DE3624040C2 - Pistoleneinrichtung zum Zuführen wenigstens zweier einzelner Ströme getrennter Reaktionskomponenten bildender Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Pistoleneinrichtung zum Zuführen wenigstens zweier einzelner Ströme getrennter, Reaktionskomponenten bildender Flüssigkeiten zu einer zugeordneten Misch- und Spritzdüsenanordnung, wobei diese Flüssigkeiten nach Reaktion miteinander ein wär­ meaushärtendes Kunstharzmaterial erzeugen.

In der Vergangenheit hat es eine ständig steigende Ver­ wendung von Polyurethan und ähnlichen Kunststoffschäu­ men für eine Reihe von Anwendungen gegeben. Urethane und davon abgeleitete Produkte, einschließlich Iso­ cyanorate, Silikone, phenolische Harze und Epoxid­ harze, sind dafür bekannt, daß sie eine Reihe erwünsch­ ter Eigenschaften haben. Diese umfassen die Fähigkeit einer ausgezeichneten Wärmeisolation, die Verträglich­ keit mit preiswerten Treibgasen, die Reproduzierbar­ keit chemischer Eigenschaften sowie ausgezeichnete chemische und physikalische Eigenschaften des Endpro­ duktes.

Viele Urethanschäume sind gegen eine Abtragung durch viele gängige Lösungsmittel, Feuchtigkeit und atmosphä­ rische Oxidation resistent. Urethane bieten die best­ mögliche Kombination von Wärmeisolation und physika­ lischer Festigkeit bei einem vorgegebenen Preis. Der Schaum ist von Natur aus ein adhäsives Material und verklebt gut mit beliebigen Untergründen. In dieser Verbindung kann er viele Gegenstände strukturell ver­ stärken, wobei eine derartige Verstärkung ein wichti­ ges Element darstellt. Feuerhemmung kann auf einfache Weise durch eine entsprechende Formelbildung erreicht werden.

Außerdem können Urethanschäume in ihrer chemischen Zusammensetzung für eine Vielzahl von Zwecken ver­ ändert werden, da sie das Reaktionsprodukt zweier Einzelkomponenten darstellen. Auf diese Weise kön­ nen Urethanschäume so ausgebildet werden, daß das Endprodukt sehr steif, halbsteif oder in gewisser Weise flexibel und/oder elastomerisch ist. Es kön­ nen Schäume hergestellt werden, deren Zellen fast alle geschlossen sind oder die einen bestimmten An­ teil an offenen Zellen aufweisen.

Die Produktarten, mit denen die vorliegende Erfindung sich befaßt, gehören vorzugsweise zu einer Produktart mit geschlossenen Zellen für Zwecke der Isolation bei Gebäuden und mit offenen Zellen für Verpackungszwecke. Die Komponenten des Schaums werden mit hohen Drücken von mehr als 2,8-3,5 bar durch eine Spritzpistole gedrückt, die dazu dient, die Komponenten zu bemes­ sen und in einer Düse sorgfältig zu vermischen, aus welcher diese dann ausgespritzt werden. Gemäß vorlie­ gender Erfindung werden die chemischen Komponenten direkt in zuvor unter Druck gesetzten Zylindern zur Arbeitsstelle gebracht oder in Schüttguttanks trans­ portiert, welche dann externe Pumpen oder andere Druck­ quellen brauchen. In diesem Fall ist die zu spritzende Materialmenge nicht so groß, daß eine stationäre, teure Ausrüstung erforderlich wäre, wie sie in einer Fabrik gebraucht wird. Allerdings ist die verbrauchte Materialmenge erheblich größer als sie beispielsweise durch die Verwendung von einzelnen, kleinen Aerosol­ büchsen zur Verfügung gestellt werden könnte. Die einzelnen Behälter für die Komponenten fassen eine Menge von einigen kg bis zu vielleicht 11 bis 22 oder sogar mehr kg von jeder Komponente. Derartige Behälter sind in ausreichender Weise tragbar, so daß sie an der Arbeitsstelle von einem Arbeiter getragen werden können; sie sind dennoch in der Lage, genügend Schaum zu erzeugen, um mehrere 10 oder 100 m² Schaumbeschichtung herzustellen.

Mit der Möglichkeit, chemische Versorgungstanks von einer Stelle zur anderen zu bewegen, ist ein erhebli­ cher Bedarf für eine Spritzpistole entstanden, welche die Vorteile und Merkmale geringer Kosten, Einsatz­ flexibilität und Gebrauchszuverlässigkeit aufweist.

Eine der erwünschten Eigenschaften ist, daß das Ma­ terial in einer Düse gemischt werden kann, die be­ nutzt und nach der Benutzung entfernt werden kann und die durch eine andere preiswerte Düse für einen nach­ folgenden Arbeitsgang oder eine nachfolgende Phase des gerade durchgeführten Arbeitsganges ersetzt wer­ den kann.

Eine andere erwünschte Eigenschaft ist, daß die che­ mischen Produkte oder Bestandteile exakt bemessen und sowohl zueinander als auch als Ganzes im Hinblick auf die erwünschte Spritzrate im richtigen Verhältnis zugemessen werden können.

Eine weitere Anforderung an eine Spritzpistole des in Frage stehenden Typs ist, daß die Ventileinrichtung so konstruiert und angeordnet ist, daß eine richtige Zumessung auch dann aufrechterhalten wird, wenn der Abzug vollkommen geöffnet oder zur erwünschten Vari­ ierung der Spritzrate in einer Zwischenstellung gehal­ ten wird.

Eine ideale Spritzpistole wäre infolgedessen die, die zuverlässig bei geringen Kosten herstellbar ist, bei der eine Vorvermischung der Komponenten verhindert wird, indem sie voneinander getrennt gehalten werden, bis sie in die Mischkammer einer zugeordneten Düse eingelassen werden.

Ein anderes Merkmal einer derartigen Spritzpistole wäre eine Ventil- und Abzugeinrichtung, die eine der­ artige Steuerung zuläßt, sowie das Vorhandensein von Mitteln zum Steuern des Stromes der Komponenten zu den innerhalb der Spritzpistole vorgesehenen Ventilkanälen.

Ein anderes erwünschtes Merkmal einer derartigen Spritz­ pistole wäre die Möglichkeit, eine Spritzdüse allein durch "Gefühl" exakt zu positionieren und dem Benutzer zu erlauben, sich davon zu überzeugen, daß die Düse korrekt in einer gesicherten Stellung sitzt, bevor die Spritzpistole verwendet wird.

Eine andere erwünschte Eigenschaft wäre die Fähigkeit, eine gebrauchte Düse schnell auszuwerfen, so daß eine neue Düse an ihrer Stelle eingesetzt werden kann.

Ein weiteres erwünschtes Merkmal wäre mit einer Spritzpistole verwirklicht, bei welcher die Außen­ öffnungen so konstruiert sind, daß keine Toträume für die Ansammlung der Chemikalien in der Außenöffnung vorhanden sind, in welcher sie der Atmosphäre ausge­ setzt wären. Das gilt insbesondere für den Fall, in welchem die Isocyanat-Komponente des Polyurethan die Möglichkeit hätte, mit atmosphärischer Feuchtigkeit in Berührung zu kommen, zu reagieren und in der Au­ ßenöffnung zu kristallisieren, wodurch die Spritz­ pistole unbrauchbar würde.

Aus der US 4,117,551 ist eine Pistoleneinrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Diese Pistoleneinrich­ tung umfaßt einen Pistolenkörper mit zwei voneinander beabstandeten Flüssigkeitseinlaßkanälen, welche über ein kompliziert gestaltetes Verbindungskanalsystem mit zwei voneinander beabstandeten Flüssigkeitsauslaßkanä­ len verbunden sind. Die Auslaßkanäle münden in eine Aufnahmeöffnung für eine Düse mit zwei separaten, je­ weils mit einem Auslaßkanal zusammenwirkenden Düsen­ eingängen, einer mit einer Schnecke versehenen Misch­ kammer und einem Düsenausgang für das austretende Kunstharzmaterial. Zur Dosierung der die Reaktionskom­ ponenten bildenden Flüssigkeiten sind im Bereich der Flüssigkeitseinlaßkanäle Kugelventile angeordnet. Im Betrieb dieser Pistoleneinrichtung wird ein handbetä­ tigbarer Abzug betätigt, um die Kugelventile mittels einer mehrteiligen Feder-Stößelanordnung schrittweise zu öffnen, woraufhin die flüssigen Reaktionskomponenten durch die Einlaßkanäle über die Verbindungskanäle in die Düse strömen, sich dort vermischen und zu dem Kunstharzmaterial reagieren. Es hat sich gezeigt, daß die Verbindungskanäle sowie die kompliziert aufgebau­ ten, den Strömungsweg der flüssigen Reaktionskomponen­ ten teilweise blockierenden Kugelventile relativ anfäl­ lig für eine Verschmutzung durch die Reaktionskomponen­ ten sind, so daß die Pistoleneinrichtung nach Gebrauch einer aufwendigen Reinigung zu unterziehen ist. Zu diesem Zweck ist an der Pistoleneinrichtung ein zusätz­ licher Anschluß für ein reaktionsträges Druckfluid vorgesehen, welcher Anschluß in ein mit den Verbin­ dungskanälen kommunizierendes Reinigungskanalsystem mündet. Dadurch wird der Aufbau der Pistoleneinrichtung noch komplizierter.

Ferner ist aus der DE 28 06 102 A1 eine Schäumpistole bekannt, bei welcher zwei voneinander getrennte Ein­ laßkanäle für die flüssigen Reaktionskomponenten über Kugelventile mittels eines handbetätigbaren Hebels geöffnet und geschlossen werden können, wobei die Reak­ tionskomponenten in einer Mischkammer mit schnecken­ artigem Drallkörper vermischt werden. Das dabei ent­ stehende Kunstharzmaterial wird über eine Auslaßdüse abgegeben. Die Mischkammer ist in einer Hülse vorgese­ hen, welche in den Pistolenkörper eingeschraubt ist. Ferner ist eine Druckluftleitung zum Zuführen von Druckluft zur Schaumbildung mit den einzelnen Reak­ tionskomponenten vorgesehen. Die Schäumpistole ist aufgrund der Kugelventile relativ kompliziert aufgebaut und anfällig für Verunreinigungen. Ferner kann es zu Schwierigkeiten beim Auswechseln der Hülse kommen, da das diese aufnehmende Gewinde des Pistolenkörpers durch ausgehärteten Schaum leicht verschmutzt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pisto­ leneinrichtung der eingangs genannten Art bereitzustel­ len, welche bei einfachem Aufbau und bedienungsfreund­ licher Handhabung eine einfache Reinigung der mit den Reaktionskomponenten in Kontakt kommenden Bauteile ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Pistoleneinrichtung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des kennzeich­ nenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen wieder.

Bei der erfindungsgemäßen Pistoleneinrichtung ist ge­ währleistet, daß die Reaktionskomponenten voneinander getrennt in eine der Düse zugeordnete Mischkammer ein­ geführt und erst in dieser Mischkammer miteinander vermischt werden. Dadurch kann eine vorzeitige Reaktion der Reaktionskomponenten in den Flüssigkeitseinlaß- und -auslaßkanälen und damit eine starke Verunreinigung derselben vermieden werden.

Ferner ermöglicht das erfindungsgemäß aufgebaute Strom­ steuerventil eine zu der jeweiligen Abzugsstellung proportionale Herstellung von Kunstharzmaterial, wobei die Reaktionskomponenten der Mischkammer jeweils im stöchiometrisch richtigen Mischungsverhältnis zugeführt werden. Aufgrund des einfachen Aufbaus und der leichten Austauschbarkeit der einzelnen Bauteile der erfindungs­ gemäßen Pistoleneinrichtung ist es auch möglich, durch Austausch des Spulenkörpers gegen einen Spulenkörper mit veränderten Kanaldurchmessern die stöchiometrischen Mischungverhältnisse je nach Bedarf zu verändern, so daß auch verschiedene Reaktionskomponenten (-paare) gemischt und somit verschiedene Kunstharzmaterialien verarbeitet werden können.

Trotz der einfachen Austauschbarkeit des Spulenkörpers bildet dieser zusammen mit der Spulenaufnahme bei er­ findungsgemäßer Ausgestaltung der Pistoleneinrichtung ein Stromsteuerventil, welches auch unter hohem Druck leckagefrei arbeitet und eine exakte Dosierung ermög­ licht.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß eine Vielzahl verschiedenartiger, handelsüblicher Düsen in der Aufnahmeöffnung angeordnet werden können. Es ist also möglich, eine an den jeweiligen Anwendungsfall zur Erzeugung des Kunstharzmaterials angepaßte Düse in den Pistolenkörper einzusetzen.

Aufgrund ihres einfachen Aufbaus und der ihrer einfa­ chen und damit kostengünstig herstellbaren Bauteile ist die erfindungsgemäße Pistoleneinrichtung ferner für eine Produktion in hohen Stückzahlen geeignet.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Misch- und Spritzpistole gemäß vorlie­ gender Erfindung, wobei diese in einer typischen Gebrauchsstellung mit in der Pistole eingesetzter Misch- und Spritz­ düse, einem in der Schließstellung be­ findlichen Abzug und eingerasteter Ab­ zugssicherung gezeigt ist;

Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstel­ lung der Spritzpistole gemäß Fig. 1 mit den unterschiedlichen Bauteilen, nämlich der Düse, dem Abzug, dem Halte- und Auswerfmechanismus, dem Komponenten­ stromsteuerventil und den Sitzen für die Bauteile sowie der zugeordneten Spannschrauben in ihrer vorgesehenen gegenseitigen Montagestellung;

Fig. 3 einen Vertikalschnitt einer Spritz­ pistole gemäß Fig. 2, wobei der Abzug in der "Aus"-Position und mit einge­ rasteter Abzugssicherung dargestellt ist;

Fig. 4 einen Vertikalschnitt ähnlich dem der Fig. 3, wobei der Abzug in der voll­ ständig betätigten Stellung für eine maximale Spritzrate der Komponenten dargestellt ist;

Fig. 5 eine Teilschnitt-Darstellung eines spulenartigen Komponentenstromsteuer­ ventils, wobei dieses in einer mittle­ ren bzw. Zumeß-Gebrauchsposition ge­ zeigt ist;

Fig. 6 einen Teilschnitt, teilweise als Schnitt­ darstellung und teilweise als Seitenan­ sicht, wobei die Misch- und Spritzdüse sowie das Halte- und Auswerfelement für die Düse in der gelösten Stellung ge­ zeigt sind.

Die beschriebene Ausführung ist ein bevorzugtes Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung, wobei die Vorteile der Er­ findung auch mit davon abweichenden Ausführungen er­ reichbar sind; die Pistolenanordnung ist an sich aus Plastikmaterial hergestellt und beinhaltet die ver­ schiedenen konstruktiven und funktionellen, hier im einzelnen beschriebenen Merkmale.

Fig. 1 zeigt eine als Ganzes mit 10 bezeichnete Pistolenanordnung mit einer Reihe von Basisbauteilen, einschließlich eines im ganzen mit 12 bezeichneten Pistolenkörpers, welcher sich in einen im ganzen mit 14 bezeichneten Griff, ein Gehäuse 16 zur Aufnahme von Leitungen, zum Führen der Materialkomponenten und zur Aufnahme eines Stromsteuerventils, eine Düsenauf­ nahmeeinrichtung 18, eine lösbar angeordnete Düse 20, ein kombiniertes Düsenhalte- und Auswerfelement 22, eine Abzuganordnung 24, eine Abzugsicherung 26 sowie erste und zweite Einlaßleitungen 28, 30 für die Ma­ terialkomponenten, von denen jede in vorderen Fittings 31, 33 endet, aufteilt.

Fig. 2 zeigt, daß die im ganzen mit 20 bezeichnete Düsenanordnung einen zylindrischen Hauptmischkörper­ bereich 32 mit kleinerem Durchmesser und einen Mon­ tagekörperbereich 34 mit größerem Durchmesser umfaßt, welcher eine äußere, zylindrische Paß- und Ausricht­ fläche 36 aufweist, die eine nach vorne gerichtete, sich in radialer Richtung erstreckende, ringförmige Haltereingriffsfläche 38 umfaßt. Die Düse 20 weist auch Mittel in der Art eines Verteilers 40 auf, wel­ che an ihrem Ende einen geformten Auslaßkanal 42 zum Spritzen des schäumenden Mischproduktes aufweist. An ihrem axial inneren Endbereich (in Richtung zum Pisto­ lenkörper) sind zwei Nippel 44, 46 vorgesehen, welche jeweils dazu bestimmt sind, in Auslaßkanälen des Pistolenkörpers aufgenommen zu werden und von denen jeder auch eine Mehrzahl von flexiblen Dichtrippen 48 aus Plastik aufweist.

Der Pistolenkörper 12 schließt den eben erwähnten Griff 14 ein; dieses Bauteil seinerseits weist einen sich vertikal erstreckenden Schlitz 50 auf, welcher dazu bestimmt ist, ein Teil der Abzugsicherung 26, welcher eine Mittelrippe 52 bildet, aufzunehmen, wenn sich die Abzugsicherung in ihrer eingeschwenkten Lage befindet. Der Griff 14 umfaßt außerdem eine Öffnung 54, die dazu bestimmt ist, den Schwenkzapfen 56 aufzuneh­ men, welcher vorzugsweise an der Mittelrippe 52 der Abzugsicherung integral angeformt ist. Der Schlitz 50 weist auch eine für einen Arm 58 einer im ganzen mit 60 bezeichneten Abzug-Rückstellfeder passende Aufnahme auf; die Rückstellfeder ist von der Art einer "Stoff­ spange" oder "Haarspange" und wirkt aufgrund von Tor­ sionskräften, die in der zentralen Schleife 59 erzeugt werden.

Der obere Bereich des Pistolenkörpers 12 umfaßt als Hauptelement ein Gehäuse 16 zur Aufnahme eines Kom­ ponentenkanals und eines Produktstrom-Steuerventils mit den an anderer Stelle beschriebenen Bauteilen; er umfaßt außerdem Mittel zur Aufnahme eines Spulenkör­ pers in Form von kreisförmigen Seitenwänden 61, welche eine Zylinderbohrung 62 bilden, die sich quer zur Hauptachse des Gehäuses 16 erstreckt. Das Gehäuse 16 nimmt weiter identische oder ähnliche, sehr genau geformte Produktstrom-Steuerdüsen 64, 66 auf, welche jeweils vorzugsweise mit einer Ausricht-Rippe 68, 70 versehen und in axialer Richtung durch zugeordnete Dü­ sensicherungsmittel an ihrem Platz gehalten werden, welche die Form eines schraubenartigen Druckeinsatzes 72, 74 haben.

Oben auf dem Gehäuse 16 ist eine im ganzen mit 76 be­ zeichnete Aufnahme für ein kombiniertes Düsenhalte- und Auswerfelement angeordnet. Dieses umfaßt im we­ sentlichen parallele oder geringfügig konvergierende, in einem Abstand zueinander angeordnete Seitenwände 78, 80, welche so ausgestaltet sind, daß sie den Aus­ werfer in dessen Verriegelungsstellung eng umgeben; die Seitenwände sind jeweils mit identischen kleinen Öffnungen 82 zur Aufnahme der Schwenkzapfen 84 ver­ sehen, die einen Teil des Düsenhalte- und Auswerf­ elementes 22 bilden. Die Einheit 22 ihrerseits umfaßt eine kipphebelartige Hebelanordnung mit einer Betäti­ gungslasche 86 auf einer Seite der Schwenkzapfen 84 sowie im wesentlichen horizontal und vertikal sich erstreckende Arme 88, 90 auf der anderen Seite der Schwenkzapfen 84. Der Endbereich des Haltearms 88 läuft in eine Klaue 92 aus, während die Vorderseite 94 des Auswerfarms 90 dazu dient, in Anlage an die rückwärti­ ge Fläche der Düse zu kommen, die im einzelnen hier beschrieben ist. Die Aufnahme 76 für das Halte- und Auswerfelement weist Seitenwände 78, 80 auf, deren Abstand nahe genug ist, so daß diese Seitenwände die Arme 88, 90 des Halte- und Auswerfelementes 22 eng um­ fassen, so daß sie eine freie Bewegung desselben ver­ hindern und dazu beitragen, die Düse 20 an ihrem Platz festzuhalten.

Die Düsenaufnahmeeinrichtung 18 ist am vorderen Ende des Gehäuses 16 angeordnet und umfaßt eine radial nach innen gerichtete, zylindrische Düsenführungs­ fläche 95, die an ihrem inneren Ende in einen vorde­ ren Wandbereich 96 übergeht, auf den an anderer Stel­ le eingegangen wird. Ausricht-Schlitze 98, 100, 102 sind in der Düsenführungsfläche 95 ausgebildet.

Das andere wesentliche, in Fig. 2 dargestellte Bau­ teil umfaßt den im ganzen mit 104 bezeichneten Spu­ lenkörper des Stromsteuerventils mit identischen äu­ ßeren Ohren 106, 108, die jeweils gebohrte Öffnungen 107, 109 zur Aufnahme von selbstschneidenden Gewin­ deschrauben 111, 113 aufweisen. Der Spulenkörper 104 ist in zwei Ventilelemente 110, 112 unterteilt, wel­ che jeweils einen eigenen Komponentenströmungskanal 114, 116 aufweisen. Diese Kanäle sind zueinander parallel angeordnet.

Eine Dichtung in der Form identischer O-Ringe 118, vorzugsweise aus einem Fluorelastomer ("VITON") sind in Nuten herkömmlicher Art angeordnet und umgeben den Spulenkörper 104, so daß sie ihn in der eben beschrie­ benen Weise in die Elemente 110, 112 unterteilen. Der Spulenkörper wird durch eine Drehung betätigt, die durch eine Schwenkbewegung der Abzugeinrichtung 24 verursacht wird. Der Abzug 24 umfaßt den Handgriff 120, welcher so gegabelt ist, daß er an seinem oberen Ende Arme 122, 124 bildet, die jeweils bei 126, 128 ge­ schlitzt sind, so daß sie die Ohren 106, 108 aufneh­ men können. Diese Ohren werden dann durch die Schrau­ ben 111, 113 fixiert.

Infolgedessen erstreckt sich die Abzugeinrichtung 24 von dem Spulenkörper 104 aus und schwenkt um dessen Drehachse.

In Fig. 3 ist die montierte Spritzpistole 10 in ihrer Außerbetriebstellung gezeigt, wobei der Abzug nach vorne gerichtet und das Ventil 104 in einer geschlos­ senen Stellung gezeigt ist. Der Pistolenkörper 12 ist zusammengebaut, wobei ein am Ende der Leitung 28 an­ geordneter Fitting 31 seine Montagestellung in einer größeren glatten Bohrung 130 im Gehäuse 16 einnimmt. Die Befestigungsschraube 35 (Fig. 1) hält den Fitting 31 lösbar an seinem Platz in der Bohrung 130 fest. Der Fitting 31 umfaßt einen ringförmigen, in einer Nut 134 angeordneten O-Ring 132, welcher eine flüssig­ keitsdichte Abdichtung des am Leitungsende angeordne­ ten Fittings 31 innerhalb der größeren glatten Boh­ rung 130 gewährleistet (Fig. 5).

Wie dargestellt, umfaßt die Düsensicherung 74, die die Form einer Druckschraube hat, einen hexagonalen oder anders geformten inneren Durchmesser 75 zur Auf­ nahme eines Schraub-Schlüssels und ist in einer klei­ neren Gewindebohrung 77 im Gehäuse 16 angeordnet. Das Bohrungsgewinde kann durch Einschrauben der Düsensi­ cherung 74 in die Senkbohrung gebildet werden, wodurch das Plastikmaterial zum Kaltfließen gebracht wird. Danach kann eine zusätzliche Verriegelungskraft da­ durch erzeugt werden, daß die Düsensicherung 74 ver­ dreht wird. Ein vorderer Endbereich 79 der Düsensi­ cherung 74 kommt zur Anlage an einen äußeren Endbe­ reich 67 der Düse 64 und hält diesen in seiner Stel­ lung im Gehäuse 16 exakt fest. Die innere Öffnung 65 in der Düse kann so bemessen sein, daß die gewünsch­ ten Strömungseigenschaften erreicht werden; die Öff­ nungen 65 selbst können im Innendurchmesser voneinan­ der abweichen, wenn die Stöchiometrie des Endproduk­ tes verlangt, daß die Komponenten in unterschiedli­ chen Volumenverhältnissen zugeführt werden müssen.

Wie Fig. 3 zeigt, ist der Spulenkörper 104 so einge­ stellt, daß Flüssigkeiten nicht hindurchtreten kön­ nen, wenn der Abzug in seiner Außerbetriebstellung ist. Der das Zentrum des Spulenkörpers durchsetzende Komponentenströmungskanal 114 fluchtet mit keinem der angrenzenden Kanäle und ist gegen eine Vorwärts- und Rückwärtsströmung des Produktes dadurch blockiert, daß er gegen Teile der nach innen gerichteten zylin­ drischen Bohrungswand außerhalb der Sitzflächen 61 gerichtet ist, welche die Aufnahmeöffnung 62 für den Spulenkörper bilden. Das Gehäuse 16 umfaßt außerdem einen sehr kurzen Produktauslaßkanal 115 mit redu­ ziertem Durchmesser, welcher zur Öffnung hin konver­ giert, so daß er mit einer Nippelaufnahmefläche 117 (Fig. 5) in Verbindung steht, welche unmittelbar an­ schließend an den Spulenkörper-Kanal 114 anschließt.

Die Kombination der verschiedenen Bohrungen, Einsen­ kungen und Kanäle einschließlich derer, welche die Leitungen 28, 30 und ihre End-Fittings 31, 33, die Düsensicherungen 72, 74 und die Düsen 64, 66 selbst aufnehmen, wirken so zusammen, daß sie zwei Einlaß­ kanäle bilden, während die Flächen 115, 117 einen Produktauslaßkanal bilden (von denen nur einer im einzelnen dargestellt ist), dessen Durchströmung durch die Bewegung des Spulenkörpers 104 gesteuert wird. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist demnach, daß das Gehäuse 16 koaxial zueinander ausgerichtete Ka­ nalpaare und ein Strömungssteuerventil für jeden Kanal aufnimmt.

Fig. 4 zeigt die im Zusammenhang mit einer Beschrei­ bung der Fig. 3 beschriebenen Bauteile in der gleichen Anordnung, wobei lediglich der Handgriff 120 des Ab­ zuges 24 in eine vollständig geöffnete Stellung be­ wegt worden ist (die Sicherung 26 wurde in eine zu­ rückgezogene Position verschwenkt), so daß die Feder 60 vollständig zusammengedrückt ist. Jetzt kann die Flüssigkeit frei durch die Kanäle, wie sie oben be­ schrieben wurden, strömen. Fig. 4 zeigt, daß die Klaue 92 an dem Düsenhalte- und Auswerfelement 22 in Anlage an der Haltereingriffsfläche 38 der Düse 20 ist. Die hintere Begrenzungsfläche der Düse 20 sitzt gegen oder in unmittelbarer Nähe der Vorderwand 96 der Düsenaufnahmeeinrichtung 18, während die Vorder­ seite 94 des Auswerfarmes 90 die Endfläche 131 der Düse im Bereich zwischen den Düseneinlässen bzw. Nip­ peln 44, 46 berührt.

Fig. 5 zeigt einen Teil eines Armes 122 des Abzuges 24 in einer Zwischenstellung, wobei der Spulenkörper 104 so eingestellt ist, daß einer seiner Kanäle 114 teilweise mit der Düsenöffnung 65 fluchtet, anderer­ seits jedoch teilweise durch einen Teil der Düsen­ wand 64 blockiert ist. Diese Stellung erlaubt eine Steuerung des Volumenstromes bzw. eine Zumessung der miteinander reagierenden Komponenten derart, daß ein korrektes Komponentenverhältnis auch bei kleinen oder mittleren Strömungsraten gewährleistet ist.

Die Fähigkeit, sowohl die Spritzrate und das relative Volumenverhältnis der Komponenten für die Mischung zu ändern, kann dadurch erreicht werden, daß die Düsenöffnungen und die Spulenkörperkanäle einge­ stellt werden. Die Düsenöffnungen können bezüglich Durchmesser und Form geändert werden. Wenn die Düsen­ öffnungen durch die Spulenkörperkanäle freigegeben werden, beginnt die Durchströmung und kann dann regu­ liert werden. Durch Änderung der Querschnittabmessun­ gen dieser Kanäle kann eine Steuerung der Mischung entsprechend der erwünschten Stöchiometrie dieser Mischung erzielt werden.

Bekannte Spritzpistolen mit Kugelrückschlagventilen und modifizierten Kugelrückschlagventilen waren manch­ mal durch eine unregelmäßige Durchströmung gekenn­ zeichnet, wenn sie weniger als ganz geöffnet waren. Die erfindungsgemäße Konstruktion ist eine Verbesse­ rung gegenüber dem Stand der Technik in dieser wich­ tigen Beziehung.

Ein anderer wesentlicher Aspekt der vorliegende Kon­ struktion gegenüber dem Stand der Technik ist die wirkungsvolle Absperrung der Spulenkörperkanäle an beiden Kanalenden. Auf diese Weise wird eine Ver­ schmutzung dadurch, daß der Kanal von einer von der Düse oder von der Atmosphäre kommenden Rückströmung erreicht wird, verhindert. Eine Rückwärtsströmung des gemischten Produktes ereignet sich dann, wenn die Bedienungsperson die Spritzpistole bei blockier­ ter Düse betätigt. Dadurch wird im hinteren Bereich der Düse miteinander reagierendes und expandierendes Material gefangen, welches sich dann nach hinten aus­ dehnt. Die vorliegende Konstruktion blockiert den Spulenkörperkanal wirksam dagegen, daß er durch eine derartige mögliche Fehlbedienung verschmutzt wird und schützt das Isocyanat dagegen, mit Luft oder reagierenden Materialien in Berührung zu kommen.

Fig. 6 zeigt die Düse 20 in ausgeworfenem oder in einem zum Einsetzen bereiten Zustand. In diesem Fall befindet sich die Vorderseite 95 des vertikal ausge­ richteten Auswerfarmes 90 vor der Ebene der Vorder­ seite 96 der Düsenaufnahme 18. Ein Verschwenken des Halteelementes 22 um die Ohren 84 bewirkt sowohl eine Betätigung des Auswerfarmes als auch eine Entriege­ lung. Die Kippbewegung ermöglicht eine gemeinsame Aktion zwischen der Aufnahmeeinrichtung 18 und der Düse 20 insofern, als durch die vollständig einge­ setzte Düse das Halteelement in eine Stellung ge­ drückt wird, bei der die Klaue 92 die Düse 20 ver­ riegelt, während bei einer Betätigung der Betätigungs­ lasche 86 sowohl die Verriegelung gelöst und die Düse ausgeworfen wird. Wie oben gezeigt wurde, gewähr­ leistet der enge Sitz der Auswerfeinrichtung in der Auswerferaufnahmenut eine Verriegelung des Halteele­ ments oberhalb der Düse, bis diese durch die Hebel­ wirkung auf die Auswerferanordnung aufgehoben wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann die gesamte eben beschriebene Spritzpistole aus Plastikmaterial hergestellt sein, mit Ausnahme des Spulenkörpers, der Befestigungsschrauben, der Düsensicherung, der Abzugfeder 60 und der Leitungs-Endfittings. Ein we­ sentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine vollständige koaxiale Ausrichtung der innerhalb der Nippel befindlichen Kanäle, der Komponentenaus­ laßkanäle, der Spulenkörperkanäle und der Produkt­ einlaßkanäle besteht. Dadurch wird die Herstellung und die Wartung der Spritzpistole wesentlich verein­ facht.

Die Anordnung der Steuerdüsen ist so getroffen, daß sie einzeln entfernt und ersetzt werden können; die Öffnung bzw. der Kanal in der Steuerdüse, durch wel­ che die Kunststoffkomponente für den Schaum hindurch­ tritt, kann in ihrer Abmessung oder Form verschieden von der Düsenöffnung sein, durch die das Isocyanat oder andere Komponenten strömen; jede einzelne oder beide Öffnungen können auch einen anderen als kreis­ förmigen Querschnitt haben, wenn das erwünscht ist. Die Düsensicherungen sind vorzugsweise aus Metall. Es ist erwünscht, daß sie als Innensechskantmaden­ schrauben mit darin angeordneten, passenden Durch­ trittskanälen ausgebildet sind.

Jede Steuerdüse umfaßt vorzugsweise eine Ausricht- Rippe, so daß ihre gekrümmte Vorderseite sich an die gekrümmte Oberfläche des Spulenkörpers, an welcher sie im Gebrauch anliegt, eng anschmiegt. Die Leitungs­ fittings sind vorzugsweise mit O-Ring und Nut verse­ hen, die eine flüssigkeitsdichte Abdichtung gewähr­ leisten und leicht zu entfernen sind. Andere Anord­ nungen können bei Bedarf verwendet werden.

Die Düse selbst kann von einer dem Fachmann bekannten Art sein, einschließlich der in der US-Patentanmel­ dung, Serial No. 626,332, oder der in US-PS 3,784,110 beschriebenen Art. Diese Düsen umfassen eine Misch­ kammer und eine Reihe von Leitflächen oder dergleichen, die eine gute Durchmischung vor dem Ausspritzen ge­ währleisten.

Der Spulenkörper kann in einer automatischen Schrau­ bendrehbank oder dergleichen hergestellt sein; er ist als zylindrischer Spulenkörper mit an seinen Enden an­ geordneten Ohren ausgebildet und weist querverlaufende Flüssigkeitskanäle und diesen ringförmig um­ gebende O-Ring-Nuten auf. Er wird durch den schwenk­ baren Abzug in eine Fluchtungsposition gebracht, wobei ein Spiel der Spulenkörperenden dadurch vermieden wird, daß die Innenflächen des Abzuges dicht an den Außen­ flächen des Gehäuses 16 anliegen.

Im Gebrauch sind die entfernten Enden der Leitungen hakenförmig gebogen und in bekannter Weise mit Behäl­ tern verbunden. Es ist dann nur noch erforderlich, eine Düsenanordnung in die Spritzpistole einzusetzen. Wenn die Düse korrekt eingesetzt ist, wird sie durch den Eingriff des Halteelementes festgehalten. Ein Betäti­ gen des Abzuges bewirkt dann alle zum Ausspritzen ei­ nes schäumenden Plastikproduktes durch die Düsenöff­ nung erforderlichen Schritte. Die Komponenten werden während des Strömens voneinander getrennt gehalten und mischen sich erst innerhalb der Düse. Wenn die Arbeit für eine Zeitspanne unterbrochen werden soll, die ausreicht, daß die Schaumprodukte reagieren und in der Kammer einen Schaum bilden, kann die Düse ent­ fernt und ersetzt werden, worauf der Vorgang erneut beginnen kann. Die Spritzpistole kann mit verschiede­ nen Düsen für unterschiedliche Anwendungen oder Ar­ beitsschichten verwendet werden. Die Spritzpistole ist so preiswert, daß sie weggeworfen werden kann, wenn der Inhalt der Behälter aufgebraucht ist; ande­ rerseits kann die Spritzpistole in einfacher Weise gesäubert und bei geringen Kosten ohne Facharbeits­ aufwand neu bestückt werden, wenn dies erwünscht ist.

Im Gebrauch hat die Spritzpistole den Vorteil großer Einfachheit, geringer Herstellungskosten, einfacher Wartung und einer ausgezeichneten Steuerung der Pro­ duktspritzrate. Infolgedessen kommt die Fähigkeit einer Qualitätssicherung an die beträchtlich teurerer Spritzpistolen heran bzw. übertrifft diese.

Die vorliegende Erfindung stellt demnach eine neue und verbesserte, preiswerte Misch- und Spritzpistole zur Verfügung, die viele hier beschriebene Vorteile und Merkmale sowie andere der Erfindung innewohnenden Vorteile bietet.

Claims (12)

1. Pistoleneinrichtung zum Zuführen wenigstens zweier einzelner Ströme getrennter, Reaktionskomponenten bildender Flüssigkeiten zu einer zugeordneten Misch- und Spritzdüsenanordnung, wobei diese Flüssigkeiten nach Reaktion miteinander ein wärmeaushär­ tendes Kunstharzmaterial erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Pistoleneinrichtung in Kombination folgende Teile um­ faßt:

• 1. einen Pistolenkörper (12) mit darin angeordneten Mitteln, welche mehrere voneinander beabstandete Flüssigkeitsein­ laßkanäle (65) sowie mehrere voneinander beabstandete Flüssigkeitsauslaßkanäle (115) bilden, und mit einer zylin­ drischen Seitenwand (61), welche eine sich quer zu den Achsen der Einlaß- und Auslaßkanäle (65, 115) er­ streckende Bohrung (62) zur Aufnahme eines Spulenkörpers (104) definiert,
• 2. eine Einrichtung, welche eine in dem Pistolenkörper (12) ausgebildete Endwand (96) sowie Seitenwände (95) umfaßt und welche eine gegenüber dem Pistolenkörperinneren fluiddichte Aufnahmeöffnung für eine Düse (20) definiert,
• 3. einen Pistolengriff (14), welcher sich in seiner Gebrauchs­ stellung von dem Pistolenkörper (12) nach unten erstreckt,
• 4. einen Spulenkörper (104), welcher ein Stromsteuerventil bildet und welcher drehbar und fluidabgedichtet in der zur Spulenaufnahme dienenden Bohrung (62) aufgenommen ist,
• 5. Kanäle (114), welche den Spulenkörper (104) quer zu des­ sen Drehachse durchsetzen, wobei diese Kanäle vonein­ ander beabstandet und derart ausgebildet sind, daß bei einer Drehung des Spulenkörpers (104) diese Kanäle (114) jeweils gegenüber den Flüssigkeitseinlaß- und -auslaßkanälen (65, 115) in dem Gehäuse in eine vollkommen fluchtende Stel­ lung, in eine teilweise fluchtende Stellung und schließlich in eine vollkommen außerhalb der Flucht liegende Stellung gelangen, wobei der Spulenkörper (104) ferner an jedem seiner Enden jeweils eine Abzug-Befestigung (106, 108) aufweist, wobei jeder dieser Flüssigkeitsauslaßkanäle (115) in der Endwand (96) der Aufnahmeöffnung für die Düse endet, wodurch die Flüssigkeiten bis zum Ende einer in dieser Aufnahmeöffnung des Pistolenkörpers (12) angeord­ neten Düse (20) gemischt werden,
• 6. einen Abzug (24), dessen einer Endbereich durch die Finger eines Benutzers betätigbar ist und dessen anderes Ende gegabelt ist, so daß es einen Bügel mit einander gegenüber­ liegenden, beabstandeten Endabschnitten (122, 124) bildet, wobei jeder dieser Bügel-Endabschnitte (122, 124) mit einer der Abzugbefestigungen (106, 108) an den Spulenkörperen­ den verbunden ist und wobei die Bügel-Endabschnitte (122, 124) ferner derart nahe an dem Pistolenkörper (12) liegen, daß eine Querbewegung des Spulenkörpers (104) innerhalb des Pistolenkörpers (12) verhindert wird, und
• 7. Mittel (60), welche normalerweise den Abzug (24) in eine Stellung vorspannen, bei der die Kanäle des Spulenkörpers (104) außer Flucht mit den Flüssigkeitseinlaß- und -aus­ laßkanälen (65, 115) sind.

2. Pistoleneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Spulenkörper (104) zwei Flüssigkeitseinlaß- und -aus­ laßkanäle (65, 115) vorgesehen sind.

3. Pistoleneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper (104) Dichtungsmittel (118) zur gegenseiti­ gen Abdichtung zwischen der zylindrischen Bohrung (62) und dem Spulenkörper (104) umfaßt, wobei die Dichtungsmittel (118) eine Materialströmung in Richtung der Spulenkörperdrehachse begren­ zen.

4. Pistoleneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pistolenkörper (12) ferner Mittel zur Befestigung von Leitungsfittingen (31) zum Zuführen der Flüssigkeiten jeweils innerhalb eines Abschnittes der Flüssigkeitseinlaßkanäle (65) umfaßt.

5. Pistoleneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner Reaktionskomponenten führende Leitungen (28, 30) umfaßt, die in den Flüssigkeitseinlaßkanälen (65) enden, wobei diese Leitungen (28, 30) an ihren Endabschnitten Fittinge (31) aufweisen, welche jeweils eine Dichtringnut und eine in dieser Nut angeordnete elastomere Dichtung aufweisen.

6. Pistoleneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Pistolengriff (14) ferner eine Abzugssicherung (26) auf­ weist, welche schwenkbar am Pistolengriff (14) befestigt ist und welche in ihrer wirksamen Gebrauchsstellung mit einem Abschnitt des Abzugs (24) in Eingriff steht und somit eine Abzugsbewegung verhindert.

7. Pistoleneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (20) wenigstens einen Einlaßkanal, eine mit diesem wenigstens einen Einlaßkanal in Verbindung stehende Mischkam­ mer und einen Düsenauslaßkanal umfaßt.

8. Pistoleneinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Abschnitte der Flüssigkeitseinlaßkanäle ferner Steuerdüsen (64, 66) mit jeweils einer darin ausgebildeten Abgabeöffnung (65) vorbestimmter Größe umfassen, wobei jede der Steuerdüsen (64, 66) vom Pistolenkörper (12) getrennt ausgebildet ist und eine Spulenkörperangriffsfläche aufweist, welche an die Oberfläche des Spulenkörpers (104) angepaßt ist.

9. Pistoleneinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitseinlaßkanäle (65) ferner Mittel (68, 70) zum axialen Sichern der Düsen (64, 66) in flüssigkeitsdichtem Eingriff mit einem Abschnitt des Spulenkörpers (104) umfaßt.

10. Pistoleneinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner ein kombiniertes Düsenhalte- und -auswerfelement (22) aufweist, welches für eine Kippbewegung zwischen einer Düsenverriegelungs- und -auswerfstellung angeordnet ist.

11. Pistoleneinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das kombinierte Düsenhalte- und -auswerfelement (22) am Pistolenkörper (12) innerhalb voneinander beabstandeter Wand­ abschnitte (78, 80) angeordnet ist, welche derart bemessen sind, daß sie unter Reibpassung eng an dem Düsenhalte- und -auswerf­ element angreifen.

12. Pistoleneinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugbefestigungen jeweils ein durchbohrtes und mit einem Gewinde versehenes Befestigungsohr (106, 108) umfassen und daß der Bügel (122, 124) ferner Sehlitze (126, 128) umfaßt, welche zur Aufnahme der Befestigungsohren (106, 108) ausgelegt sind, wobei der Bügel (122, 124) durch Befestigungselemente (111, 112) derart befestigt ist, daß der Abzug (24) einfach von den Abzug­ befestigungen entfernbar ist, um das Entfernen und Austauschen des Spulenkörpers (104) zu erleichtern.