein Kolben 47 ist im Zylhider 46 hin- und herbewegbar angeordnet. Der Kolben 47 weist einen Ring 49 auf, welcher ihn gegen die Wand des Zylinders 46 abdichtet und innerhalb des Zylinders 46 eine vordere Kammer 53 und eine hintere Kammer 55 festlegt.

Das Gehäuse 44 enthält einen plungerartigen Triggermechanismus 58, welcher einen vergrößerten ringförmigen vorderen Teil 60 und einen entsprechenden hinteren Teil 62 aufweist. Die Teile 60 und 62 sir/;!· genutet, und ringförmige Dichtungen 64 und 66 sind in die Nuten der Teile 60 bzw. 62 eingesetzt. Der Mechanismus 58 weist einen sich nach hinten öffnenden zylindrischen Kammerteil 68 auf. in welchem eine Spiralfeder 70 untergebracht ist. Die Feder 70 ist gegen das innenseitige hintere Ende 72 des Gehäuses 44 angeordnet, um den gesamten Mechanismus 58 nach vorne vorzuspannen. Befindet sich der Mechanismus 58 in der vorderen Lage, so ist eine Kammer 76 zwischen der Wand des Gehäuses 44 und dem Mechanismus 58 festgelegt und zwischen den vorderen und hinteren Teilen 60 und 62 besteht eine Verbindung zum Durchgang 38 und von dort zum Durchgang 40 und demgemäß in die Kammer 53 hinein.

Wenn der Trigger 14 eingedrückt wird, wird der Mechanismus 58 in Richtung auf das hintere Ende 72 des Gehäuses 44 bewegt und die Kammer 76 ist über den Durchgang 38 mit dem Durchgang 56 in Verbindung. Der Kolben 47 wird daher in Richtung nach vorn in bezug auf das vordere Ende 48 des Zylinders 46 bewegt. Luft in der Kammer 53 tritt durch den Durchgang 40. das Gehäuse 44 und einen Luftdurchgang 78 aus, welcher im Handgriff 12 an der vorderen unteren Seite des Gehäuses 44 ausgebildet ist.

Wenn der Trigger 14 freigegeben wird, wird der Mechanismus 58 durch die Fede^r 70 wieder in seine vordere Lage (F i g. 2) zurückgebracht, in welcher Luft aus einer Leitung durch den Luftdurchgang 38, die Kammer 76 und den Durchgang 40 zur Kammer 53 gelangt. Der Kolben 47 wird in Richtung auf das hintere Ende 50 des Zylinders 46 bewegt. Luft in der hinteren Kammer 55 kann durch einen Durchgang 56, dem oberen hinteren Teil des Gehäuses 44 und einen Durchgang 80 austreten, welcher in dem hinteren Ende des Gehäuses 44 vorgesehen ist.

Ein Stab 82 geht durch eine Bohrung 84 im Kolben 47 hindurch. Der Kolben 47 ist auf dem Stab 82 durch ein Paar Sprengringe 86 in Ringnuten befestigt, welche auf dem Stab 82 ausgebildet sind. Der Stab 82 erstreckt sich vom Kolben 47 durch eine Dichtung 88 und eine Bohrung 90 im Gehäuse 16 hindurch. Der Stab 82 ist in der Bohrung 90 hin- und herbewegbar gelagert. Das vordere Ende des Stabes 82 ist mit einer Zahnung 92 ausgebildet.

Das vordere Ende des Gehäuses 16 weist einen Ven-• ilKchüuseieil 94, eine Ventilhalterungsplatte 96. eine Öffnungsplatte 98 und eine Stirnplatte 100 auf. wobei alle diese Teile abnehmbar am Gehäuse beispielweise durch Schrauben im vorderen Ende des Gehäuses befestigt sind Diese spezielle Konstruktion ermöglicht eine rasche und leichte Demontage der Teile 94, 69, 98 und 100 vom Gehäuse 16, um dadurch Reinigungsvorgänge durchzuführen, wenn kein Arbeitsvorgang stattfindet.

Das Gehäuse 16 weist zwei Fittings 104 und 106 am oberen Teil des Gehäuses zwecks Verbindung mit den

to Leitungen 33, 35 (Fig. 1) auf. Durchgänge 108 und 110 gehen von den Fittings 104 und 106 in das Gehäuse IS hinein. Die Durchgänge 108 und 110 endigen in Öffnungen 112 und 114 (Fig.2 und 3). Diese Öffnungen sind von ringförmigen Dichtungen 116 umgeben. Die Befestigung des Ventilgehäuseteils 94 mit dem Endteil des Gehäuses 16 führt dazu, daß diese Dichtungen 116 zusammengedrückt werden. Der Gehäuseteil 94 weist ein Paar vergrößerter zylindrischer Öffnungen 1 i8 auf. welche zu den Öffnungen 112 und 114 axial ausgerichtet sind. Die Öffnungen 118 beherbergen ein Kugelventil 122 zwischen einem Paar aufeinander i« zeigender kappenförmiger Einsatzteile 126. In den Einsätzen 126 sind Durchgänge 128 vorgesehen, die mit den Öffnungen 112 und 114 fluchten. Durchgänge 130 erstrecken sich diametral durch das Kugelventil 122 hindurch.

Die Durchgänge 130 sind zu den entsprechenden Durchgängen 128 in den Einsatzteilen 126 ausgerichtet, wenn das Ventil 122 seine erste Orientierungslage einnimmt. Andere Orientierungslagen des Ventils 122 bringen den Durchgang 130 aus der Ausrichtung mit dem Durchgang 128 heraus.

Das Ventil 122 ist mit Schlitzen 134 versehen, welche sich nach oben durch Öffnungen 138 im Ventilgehäuseteil 94 öffnen. Axial oberhalb von der Öffnung 138 sind Hohlräume 142 in dem Teil 94 vorgesehen. Die Hohlräume 142 schneiden die Längsbohrung 90 in der Nähe ihrer Seiten. Die Hohlräume 142 weisen Verzahnungen 146 auf, deren Zähne mit der Zahnung 92 in Ausrichtung sind. Wellen 150 auf den Verzahnungen 146 sind mit O-Ringdichtungen 152 versehen, um die Wellen 150 in den Öffnungen 138 abzudichten. Die Wellen 150 sind auch mit sich axial erstreckenden Zungen 154 versehen, welche passend in den Schlitzen 134 angeordnet sind. Die Drehung der Verzahnungen 146. die durch die Hin- und Herbewegung der Stange 82 erzeugt v/ird, bewirkt eine Drehung der Ventile 122, um die Durchgänge 130 für den Materialfluß von den Öffnungen 122, 114 durch die öffnungen 156, 158 in der Ventilhalteplatte 96 herzustellen.

so Ein zusätzlicher Durchgang 160 im Gehäuseteil 94 ist mit einem Durchgang 162 in der Ventilhalterungsplatte 96 ausgerichtet. Diese öffnungen sind mit einem Luftdurchgang 163 im Gehäuse 16 ausgerichtet, um Luft zuni vorderen Ende der Ausgabevorrichtung zu führen.

Die Öffnungsplatte 98 weist Durchgänge 164,166 und 168 auf, welche sich von den öffnungen 156, 158 und dem Durchgang 162 in der Ventilhalteplatte % nach vorn und in Richtung aufeinander erstrecken und in öffnungen 170, 172 -;nd 174 endigen. Aus den öffnungen 170 und 172 ausgegebene Materialteile treffen aufeinander auf, was zu einer turbulenten Mischung dieser Materialien führt, wenn sie die Öffnungen 170 und 172 verlassen.

Die Stirnplatte 100 weist einen Teil auf. welcher eine

b5 Mischkammer 176 festlegt, wobei die Materialien in dieser Mischkammer miteinander gemischt werden. Eine Ringdichtung 178 umgibt die Kammer 176 und dichtet diese gegen Austritt von Medium ab. wenn die Stirn-

platte 100 und die Öffnungsplatte 98 fest miteinander verschraubt sind. Die Stirnplatte 100 weist weiterhin eine Düse 180 auf, welche dafür sorgt, daß ein Strömungsfluß aus der Mischkammer 176 der Vorrichtung 10 ausgegeben wird. Der Gehäuseteil 94 weist ein Getriebeabdeckteil 181 (Fig. 1) auf, welches am oberen Teil des Gehäuses verschraubt ist, um die Verzahnungen 146 und 148 abzudecken.

Die Betätigung des Triggers 14 erzeugt einen Weg zwischen den Fittings 104 und 106 und den öffnungen 170 und 172 für die Komponenten A und B eines Schaumverpackungsmaterials. Ein in F i g. 1 gezeigtes Steuersystem 182, welches separat vom Trigger 14 vorgesehen ist, wird verwendet, um Druckluft durch die Durchgänge 163 zur öffnungen 174 strömen zu lassen. Das Steuersystem 182 wird verwendet, um Luft als Reinigungsmedium einzusetzen, um die Zweikomponentenmischung aus der Mischkammer 176 herauszubringen, nachdem der Trigger 14 freigegeben worden ist.

Das Steuersystem 182 weist ein Fitting 200 auf, welches eine Verbindung zwischen einem Druckschalter 202 und der Kammer 55 des Zylinders 46 herstellt. Dieser Druckschalter 202 fühlt ab, ob die Ventile 122 in Orientierungslage sind, so daß der Fluß der Komponenten unterbrochen ist. Eine Luftleitung 204 ist mit dem Fitting 200 und dem Druckschalter 202 in Verbindung. Der Druckschalter 202 erzeugt ein Signal als Folge des Abfühlens dieser Blockierungsstellung der Ventile 122. Das Signal wird zu einem Zeitverzögerungsrelais 206 geführt. Dieses ei/eugt eine vorbestimmte zeitliche Verzögerung zwischen dem Ende des Abgabevorganges und dem Beginn des Reinigungszyklus. Dies ist deshalb erwünscht, weil die Abgabe von Gemischen der Komponenten häufig für lediglich kurze Intervalle unterbrochen wird, und die Bedienungsperson der Vorrichtung will nicht, daß in dieser Zeitperiode die Komponenten aus der Vorrichtung hcfäüSgcäpüii werden bzw. letztere gereinigt wird. Das Zeitverzögerungsrelais 206 kann so ausgewählt werden, daß es einen Zeitverzögerungsintervall festlegt, das langer ist als die größte Zwischenverzögerung der Vorrichtung 10, welche für gewöhnlich während des normalen Arbeitens auftritt. Auf der anderen Seite muß diese Zeitspanne, welche durch das Zeitverzögerungsrelais 206 festgelegt wird, ausreichend kurz sein, um zu verhindern, daß gemischte Bestandteile in der Mischkammer 176 aushärten.

Das Zeitverzögerungsrelais 206 erzeugt ein Ausgangssignal, welches die Spule eines Ventils 208 erregt. Die Spule 208 ist mit einer Druckluftquelle in Verbindung, und über eine Luftleitung 210 ist eine Verbindung zu einem Fitting 212 hergestellt, welche am Ende der Luftleitung 163 am Gehäuse 16 (F i g. 3) vorgesehen ist Wenn das Zeitverzögerungsrelais 206 ein Ausgangssignal am Ende der vorher festgelegten Zeitspanne erzeugt, wird das Spulenventil 208 geöffnet und Reinigungsluft wird über die Leitung 210, das Fitting 212 und die Durchgänge 163,160, 162,168 und die öffnung 174 eingeleitet, so daß die sich in der Mischkammer 176 befindlichen Materialien ausgeblasen werden.

Das Signale vom Zeitverzögerungsrelais 206 erregt außerdem ein Zeitverzögerungsrelais 214. Das Zeitverzögerungsrelais 214 ist vorgesehen, um den Reinigungsvorgang zeitlich zu steuern. Demzufolge wird ein Signal vom Zeitverzögerungsreiäis 206 das Zeitverzögerungsrelais 214 starten, und am Ende einer ausgewählten zweiten Zeitspanne wird das Zeitverzögerungsrelais 214 ein Signal erzeugen, welches dazu verwendet wird, das Ventil 208 zu schließen, um den Reinigungsvorgang zu beendigen.

Die elektrische Schaltung, die notwendig ist um die vorgenannten Ziele zu erreichen, weist einen dreipoligen Stecker 220 zur Verbindung mit einer geerdeten Wechselspannung (beispielsweise 110 V) auf. Der Leiter 222 des Steckers 220 ist geerdet. Eine Pilotlampe 224, ein Ein/Aus-Schalter 226 und eine Sicherung 228 sind in Reihe in den verbleibenden Leitern 230 und 232 geschaltet.

Die Spule des Ventils 208 ist in Reihe zu einem zweipoligen UmschaU-Schaltkontakt 234, dem zweipoligen Druckschalter 202 mit einem Kontakt 236, dem einpoligen Relais 206, welches über einen Schalter 238 erregt ist, dem einpoligen Relais 214, welches durch einen Schalter 239 gesteuert ist, und parallel zur Pilotlampe 224 geschaltet. Der verbleibende Kontakt 240 des Testschalters, und der verbleibende Kontakt 242 des Druckschaiters 202 sind miteinander verbunden und in Reihe mit dem einpoligen Relais 214 geschaltet, welches seinerseits über einen Schalter 244 durch die Spule eines Haltesteuerrelais 246 über den Leiter 230 gesteuert ist. Das Haltesteuerrelais 246 ist mit einem Schalter 248 in Reihe zwischen die Kontakte 240, 242 und den Leiter 232 geschaltet, ein weiterer Schalter 250 dieses Relais 246 befindet sich im Stromkreis des Relais 206 und ist zwischen den Kontakt 236 und den Leiter 230 geschaltet. Ein ochalter 252 wird über das Zeitverzögerungsrelais 206 gesteuert und ist im Stromkreis des Zeitverzögerungsrelais 214 zwischen dem Leiter 230 und dem Leiter 232 vorgesehen.

Im Betrieb wird ein Luftsigna? über die Leitung 204 gesteuert, wenn die Vorrichtung das Mehrkomponentenmaterial bzw. die gemischten Komponenten ausgibt, wobei der Druck den Druckschalter gegen den Kontakt 242 drückt Während dieses Ausgabeintervalls ist über die Kontakte 234,242, den Schaker 244 und das Relais 246 zwischen den Leitern 230 und 232 das Haltesteuerrelais 246 geschlossen. Am Ende dieses Vorganges fällt der Druck in der Leitung 204 ab, so daß der Druckschalter bzw. sein Kontaktteil mit dem Kontakt 236 in Berührung gelangt. Dadurch wird der Stromkreis für das Zeitverzögerungsrelais 206 geschlossen. Zu diesem Zeitpunkt beginnt die Verzögerung für den Reinigungsvorgang. Am Ende dieser zeitlichen Verzögerung werden die Schalter 238 und 252 geschlossen. Dadurch werden die Stromkreise für das Ventil 208 geschlossen, so daß das Ventil 208 öffnet und der Reinigungsvorgang beginnt Hierbei wird auch der Stromkreis durch das Zeitverzögerungsrelais 214 geschlossen, so daß die zeitliche Steuerung für den Reinigungsvorgang stattfindet Am Ende des Reinigungszyklusses öffnet das Zeitverzögerungsrelais 214. Hierdurch wird der Stromfluß durch die Spule für das Ventil 208 unterbrochen, das Ventil 208 schließt und der Reinigungszyklus wird beendet Dadurch wird auch der Stromfluß durch das Relais 246 beendigt, so daß die Schalter 248 und 250 geöffnet werden. Dadurch wird wiederum der Stromfluß durch das Relais 206 unterbrochen und die Schalter 238 und 252 werden geöffnet so daß das gesamte System wiederum in der Ursprungszustand zurückkehrt

Es wird bemerkt daß die gleiche zeitliche Steuerung auch dadurch eingeleitet werden kann, indem der Testschalter gedruckt wird, so daß über den Kontakt 234 eine Verbindung mit dem Leiter 232 hergestellt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Abgabe eines aushärtenden Materials, insbesondere eines Mehrkomponentenmaterials mit einem mindestens eine Materialzuführung und einen Materialauslaß aufweisenden Gehäuse, in dem eine Kammer mit mindestens einem ersten Ventil angeordnet ist, das in eine Materialabgabestellung und in eine Materialsperrstellung bewegbar ist und mit einer Einrichtung zum Zuführen eines Reinigungsmittels und einem zusätzlichen Ventil zur Steuerung der Reinigungsmittelzufuhr in die Kammer sowie mit einer auf die jeweilige Stellung des ersten Ventils ansprechenden Fühleinrichtung, gekennzeichnet durch eine Zeitsteuereinrichtung (206), welche von der Fülleinrichtung (202) beim Ankommen des ersten Ventils (122) in der Materialsperrstellung betätigbar ist und die ihrerseits nach einer vorbestimmten Zeitspanne das zusätzliche Ventil (208) öffnet

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zweite Zeitsteuereinrichtung (214), welche von dem zusätzlichen Ventil (208) beim Erreichen seiner Offenstellung betätigbar ist und die das zusätzliche Ventil (208) nach einer vorbestimmten Zeitspanne schließt

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühleinrichtung (202) als Druckschalter ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuereinrichtungen (206; 214) als Zeitrelais ausgebildet sind.