DE69226271T2 - Verfahren und abgabe-,misch-vorrichtung für ein mehrcomponentiges material - Google Patents

Description

VORGESCHICHTE DER ERFINDUNG
• Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf ein zum Mischen und Abgeben mehrerer Komponenten geeignetes Mehrkomponentenabgabegerät und auf eine Mischdüsenanordnung zur Verwendung mit einem Abgabegerät dieser Bauart. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Abgabevorrichtung zum Formen und Abgeben eines Produktes durch Mischen einer Vielzahl von chemisch reaktiven Komponenten, wobei die Vorrichtung eine auswechselbare Mischdüse enthält, die die Reaktanten vollständig vom Abgabekörper isoliert und von diesem abtrennt und ein wirkungsvolleres Vermischen der Komponenten zum Erzielen besserer Ergebnisse und Vermeiden der mit solchen Geräten verbundenen Schwierigkeiten zuläßt.
• Bei verschiedenen Anwendungen ist es erwünscht, eine Vielzahl von chemisch reaktiven Stoffen miteinander zu vermischen, die dann von einem geeigneten Abgabegerät abgegeben werden können. Als ein Beispiel sei ausgeführt, daß in Polyurethanschaumsystemen eine Vielzahl von Komponenten unter Bildung eines Polyester-, Polyharnstoff- oder Polyetherharzschaumerzeugnisses miteinander vermischt werden. Bei Polyurethanschaumsystemen können die zahlreichen zu mischenden Komponenten ein Isocyanat und Polyol oder ein anderer Katalysator sein, von denen jeder im allgemeinen stabil ist und während einer ausgedehnten Zeitspanne im flüssigen Zustand bleibt. Beim Mischen dieser Komponenten in der richtigen Menge und in gründlicher Weise bewirkt eine chemische Reaktion eine Polymerisation der Komponenten. Bei solchen Harzgemischen kann ein Blasmillel verwendet werden, damit das reaktive Polyurethan unter Ausbildung eines beständigen Materials schäumt, härtet und sich quer vernetzt. Solche Materialien werden als gewerbliche Schäume zum Verpacken, zur Isolation und beim Formen und Überziehen von Gegenständen oder für andere Anwendungen verwendet. Das Erfordernis des Mischens der Komponenten und des anschließenden Abgebens des geformten Produktes hat zur Konstruktion einer Vielzahl von zum Mischen vieler Komponenten geeigneter Abgabegeräte geführt. Bei der Konstruktion eines zum Mischen vieler Komponenten in dieser Weise verwendeten Abgabegerätes kann das Aushärten der gemischten Komponenten in dem Abgabegerät zum Verstopfen oder Blockieren der Abgabekanäle und -öffnungen des Gerätes in solcher Weise führen, daß die Abgabevorrichtung wirkungslos wird. Herkömmlich wird das Abgabegerät durch Verwendung von in die Vorrichtung eingegebenen Lösemitteln gereinigt, um damit die einzelnen Komponenten wie auch das beim Mischen gehärtete Harz auszuwaschen. Die Verwendung solcher Lösemittel ist nicht erwünscht, da deren Verdunsten zu einer Kondensation der Feuchtigkeit führen kann, die störend auf die chemische Reaktion einwirkt und die Qualität des geformten Produktes, wie zum Beispiel eines Polyurethanschaums, beeinträchtigt. Andere Nachteile dieser Vorrichtungen liegen in der Unmöglichkeit, die getrennten Komponenten genau zu bemessen, und in deren unzulänglichen Vermischen im Gerät.
• In bezug auf die Diskussion der Lösungsmittel und der mit den Lösungsmittelreinigungsabgabegeräten verbundenen Schwierigkeiten gilt:
• - Die Lösungsmittel stellen ein die Umwelt belastendes Entsorgungsproblem dar.
• - Die Lösungsmittel stellen Sicherheitsprobleme für die Arbeiter dar.
• - Es gibt kein universelles, bei gehärteten Urethanen anwendbares Lösungsmittel.
• - Die Lösungsmittel erhöhen die Produktionskosten.
• Eine andere angewendete Technologie, die zum Ablösen der Lösungsmittelspültechnologie entstand, ist das Reaction Injection Molding (RIM). Bei diesem Verfahren werden die Stoffe getrennt in eine Mischkammer eingegeben, die mechanisch mit einem Stempel gereinigt wird, der zum Ausgeben der Reaktanten und zum Reinigen der Wände der Mischkammer nach der Reaktion mechanisch durch die Bohrung bewegt wird. Diese Technologie wird bei der Massenproduktion von Kunststoffteilen aus Urethan, wie zum Beispiel in der Kraftfahrzeug- oder Schuhsohlen industrie, in weitem Umfang angewendet. Auf dem für die neue Abgabevorrichtung vorgesehenen Markt ist die Anwendung dieser Technologie nicht erwünscht, da:
• - die RIM-Technologie sehr hohe Mischdrücke erfordert, die mit tragbaren Schaumbauteilesystemen nicht erreichbar sind,
• - die RIM-Technologie sehr komplizierte maschinenbearbeitete Hochdruckmischköpfe verlangt, die zum Erreichen eines zuverlässigen Betriebes hydraulische Drücke abarbeiten müssen,
• - die RIM-Technologie einer aufwendigen Wartung bedarf,
• - die RIM-Technologie sehr teuer ist.
• Zum Mischen und Abgeben von chemisch reaktiven Komponenten sind im Stand der Technik verschiedenartige Vorrichtungen entwickelt worden. In der US-PS 4 427 153 wird eine für mehrere Komponenten gedachte Abgabekanone offenbart, die eine Spritzpistolendüse mit einer aus einem Stück bestehenden Mischkammer mit axial versetzten Einlässen aufweist, die ein besseres Vermischen bewirken sollen und die eine Abdichtanordnung zum Verhindern eines Durchtritts der getrennten Komponenten aus der Sprühdüse aufweisen. In der US-PS 4 023 733 wird eine Schaumabgabepistole offenbart mit einer Mischkammer mit Eintrittsöffnungen für die Flüssigkeit, wobei eine Einlaßöffnung für die Flüssigkeit stromaufwärts von der anderen liegt, um damit eine unerwünschte Überkreuzbeschickung zwischen den Einlaßöffnungen zu vermeiden. In der US-PS 4 708 292 wird ein Abgabegerät mit einer Mischkammer in seinem Mundstück gezeigt, in das die zahlreichen Stoffe über getrennte Einlaßöffnungen eingeführt werden. Die flüssigen Komponenten treten unter einem Winkel derart in die Mischdüse ein, daß die getrennten Flüssigkeitsströme zum besseren Vermischen aufeinander gerichtet werden. Obwohl mit dem obigen Gerät wie auch mit den anderen bekannten Abgabevorrichtungen versucht wurde, die Mängel beim richtigen Vermischen der Reaktionskomponenten zum Optimieren der Produktion von Polyurethanschaum oder dergleichen zu überwinden, ist dieses Gerät doch in vieler Hinsicht mangelhaft geblieben, wie zum Beispiel beim richtigen Bemessen der einzelnen Flüssigkeitskomponenten und bei der Sicherstellung einer kontinuierlichen Mischung zum Optimieren des Polymerisationsprozesse ohne Verschmutzung der Abgabevorrichtung während des Prozesses.
• Um ein mögliches Aushärten oder Zusammenbacken der reaktiven Komponenten in der Vorrichtung, was zu beträchtlichen Schwierigkeiten führt, zu vermeiden, wurde eine Vielzahl von Abgabevorrichtungen entwickelt. Gemäß der US-PS 4 399 930 enthält eine Schaumabgabepistole eine Wegwerfdüse zum Mischen und Abgeben getrennter strömungsfähiger Komponenten. Die Schaumabgabepistole ist so aufgebaut, daß sie bei Fehlen einer Abgabediise auf der Pistole unwirksam ist und zum erneuten Befüllen das Abnehmen der Düse zuläßt. In der US-PS 4 262 847 wird eine Urethanschaumpistole offenbart, die duale Hahnschieber zum Steuern getrennter Ströme der zahlreichen Komponenten und einen zweiten, an der Pistole befestigten Schieber enthält, der zum Reinigen einen Lösungsmittelspülstoß steuert. Es wurde wieder gefunden, daß diese Konstruktionen Nachteile in bezug auf das angemessene Halten der Abgabevorrichtung in einem angemessenen Betriebszustand und in bezug auf ein Vermeiden eines Blockierens der Innenkanäle und der Düse des Gerätes aufweisen.
• Die britische Patentschrift 2 177 942, von deren Offenbarung sich die Oberbegriffe der unabhängigen Patentansprüche 1 und 9 ableiten, offenbart eine Misch- und Abgabepistole für Chemikalien, die ventilgesteuerte Innenkanäle aufweist, die mit einer mit einem Stöpsel verschlossenen Öffnung in Verbindung stehen. Der Lauf der Pistole steht mit einer Sprühspitze in Verbindung. Ein Auslöser steuert ein drehbares Ventilelement, mit dem die Strömung des Materials durch den lnnenkanal gesteuert wird. Abdichtringe, die ein richtiges Öffnen und Schließen sicherstellen, bilden einen integralen Teil des drehbaren Ventilelementes.
• Unter einem Gesichtspunkt sieht die vorliegende Erfindung daher ein Misch- und Abgabegerät vor, bestehend aus:
• einem Körperglied mit mindestens einem Griffabschnitt und einem Mischkopf, der mindestens ein Komponentenzuführungssystem zum Zuführen von mindestens einer zu vermischenden Komponente aufweist, wobei das Komponentenzuführungssystem Innenkanäle und mindestens eine mit mindestens diesem einen Zuführungssystem zusammenwirkende Auslaßöffnung aufweist, wobei dieses mindestens eine Zuführungssystem mit einem Ventilmittel zusammenwirkt,
• einem Mittel zum Anschließen mindestens einer Komponentenzuführung unter Druck an das mindestens eine Komponentenzuführungssystem,
• einem Betätigungsmittel, das mit dem Mischkopf zusammenwirkt und zur Einwirkung auf das Ventilmittel selektiv betätigbar ist, um eine Strömung durch das mindestens eine Komponentenzuführungssystem zu ermöglichen, wobei der Mischkopf eine Öffnung enthält, durch die die mindestens
• eine Auslaßöffnung von dem mindestens einen Zuführungssystem mit der Öffnung verbunden wird, und ein Abschlußmittel in dieser angeordnet ist, und einem in der Öffnung des Mischkopfes angeordneten lösbaren Abgabestutzen mit einem hohlen Innenraum und mindestens einer Einlaßöffnung, die mit dem hohlen Innenraum entsprechend der mindestens einen mit der Öffnung verbundenen Auslaßöffnung in Verbindung steht, wobei die Komponente selektiv durch das mindestens eine Komponentenzuführungssystem zu der mindestens einen Auslaßöffnung und durch die Einlaßöffnung in den Stutzen zur Abgabe durch diesen geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsmittel betätigbar ist, um zuerst das Ventilmittel zum Ermöglichen einer Komponentenströmung durch die Innenkanäle aus einer ersten in eine zweite Stellung zu schieben und um zweitens das Abschlußmittel zum Abdichten der mindestens einen Auslaßöffnung aus einer ersten in eine zweite Stellung zu schieben.
• Bei einer Ausfühmngsform weist der Mischkopf mindestens zwei Komponentenzuführungssysteme jeweils für eine zu mischende und abzugebende Komponente auf, die Komponentenzuführungssysteme enthalten eine Auslaßöffnung und ein Ventilmittel, das so angeordnet ist, daß es selektiv eine Strömung der Komponente zur Auslaßöffnung zuläßt, und der Stutzen weist eine Mischkammer mit einer Vielzahl von in ihr ausgebildeten Injektionsdurchlässen auf, die mit der mindestens einen Einlaßöffnung in Verbindung stehen, die Injektionsdurchlässe weisen eine Vielzahl von mit der Mischkammer in Verbindung stehenden Injektionsöffnungen auf, wobei jede der zahlreichen Komponenten selektiv durch die Komponentenzuführungssysteme zugeführt wird und zwecks Vermischung und Ausgabe zum Stutzen.
• Vorzugsweise weist die Vielzahl der Injektionsöffnungen in der Mischkammer jeweils mindestens eine in die Mischkammer führende Einlaßöffnung auf, und die Einlaßöffnungen sind dergestalt zueinander versetzt, daß das durch die Einlaßöffnungen in die Mischkammer eintretende Material zwecks Vermischen der zahlreichen Komponenten durch Aufprall auf eine gegenüberliegende Wand der Mischkammer gerichtet wird.
• Vorzugsweise enthält das Betätigungsmittel ein integrales Abdichtmittel an einer Verbindungsstelle zwischen der mindestens einen Auslaßöffnung des Komponentenzuführungssystems und der mindestens einen Einlaßöffnung des Stutzens, wenn sich der Abgabestutzen in der Öffnung zum Abdichten dieser Öffnungen und zum Verhindern eines Durchleckens von Material befindet, dergestalt, daß das Material bei Betrieb des Betätigungsmittels durch das mindestens eine Komponentenzuführungssystem und die mindestens eine Auslaßöffnung der mindestens einen Einlaßöffnung des Stutzens zwecks Vermischen und Abgeben durch den Stutzen zugeflihrt wird.
• Gemäß einem anderen Gesichtspunkt sieht die Erfindung ein Verfahren zum Mischen und Abgeben von Material mit den folgenden Stufen vor:
• Vorsehen eines Abgabegerätes mit mindestens einem Zuführungssystem mit mindestens einer mit einer Düsenöffnung in dem Abgabegerät in Verbindung stehenden Auslaßöffnung,
• Anordnen eines Abgabestutzens in der Düse in der Düsenöffnung, wobei der Abgabestutzen mindestens eine Einlaßöffnung aufweist, dergestalt, daß bei Anordnen des Stutzens in der Düsenöffnung die mindestens eine Einlaßöffnung mit der mindestens einen Auslaßöffnung in Verbindung steht,
• Zuführen mindestens eines zu vermischenden und abzugebenden Materials zu dem mindestens einen Zuführungssystem, so daß das durch das mindestens eine Zuführungssystem zugeführte Material zwecks Vermischen und Ausgeben in den Stutzen strömt,
• dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschlußmittel in der Öffnung angeordnet und zwischen einer ersten Stellung, in der die Einlaßöffnungen und die Auslaßöffnungen in Verbindung stehen, in eine zweite Stellung verschiebbar ist und daß der Ausgabestutzen bei Verschieben des Abschlußmittels in die zweite Stellung aus der Düsenöffnung ausgestoßen wird, wodurch das mindestens eine Zuführungssystem durch das Abschlußmittel abgedichtet wird zum Verhindern einer Materialströmung durch die mindestens eine Auslaßöffnung, wenn kein Ausgabestutzen in der Düsenöffnung angeordnet ist, und zum Verhindern des Eintritts von Außenatmosphäre in das mindestens eine Zuführungssystem.
• Vorzugsweise enthält der Stutzen bei diesem Verfahren eine Vielzahl von in ihm integral ausgebildeten Düsenspitzen, wobei jede der vielen Düsenspitzen für das abzugebende Material ein anderes Sprühmuster ergibt und das Verfahren weiter gekennzeichnet ist durch die Stufen des selektiven Freigebens der Vielzahl der integral in dem Abgabestutzen ausgebildeten Düsenspitzen für das gewünschte Sprühmuster und des Zuführens mindestens eines durch das mindestens eine Zuführungssystem zu mischenden und abzugebenden Materials zum Einströmen in den Stutzen zum Vermischen und zur Ausgabe durch die freigegebene Düsenspitze.
• Der Mischkopf enthält eine Öffnung, wobei mindestens eine Auslaßöffnung von mindestens einem Komponentenzuführungssystem mit der Öffnung in Verbindung steht und ein lösbarer Abgabestutzen in der Öffnung des Mischkopfes angeordnet ist, wobei der Abgabestutzen einen hohlen Innenraum aufweist und mindestens eine Einlaßöffnung mit dem hohlen Innenraum in Verbindung steht, der Abgabestutzen in der Öffnung derart angeordnet ist, daß mindestens eine Einlaßöffnung so angeordnet ist, daß sie mit der mindestens einen Auslaßöffnung von mindestens einem Komponentenzuführungssystem in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsmittel selektiv geöffnet werden kann, um das Ventilmittel aus einer ersten in eine zweite Stellung zu schieben, damit die Komponente durch das mindestens eine Komponentenzuführungssystem fließen kann, und daß ein integrales Abdichtmittel an der Stelle der Verbindung zwischen der mindestens einen Auslaßöffnung des Komponentenzuführungssystems und der mindestens einen Einlaßöffnung des Stutzens angeordnet ist, wenn der Ausgabestutzen zum Abdichten dieser Öffnungen und zum Vermeiden eines Durchleckens von Material in der Öffnung angeordnet ist, dergestalt, daß bei Betrieb des Betätigungsmittels das Material durch das mindestens eine Komponentenzuführungssystem und die mindestens eine Auslaßöffnung der mindestens einen Einlaßöffnung des Stutzens zu seinem Vermischen und Abgeben durch diesen zugeführt wird.
• Die Erfindung sieht weiter noch ein Verfahren zum Mischen und Abgeben von Stoffen mit den Stufen vor:
• Vorsehen eines Abgabegerätes mit mindestens einem Zuführungssystem mit mindestens einer mit einer Düsenöffnung in dem Abgabegerät in Verbindung stehenden Auslaßöffnung,
• Anordnen eines Abgabestutzens in der Düsenöffnung, wobei der Abgabestutzen mindestens eine Einlaßöffnung aufweist, dergestalt, daß bei Anordnen des Stutzens in der Düsenöffnung die mindestens eine Einlaßöffnung mit der mindestens einen Auslaßtffnung in Verbindung steht,
• Zuführen mindestens eines zu vermischenden und abzugebenden Materials zu dem mindestens einen Zuführungssystem, so daß das durch das mindestens eine Zuführungssystem zugeführte Material zwecks Vermischen und Ausgeben in den Stutzen strömt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschlußmittel in der Öffnung angeordnet und zwischen einer ersten Stellung, in der die Einlaßpunkte und die Auslaßpunkte in Verbindung stehen, in eine zweite Stellung verschiebbar ist und daß der Ausgabestutzen bei Verschieben des Abschlußmittels in die zweite Stellung aus der Düsenöffnung, wodurch das mindestens eine Zuführungssystem durch das Abschlußmittel abgedichtet wird zum Verhindern einer Materialströmung durch die mindestens eine Auslaßöffnung, wenn kein Ausgabestutzen in der Düsenöffnung angeordnet ist, und zum Verhindern des Eintritts von Außenatmosphäre in das mindestens eine Zuführungssystem.
• Nach einem anderen Gesichtspunkt sieht die Erfindung ein Verfahren zum Mischen und Abgeben von Materialien mit den Stufen vor:
• Vorsehen eines Abgabegerätes mit mindestens einem Zuführungssystem mit mindestens einer mit der Düsenöffnung in dem Abgabegerät in Verbindung stehenden Auslaßöffnung,
• Anordnen eines Abgabestutzens in der Düsenöffnung, wobei der Abgabestutzen mindestens eine Einlaßöffnung aufweist, die auswählbar angeordnet ist, um mit der mindestens einen Auslaßöffnung in Verbindung zu treten, und mit einer Düsenspitze, durch die ein abzugebender Stoff ausgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenspitze eine Vielzahl von in ihr integral geformten Düsenspitzen aufweist, wobei jede aus der Vielzahl der Düsenspitzen für das von ihr abzugebende Material ein unterschiedliches Sprühmuster ergibt, und daß das Verfahren einschließt:
• Freigeben einer aus der Vielzahl der in dem Abgabestutzen integral ausgebildeten Düsenspitzen für das gewünschte Sprühmuster und
• Zuführen von mindestens einem zu mischenden und abzugebenden Material durch das mindestens eine Zuführungssystem zum Weiterströmen in die Düse zum Vermischen und Ausgeben des Materials durch die freigegebene Düsenspitze.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich bei einem Lesen der folgenden, ins einzelne gehenden Beschreibung, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gesetzt wird. Dabei ist:
• Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Abgabegerätes in seinem zusammengebauten, zur Anwendung bereiten Zustand,
• Fig. 2 eine auseinandergezogene Darstellung von oben, teilweise geschnitten, des Mischkopfes und des Misch- und Abgabestutzens des Gerätes nach der Darstellung in Fig. 1,
• Fig. 3 eine Rückansicht des Mischkopfes nach der Darstellung in Fig. 2,
• Fig. 4 eine Ansicht entlang der Linie 4-4 von Fig. 3 mit daran angeschlossenem Auslöseglied des Gerätes,
• Fig. 5 ein vergrößerter Teilschnitt entlang der Linie 5-5 von Fig. 2 mit Darstellung der Innenkanäle in dem Mischkopf im Zusammenwirken mit einer der mit dem Gerät zu vermischenden Komponenten,
• Fig. 6 ein vergrößerter Teilschnitt entlang der Linie 6-6 von Fig. 2 mit Darstellung der Öffnung in dem Mischkopf und des damit zusammenwirkenden Abdichtmittels,
• Fig. 7 ein vergrößerter Schnitt entlang der Linie 7-7 in Fig. 3 im Teilschnitt,
• Fig. 8 ein Schnitt einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Misch- und Abgabestutzens,
• Fig. 9 ein vergrößerter Teilschnitt der Ausführungsform der mit dem erfindungsgemäßen Abgabestutzen zusammenwirkenden kinetischen Mischkammer,
• Fig. 10 eine Stirnansicht der Mischkammer nach der Darstellung in Fig. 9,
• Fig. 11 eine Seitenansicht einer abwechselnden Ausführungsform der kinetischen Mischkammer nach der Darstellung in Fig. 9,
• Fig. 12 ein Teilquerschnitt einer statischen Mischkammer, die stromabwärts einer kinetischen Mischkammer im Abgabestutzen angeordnet werden kann,
• Fig. 13 ein vergrößerter Querschnitt einer alternierenden Ausführungsform des Misch- und Abgabestutzens der Erfindung mit Darstellung der damit zusammenwirkenden Öffnungsabdichtung und einstellbaren Düsenspitze,
• Fig. 14 eine Seitenansicht der Ausgabeöffnung des Stutzens nach der Darstellung in Fig. 13 und
• Fig. 15 ein vergrößerter Schnitt einer alternativen Ausführungsform der mit dem Abgabestutzen zusammenwirkenden kinetischen Mischkammer und mit Darstellung von Injektionsöffnungen unterschiedlicher Größe zum Erleichtern des Bemessens der Komponenten in dem System.
INS EINZELNE GEHENDE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
• In Fig. 1 wird ein Vielkomponentenabgabegerät 10 gezeigt, das sich insbesondere zum Mischen und Abgeben von zwei Flüssigkeiten, wie zum Beispiel flüssigen organischen Harzen und flüssigen Isocyanaten, die nach einem Vermischen unter Bildung eines Polyurethanschaums reagieren, eignet. Zum Erleichtern der Abgabevorgänge ist das Gerät 10 allgemein als Pistole ausgebildet und weist einen Mischkopf 12 und einen Handgriffabschnitt 14 auf. Das Gerät 10 wird vorzugsweise durch eine Verformungstechnik hergestellt unter Verwendung von strukturellen Kunststoffen wie Styrol-K-Harzen, Celcon, Delrin oder Polyester, kann aber auch mit anderen geeigneten Techniken oder Werkstoffen hergestellt werden. Eingepaßt in und vorstehend vom Mischkopf 12 ist ein Misch- und Abgabestutzen 16, der mindestens eine Mischkammer 18 enthält. Der Stutzen 16 und die Mischkammer 18 können auch mit Formtechniken hergestellt werden, so daß sich die gesamte Anordnung leicht und kostengünstig herstellen läßt. Die Mischkammer 18 steht mit den einzelnen Komponentenzuführungssystemen in Verbindung, die Innenkanäle 22 und ein Ventilmittel für jede in dem System zu vermischende Komponente aufweisen. Die Innenkanäle 20 stehen auch mit einer Vielzahl von Einlaßöffnungen 24 in Verbindung, die an eine Quelle einer unter Druck stehenden flüssigen Komponente angeschlossen werden können, zum Beispiel mit Schläuchen 26 oder alternativ durch tragbare, unter Druck stehende Aerosolzylinder oder dergleichen. Das Ventilmittel 22 wird mit einem Betätigungsmittel in der Form eines Auslösegliedes 28 betätigt, damit eine Strömung der flüssigen Komponenten in den Innenkanälen 20 und zur Mischkammer 18 zwecks Abgabe durch den Abgabestutzen 16 möglich wird.
• Obwohl das erfindungsgemäße Vielkomponentenabgabesystem insbesondere bei Polyurethanschaumsystemen nutzbringend ist, bei denen eine Vielzahl von reaktiven Komponenten gemischt und in einem Schäumverfahren abgegeben wird, ist das Gerät auch für andere Anwendungen nutzbringend, wie zum Beispiel bei verschiedenartigen warmhärtbaren Kunststoffen, aufzusprühenden katalytischen Leimen, Gelüberzügen oder dergleichen. In den meisten Fällen sind die zu vermischenden Komponenten untereinander chemisch reaktiv, die Vorrichtung kann aber auch mit nichtreaktiven Flüssigkeiten, die vermischt und abgegeben werden sollen, angewendet werden. Obwohl die Erfindung unter Bezug auf ein Zweikomponentensystem beschrieben wird, wird in ähnlicher Weise einleuchten, daß für eine dritte Komponente oder mehr Komponenten je nach Wunsch andere Komponentenzuführungssysteme vorgesehen werden können.
• Unter Bezug auf die Figuren 2 und 3 wird nun die erfindungsgemäße Anordnung aus dem Mischkopf und dem Abgabestutzen in größerer Ausführlichkeit gezeigt. Der Mischkopf 12 enthält einen ersten und einen zweiten Ventilhohlraum 30 bzw. 32, von denen jeder mit einem anschließend noch in größerer Einzelheit zu beschreibenden Ventilmittel versehen ist. Die Ventilhohlräume 30 und 32 enthalten beide eine Einlaßöffnung 33 bzw. 34, die mit den Komponentenzuführungshohlräumen 36 und 38 in Verbindung stehen, die beide an eine unter Druck stehende Quelle mit einer zu mischenden Komponente verbunden sind. Die Ventilhohlräume 30 und 32 stehen über Zumeßkanäle auch mit getrennten Innenkanälen 40 und 42 in Verbindung, die eine erste bzw. eine zweite Auslaßöffnung 43 und 44 enthalten. Die Auslaßöffnungen 43 und 44 stehen mit einer im mittleren Bereich des Mischkopfes 12 ausgebildeten und durch diesen durchtretenden Düsenöffnung 46 in Verbindung. Mit der Düsenöffnung 46 wirkt ein Kragen 49 zusammen, der zur Aufnahme eines Abschnittes des Abgabestutzen 16 vom Mischkopf 12 nach außen verläuft. Insbesondere ist die Düsenöffnung 46 so konstruiert, daß er den Schaftabschnitt 48 des Abgabestutzens 16 zur Verwendung des Gerätes in engem Reibungsschluß hält. Der Kragen 49 enthält einen schmalen, langgestreckten Schlitz 50 zur Aufnahme eines am Schaftabschnitt 48 des Abgabestutzens 16 ausgebildeten Keilstiftes 52. Durch die Anordnung des Keilstiftes 52 im Schlitz 50 und in einer Lage an dessen Hinterkante läßt sich der Abgabestutzen 16 zum Betrieb richtig in der Düsenöffnung 46 ausrichten. Beim Einsetzen des Schaftabschnittes 48 des Abgabestutzens 16 unter Reibungsschluß in der Düsenöffnung 46 kann der Abgabestutzen 16 mit einer Vielzahl von Flanschen 54 versehen werden, die ein Hin- und Herbewegen des Abgabestutzens 16 zwecks richtiger Ausrichtung des Keilstiftes 52 in dem Führungsschlitz 50 zulassen. Bei Anordnung des Schaftabschnittes 48 des Abgabestutzens 16 in der Düsenöffnung 46 werden die Auslaßöffnungen 43 und 44 im Mischkopf 12 an die auf dem Schaftabschnitt 48 des Abgabestutzens 16 ausgebildeten Inektionsöffnungen 55 und 56 angeschlossen.
• Gemäß der Darstellung in den Figuren 2 und 3 steht die Düsenöffnung 46 auch mit einem langgestreckten Auslösehohlraum 58 in Verbindung, der von der Düsenöffnung 46 nach unten verläuft und einen Auslösemechanismus aufnehmen kann, wie dies nachstehend beschrieben wird. Im Zusammenwirken mit dem Auslösehohlraum 58 ist ein Schlitz 60 entlang des oberen Abschnittes der Düsenöffnung 46 vorgesehen. Der Hohlraum 58 enthält eine schräg abfallende Fläche 62 derart, daß der Auslösehohlraum mit der Düsenöffnung 46 über dem von einer Stelle an den Auslaßöffnungen 43 und 44 ausgehenden Abschnitt der Düsenöffnung 46 in Verbindung steht. Gemäß der Darstellung in Fig. 3 enthält der Handgriffabschnitt 14 zur Aufnahme von flexiblen, unter Dwck stehenden Zuführungsleitungen für jede zu mischende Komponente einen Hohlraum 64. Die Zuführungsleitungen können unter Verwendung von Schnellkupplungen in die Komponentenzuführungshohlräume 36 und 38 eingeführt werden. Dabei werden die Zuführungsanordnungen in den Hohlräumen 36 und 38 zum Beispiel mit geeigneten Abdichtmitteln abgedichtet und mit Hilfe von Schrauben 66 oder einem ähnlichen Verriegelungsmittel an ihrer Stelle verriegelt. Die zu mischenden flüssigen Komponenten werden aus den Zuführungshohlräumen 36 und 38, die mit den Ventilhohlräumen 30 und 32 in Verbindung stehen, durch die Kanäle 33 und 34 geleitet. Die Ventilhohlräume 30 und 32 stehen ihrerseits über Zumeßöffnungen mit Innenkanälen 40 und 42 in Verbindung zur Weiterleitung auf die Auslaßöffnungen 43 und 44 zum Einleiten in den Abgabestutzen 16.
• In Fig. 4 wird die Auslöseanordnung 28 in ihrer befestigten Lage gegenüber dem Mischkopf 12 gezeigt. Der Auslösemechanismus 28 kann einen in einer Stellung am Handgriffabschnitt 14 des Mischkopfes 12 so verlaufenden, langgestreckten Auslösearm 68 aufweisen, daß sich der Auslöser 28 im Zusammenwirken mit dem Handgriff 14 leicht halten und betätigen läßt. Die Auslöseanordnung 28 kann am Mischkopf 12 mit einem Gelenkstift 70 so befestigt sein, daß sie in dem Auslösehohlraum 58 verschwenkbar ist. Die Auslöseanordnung 28 enthält einen oberen Hammerabschnitt 72, der auf eine nachstehend noch zu beschreibende Weise auf eine Ventilbetätigungskonstruktion einwirkt. Er übt weiter die doppelte Funktion aus, das Abgabegerät auf Wunsch in den Betriebs- oder Nichtbetriebszustand zu versetzen und den Abgabestutzen 16 vom Mischkopf 12 abzustoßen. Der Auslösehohlraum 58, in dem das Auslöseglied 28 aufgenommen ist, enthält die nach unten abfallende Bodenwand 62, und das Auslöseglied 28 ist um den Punkt 70 derart schwenkbar, daß es in der Anordnung sowohl nach vorne als auch nach hinten verschwenkt werden kann. Von der in Fig. 3 dargestellten Ruhestellung kann der Auslösearm 68 in Richtung auf den Handgriffabschnitt 14 niedergedrückt werden, damit die unter Druck stehenden Komponenten durch die Innenkanäle zum Abgabestutzen 16 des Gerätes fließen können. Der Auslösearm 68 kann auch vom Handgriffabschnitt 14 nach außen gezogen werden, wobei der Hammer 72 in der Düsenöffnung 46 zum Abschnitt der abfallenden Fläche 62 des Auslösehohlraumes 58 wandert. Das Auslöseglied 28 enthält eine nach innen zeigende Lagerfläche 24 und eine vom Auslösehohlraum 58 nach außen gerichtete Lagerfläche 76. Gemäß der Darstellung in Fig. 4 kann der obere Abschnitt des Hammers 72 über der oberen Wand 78 des Mischkopfes verlaufen, damit in der Düsenöffnung 46 die gewünschte Bewegung mit dem Hammer 72 erreicht wird. Zur Aufnahme des Abschnittes des Hammers 72 ist der Kanal 60 entlang des oberen Abschnittes der Düsenöffnung 46 vorgesehen. Es sollte einleuchten, daß sich der Auslösemechanismus 28 als ein einfaches und kostengünstiges Mittel zum Ausüben der gewünschten Funktionen herausgestellt hat. Andere Konstruktionen können jedoch geeignet sein und sind in der Erfindung eingeschlossen.
• Unter Bezug auf die Figuren 4, 5 und 6 werden einige der Ausführungsformen des Mischkopfes 12 nun im einzelnen beschrieben. In Fig. 5 werden die Innenkanäle im Mischkopf 12 für eins der Zuführungssysteme einer flüssigen Komponente im Mischkopf 12 gezeigt. Der Ventilhohlraum 30 ist so gestaltet, daß er ein Ventilmittel in sich aufnimmt. Dieses dient zum wählbaren Öffnen und Schließen der Einlaßöffnung 33. Die Einlaßöffnung 33 ist an den Komponentenzuführungshohlraum 36 angeschlossen, von dem ein Vorrat einer flüssigen Komponente unter Druck ausgegeben wird. Bei geeigneter Stellung eines Ventilmittels im Ventilhohlraum 30 verläuft eine Strömung einer flüssigen Komponente von der Einlaßöffnung 33 zum inneren Durchgang 40 und von dort zur Auslaßöffnung 43. Die rückwärtige Kante des Ventilhohlraumes 30 ist offen und nimmt ein geeignetes Ventilmittel auf und gestattet das Vorstehen eines Ventilbetätigungsmittels aus dem Hohlraum 30 zum Betreiben des Ventilmittels. Gemäß der Darstellung in Fig. 6 kann die im Mischkopf 12 ausgebildete Düsenöffnung in der bevorzugten Ausführungsform allgemein zylinderförmig sein und liegt an den Ventilhohiräumen des Mischkopfes 12 mit einer zu der Achse der Ventilhohlräume 30 und 32 im wesentlichen parallelen Achse. Die Oberwand 78 des Mischkopfes 12 umschließt die Düsenöffnung 46 über einem Abschnitt ihrer Länge, ist aber am Kanal 60 weggeschnitten. Wie zuvor ausgeführt wurde, ermöglicht dies ein Durchtreten des Hammerabschnittes 72 der Auslöseanordnung 28. Die Auslöseanordnung ist von der bei 72a an strichlierten Linien sichtbaren Ventilbetätigungsbetriebsstellung in eine Düsenauswurft-Nichtbetriebsstellung verschiebbar, die bei 72b in der Düsenöffnung 46 in strichlierten Linien dargestellt ist. Die Auslaßöffnung 43 des Zuführungssystems für die flüssige Komponente tritt gemäß der Darstellung in die Düsenöffnung 46 an einem ihrer Seitenabschnitte innerhalb des umschlossenen Raumes der Öffnung 46 ein. Über der Auslaßöffnung 33 kann ein integral ausgebildeter Abdichtsteg 80 angeordnet sein, der die Auslaßöffnung 43 kreisförmig umschließt. Der Abdichtsteg 80 kann den Schaftabschnitt des mit dem Mischkopf 12 zu verwendenden Abgabestutzens mit Reibungsschluß erfassen und eine am Abgabestutzen vorgesehene Einlaßöffnung umschließen. Der Abdichtsteg wird dann den Durchtritt einer flüssigen Komponente jenseits der Fläche unmittelbar an der Auslaßöffnung 43 verhindern. Zusätzliche Abdichtglieder können auf beiden Seiten der Auslaßöffnung 43 vorgesehen werden. Diese können integral in der Düsenöffnung 46 ausgebildet werden und simulieren O-Ringdichtungen an den Auslaßöffnungen 43 bzw. 44. Das Abdichtmittel 82 kann auf Wunsch einen zusätzlichen Schutz gegenüber einem Durchlecken der flüssigen Komponenten aus dem Abgabegerät ergeben.
• In Fig. 7 wird der Mischkopf in seinem vollständig zusammengebauten Betriebszustand gezeigt. Gemäß der Darstellung in dieser Figur weist der Mischkopf 12 der bevorzugten Ausführungsform zwei Zuführungssysteme für flüssige Komponenten auf, die die einzelnen flüssigen Komponenten getrennt an den Ort eines im Gerät verwendeten Misch- und Abgabestutzens führen kann. Wieder können zusätzliche Flüssigkeitszuführungssysteme vorgesehen werden, und die Ausgestaltung kann auf Wunsch entsprechend abgeändert werden. In jedem Ventilhohlraum 30 und 32 ist ein Ventilmittel 84 vorgesehen, welches in der bevorzugten Ausführungsform ein bis in den Vorderabschnitt des Ventilhohlraumes 30 verlaufendes Nadelventil ist, um die Einlaßöffnung 36 bzw. 38 abzudichten. Das Ventilmittel kann an seinem Umfang an den Einlaßöffnungen 36 und 38 mit einer O- Ringdichtung 89 oder dergleichen abgedichtet werden, die sicherstellt, daß keine der flüssigen Komponenten in die Ventilhohlräume 30 und 32 eindringen kann, um damit eine Blockade und ein Fehlverhalten der Flüssigkeitszuführsysteme zu vermeiden. Das Ventilmittel kann auch einen in Richtung auf die Rückseite des Mischkopfes 12 im Ventilhohlraum 30 verlaufenden Ventilschaft 36 aufweisen. Der Ventilschaft 86 kann von einer zwischen dem Packungskopf des Nadelventils 84 und dem hinteren Packungsglied 90, die gemeinsam den Ventilhohlraum 30 vollständig abdichten, verlaufenden Vorspannungsfeder 88 umschlossen sein. Eine Verriegelungskappe 92 kann angewendet werden, um die Ventilausgestaltung in dem Ventilhohraum 30 zu halten, wobei der Ventilschaft 86 an der hinteren Packung 90 abgedichtet ist und vom Ventilhohlraum 30 nach außen verläuft. Ein Ventilbetätigungsglied 94 ist an der Rückseite des Mischkopfes 12 und den von den Ventilhohlräumen 30 bzw. 32 ausgehenden Ventilstößeln 86 mit einem geeigneten Befestigungsmittel, wie zum Beispiel einer Sperrmutter 96, befestigt. Das Ventilbetätigungsglied 94 ist damit an beiden Ventilstößeln 86 befestigt und weist einen am Auslösehohlraum 58 angeordneten mittleren Abschnitt auf. Die Lagerfläche 76 auf dem Hammerabsohnitt 72 der Ausl£seanordnung 28 kann auf das Ventilbetätigungsglied 94 einwirken. Auf diese Weise wird das Ventilbetätigungsglied 94 gegen die Kraft der Vorspannungsfeder 88 bei einem Niederdrücken der Auslöseanordnung 28 nach außen gedrückt zum Öffnen des Nadelventils 84 und zum Ermöglichen einer Strömung durch die Einlaßöffnungen 36 und 38 zum inneren Durchgang 40 bzw. 42. Bei der Konstruktion der Ventilanordnungen in jedem Ventilhohlraum 30 und 32 kann das Nadelventil 84 sich in einer im wesentlichen senkrechten Weise gegenüber den Einlaßöffnungen 33 und 34 verschieben. Beim Betätigen des Nadelventils 84 werden die Ventilglieder eine Abstreifwirkung am Ort der Einlaßöffnungen 33 und 34 ausführen, so daß diese Öffnungen frei von einer Blockierung bleiben und eine freie Strömung der flüssigen Komponenten durch sie sicherstellen. Dieses Abstreifen führt zu einer Selbstreinigung der Innenkanäle in einer stetigen Weise zum Sicherstellen eines zweckmäßigen Betriebes des Gerätes ohne die Notwendigkeit der Verwendung von Lösemitteln oder dergleichen. Die Innenkanäle 40 und 42 können in den Mischkopf 12 gebohrt werden und anschließend mit Schraubstopfen 99, einem geeigneten Zement oder dergleichen abgedichtet werden. Jedes der in der Abgabevorrichtung angeordneten Ventilsysteme kann damit zum richtigen Bemessen des Durchtritts der flüssigen Komponenten gleichzeitig betätigt werden. Es sollte auch erkannt werden, daß bei Abgabe der einen oder der anderen der flüssigen Komponenten allein oder in verschiedenen Anteilen das Ventilbetägigungsglied 94 abgeändert werden kann zum Ermöglichen einer wählbaren Betätigung beider Ventilanordnungen allein oder teilweise.
• Im Mischkopf 12 ist auch ein Mittel vorgesehen, um die Abgabevorrichtung wählbar in einen Nichtbetriebszustand zu versetzen zum Ausbilden einer wirksamen Abdichtung der Zuführungssysteme für die flüssigen Komponenten, um diese Systeme damit in richtigem Arbeitszustand zu halten. Insbesondere gilt, daß ein Abdichtstopfen 97 in der bevorzugten Ausführungsform in der Düsenöffnung 46 angeordnet ist, die nach der Darstellung in Fig. 7 mit der Abgabevorrichtung im Betriebszustand steht. Der Hammerabschnitt 72 der Auslöseanordnung 28 liegt unmittelbar an der Rückseite 98 des Abdichtstopfens 97, wie Fig. 7 zeigt, und sein anderes Ende liegt am Schaft 48 einer in der Düsenöffnung 46 angeordneten Abgabestutzenanordnung, wie dies strichliert teilweise dargestellt ist. Wie dies unter Bezug auf Fig. 6 erwähnt wurde, wirkt die Lagerfäche 74, wenn der Hammerabschnitt 72 der Auslöseanordnung 28 nach vorne durch den Durchgang 60 und in die Düsenöffnung 46 verschoben wird, auf die Rückseite 98 des Abdichtstopfens 97 ein, um damit den Abdichtstopfen 97 in der Düsenöffnung 46 in Richtung auf die eingeformten Auslaßöffnungen 43 und 44 zu verschieben. Bei anhaltender Verschiebung des Hammers 72 in der Düsenöffnung 46 wird der Abdichtstopfen 97 in der Düsenöffnung 46 zurückgestellt, wie dies bei 97a mit dem strichlierten Umriß gezeigt wird. In dieser Stellung wird der Abdichtstopfen 97 die Auslaßöffnungen 43 und 44 in einer luftdichten Weise abdichten, um damit ein Durchtreten von flüssigen Komponenten und den Eintritt der Außenatmosphäre zu verhindern, die zu einer Verfestigung oder Verschmutzung der einzelnen flüssigen Komponenten am Ort der Auslaßöffnungen 43 oder 44 oder in den Innenkanälen 40 und 42 zum Beispiel führen könnte. Eine solche Verfestigung würde zu einer Blockierung der Innenkanäle in den Zuführungssystemen für die flüssigen Komponenten führen und das Abgabegerät unbrauchbar machen. Es sollte auch beachtet werden, daß der Abdichtstopfen 97 bei seiner Verschiebung in der Düsenöffnung 86 auf den Schaftabschnitt 48 eines in der Düsenöffnung 46 angeordneten Abgabestutzens einwirkt. Der Abdichtstopfen 97 übt deshalb die doppelte Funktion eines Herausdrückens des Schaftabsohnittes 48 eines Ausgabestutzens aus der Öffnung 46 nach außen aus zum Herauswerfen aus dem Gerät. Es sollte einleuchten, daß dieses Merkmal des Gerätes die einfache Verwendung einer Vielfalt von Abgabestutzen im Gerät und deren Auswechseln zum Erzielen der gewünschten Betriebseigenschaften zuläßt. Ein einmal verwendbarer Misch- und Abgabestutzen könnte verwendet werden, wobei nach der Anwendung der Abdichtstopfen verschoben wird zum Abstoßen des einmal verwendbaren Stutzens und zum Abdichten der Auslaßöffnungen der Zuführungssysteme für die flüssigen Komponenten, bis die Verwendung des Gerätes wieder erwünscht wird. Auf diese Weise kann ein Erstarren der zu mischenden und abzugebenden flüssigen Komponenten nicht auftreten, und das Gerät läßt sich unbegrenzt in einen Nichtbetriebszustand versetzen. Für eine weitere Verwendung kann eine austauschbare Abgabestutzenanordnung einfach in die Düsenöffnung 46 an den Abdichtstopfen 97 angedrückt werden bis zum betriebsfähigen Anschluß an die in der Düsenöffnung 46 ausgebildeten Auslaßöffnungen 43 und 44 und in die in Fig. 7 in ausgezogenen Linien gezeigte Stellung.
• Unter Bezug auf Fig. 8 wird nun die erfindungsgemäße Misch- und Abgabestutzenanordnung 16 in größerer Ausführlichkeit gezeigt. Obgleich bei dem erfindungsgemäßen Abgabegerät jeder geeignete Abgabestutzen verwendet werden könnte, wird in Verbindung mit dem Gerät eine erfindungsgemäße verbesserte Düsenanordnung vorzugsweise verwendet. Die Düsenanordnung 16 enthält ein langgestrecktes rohrförmiges Glied, das in der bevorzugten Ausführungsform einen nach außen verlaufenden Ausrichtkeilstift 52 aufweist, der in einen in der Düsenöffnung des Abgabegerätes ausgebildeten Schlitz eingesetzt werden kann. Auf diese Weise wird das Ausrichten der Düse 16 in der Düsenöffnung 46 sichergestellt, damit die Auslaßöffnungen 43 und 44 der Zuführungssysteme für die flüssige Komponente in gewünschter Weise mit der Düsenanordnung 16 zusammenwirken können. Wie zuvor erwähnt wurde, soll der Schaftabschnitt 48 der Düsenanordnung in die Düsenöffnung 46 des Mischkopfes 12 des Abgabegerätes eingeführt werden, so daß die auf gegenüberliegenden Seiten des Schaftabschnittes 48 ausgebildeten Injektionsöffnungen 55 und 56 mit den Auslaßöffnungen 43 bzw. 44 des Abgabegerätes ausgerichtet werden. Die Iniektionsöffnungen 55 und 56 sind ihrerseits mit einer im Schaftabschnitt 48 angeordneten einsetzbaren Mischkammer 100 verbunden. Die einsetzbare Mischkammer 100 wird damit das offene Ende 102 der Düsenanordnung am Schaftabschnitt 48 der Anordnung abdichten.
• Gemäß der Darstellung in Fig. 8 kann der Innenraum der rohrförmigen Düse am Ende 102 mit ausgesparten Flächen 103 und 104 versehen werden, die auf dem Mischkammereinsatz 100 ausgebildete Schulterabschnitte 106 erfassen können, so daß der Mischkammereinsatz mit einem Schnappsitz in die richtige Stellung im Schaftabschnitt 48 gelangt.
• Unter Bezug auf die Figuren 9 bis 11 wird nun eine erste Ausführungsform des in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Abgabestutzen 16 zu verwenden Mischkammereinsatzes 100 gezeigt. In vielen Fällen können die bestimmten Komponenten, die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Gerätes gemischt und abgegeben werden sollen, besondere Eigenschaften aufweisen, die eine Veränderung der Mischkammer nach Maßgabe dieser Eigenschaften verlangen. Durch Ausbilden der Mischkammer 100 als ein austauschbarer Einsatz, der sich leicht in einem Abgabestutzen anordnen läßt, können die besonderen Komponenteneigenschaften in dem Abgabesystem sowohl schnell als auch leicht untergebracht werden. Der Mischkammereinsatz 100 ist ein langgestrecktes Körperglied, das in seiner Gestalt im wesentlichen zylinderförmig sein kann und so bemessen ist, daß es mit engem Sitz in den rohrförmigen Innenraum des Schaftabsohnittes 48 des Abgabestutzens 16 durch dessen hinteres offenes Ende 102 hineinpaßt. Der Körperabschnitt des Mischkammereinsatzes 100 kann integral angeformte, nach außen verlaufende Abdichtschulterabschnitte 106 aufweisen. Die Schulterabschnitte 106 weisen im wesentlichen integral ausgebildete O-Ringdichtungen auf zum Vermeiden eines Durchtritts der flüssigen Komponenten. Gemäß der Darstellung in Fig. 9 ist die Mischkammer 100 in einem Zweikomponentensystem so ausgebildet, daß sie entlang jeder ihrer Seiten zwei sich gegenüberliegende Schlitze oder Kanäle 110 aufweist, die mit den im Stutzen 16 ausgebildeten Injektionsöffnungen 55 und 56 zusammenwirken. Die Kanäle 110 verlaufen in Längsrichtung entlang eines wesentlichen Abschnittes der Länge des Mischkammereinsatzes 100 derart, daß in den Kanal eintretendes Material über einer größeren Fläche ausgegeben wird. Bei dieser Ausführungsform wird die tatsächliche Mischkammer als eine zentrale Öffnung 112 ausgebildet, deren eines Ende offen ist und auf den Innenraum des Abgabestutzens 16 zeigt, in dem der Einsatz 100 anzuordnen ist, und deren anderes Ende nach der Darstellung in Fig. 9 geschlossen ist. Die zentrale Öffnung 112 stellt die Kammer dar, in der mehrere Komponenten unter Verwendung der Technik des Aufprallvermischens der einzelnen Komponenten in der Kammer 112 vermischt werden sollen. Die Kammer 112 steht mit jedem der in dem Einsatz 100 ausgebildeten Kanäle 110 über eine Vielzahl von an jeden Kanal 110 angeschlossenen Injektionsöffnungen 114, 115, 116 und 117 in Verbindung. Gemäß der Darstellung in Fig. 9 sind die Injektionsöffnungen 114, 115, 116 und 117 zueinander axial versetzt und in bezug auf jeden Kanal 110 linear angeordnet, so daß sie mit jedem der jeweiligen Kanäle 110 in Verbindung stehen.
• Es wurde gefunden, daß die Verwendung einer Vielzahl von Injektionsöffnungen zum Einleiten jeder zu vermischenden flüssigen Komponente in die Mischkammer 112 ein besseres Vermischen der Materialien ermöglicht und das Zumessen der einzelnen flüssigen Komponenten in die Mischkammer verbessert, um damit den Wirkungsgrad eines Polymerisationsvorganges oder einer anderen chemischen Reaktion, die bei einem Vermischen auftreten könnte, zu optimieren. Es sollte verstanden werden, daß bei einem System mit Polyurethanschaum eine vorgegebene Menge Isocyanat vorzugsweise mit einer vorgegebenen Menge eines Katalysators zum Erzeugen des Polyurethanschaums ohne Verschwendung einzelner Komponenten vorzugsweise vermischt wird. Das richtige Zumessen des einzelnen Komponenten ist daher für eine richtige Polymerisation kritisch und wird durch das Ausbilden einer Vielzahl von mit jedem der Injektionskanäle 110 zusammenwirkenden Injektionsöffnungen 114, 115, 116 und 117 vereinfacht. Wie in Fig. 19 ersichtlich ist, wird durch Anordnen jeder der einzelnen Injektionsöffnungen 114 und 115 für eine einzelne flüssige Komponente in axial versetzter Lage zu den gegenüberliegenden Injektionsöffnungen 116 und 117 für eine andere flüssige Komponente jede der flüssigen Komponenten unter Druck in die Mischkammer 112 und gegen eine gegenüberliegende Wand der Kammer 112 gerichtet, wie dies durch die Strömungslinien in der Kammer 112 angezeigt wird. Das durch Leiten der einzelnen Ströme einer flüssigen Komponente auf eine gegenüberliegende Wand der Kammer erzielte Aufprallmischen zum Bewirken einer Turbulenz ermöglicht ein besseres und gründlicheres Vermischen der Komponenten untereinander und vermeidet in der Kammer 112 Schwierigkeiten mit einer Kreuzströmung. Sobald die zahlreichen Komponenten eingeleitet und in der Mischkammer 112 gründlich durchmischt sind, drückt das anhaltende Einleiten zusätzlicher Komponenten in die Mischkammer 112 die gemischten Stoffe in den Innenraum 118 des Abgabestutzens 16. Bei einem System mit Polyurethanschaum beginnen die zahlreichen vermischten Komponenten die Polymerisation in der Mischkammer 112 und setzen die Polymerisation im Innenabschnitt 118 des Abgabestutzens 16 fort. Ein vollständig polymerisiertes Schaumprodukt wird erzeugt und zur Abgabe an den gewünschten Orten aus dem Stutzen 108 herausgedrückt.
• Im Betrieb wird jede der zahlreichen zu vermischenden und abzugebenden Komponenten unter Verwendung des erfindungsgemäßen Gerätes unter Druck aus einem nicht gezeigten Komponentenvorratstank oder dergleichen zugeführt. Abhängig von der besonderen Anwendung und deren Erfordernissen weisen solche Vorratstanks herkömmlich Größen von fünf bis dreißig Litern auf. Jede einzelne flüssige Komponente wird mit einem Leitungsdruck von etwa 50 bis 250 psi zugeführt, und mit Polyurethanschaumsystemen als Beispiel werden sie dem Abgabegerät zum Beispiel mit einem Druck zwischen 100 bis 200 psi zugeführt. Das erfindungsgemäße Abgabegerät ist auch bei auf einen Druck von 80 bis 90 psi oder mehr aufgeladenen Aerosolbehältern anwendbar. Gemäß der vorhergehenden Beschreibung können die Druckleitungen von den Komponentenvorratstanks oder den Aerosolbehältern an das Abgabegerät in Komponentenzuführungshohlräumen 36 und 38, wie zum Beispiel mit Verwendung einer Schnellkupplung oder dergleichen, angeschlossen werden. Ein lösbarer Abgabestutzen 16 ist in der Düsenöffnung 46 im Mischkopf 12 des Gerätes angeordnet und wird in die Öffnung 46 gedrückt, bis der Keilstift 52 im Keilschlitz 50 angeordnet ist, wie dies Fig. 2 zeigt. In dieser Stellung werden die am Schaftabschnitt 48 des Stutzens 16 ausgebildeten Injektionsöffnungen 55 und 56 mit den Auslaßöffnungen 43 und 44, die mit jedem Komponentenzuführungssystem im Mischkopf 12 zusammenwirken, ausgerichtet. Das Abgabegerät ist in dieser Ausgestaltung betriebsfähig, und das Auslöseglied 28 kann zum gleichzeitigen Öffnen des mit jedem Komponentenzuführungssystem zusammenwirkenden Ventilmitteis gedrückt werden zum Zuleiten jeder flüssigen Komponente durch die Auslaßöffnungen 43 und 44 in die Mischkammer 112 und zur anschließenden Abgabe durch die Spitze 108 des Abgabestutzens.
• Als Beispiel sei gesagt, daß eine flüssige Komponente in einem Polyurethanschaumsystem ein organisches Isocyanat, wie zum Beispiel das gut bekannte MDI, TODI oder andere Aromaten, naphtanische oder aliphatische Diisocyanate, und ein Polyen, wie zum Beispiel Ethylen, Propylen, Tetramethylen, andere Glykole oder Polyester, wie zum Beispiel Polyethylenpropylenadipate, sein kann. Das Mengenverhältnis jeder dieser der Mischkammer zur anschließenden Polymerisation zugeführten flüssigen Komponenten ist wichtig, und das Mengenverhältnis von Polyisocyanat zu Polyen kann zum Erzielen verschiedener Produkteigenschaften und -charakteristika zwischen etwa 0,8 und 1,2 oder höher liegen. Alternativ kann das Polyen in einem Polyurethanschaumsystem mit einem Isocyanat unter Bildung eines Prepolymers reagieren, und das Prepolymer kann eine der mit einem Diisocyanat, Triisocyanat oder einem anderen Isocyanat zum Erzielen des Fertigproduktes zu vermischenden flüssigen Komponenten enthalten. Obgleich sich das erfindungsgemäße Vielkomponentenabgabegerät insbesondere zur Verwendung mit einem Polyurethanschaumsystem eignet, wie dies beschrieben wurde, kann das Gerät bei jedem anderen System verwendet werden, bei dem mehrere Komponenten zu vermischen und abzugeben sind. Insbesondere eignet es sich für Fälle, in denen mehrere Komponenten miteinander reagieren, und es wird gewünscht, daß jede der Komponenten bis zum Mischen und Abgeben nach Wunsch getrennt gehalten wird.
• Unter Bezug auf Fig. 12 wird eine alternative Ausführungsform des Misch- und Abgabestutzens 16 der Erfindung beschrieben. Bei dieser Ausführungsform ist zum Sicherstellen eines richtigen und gründlichen Vermischens der zahlreichen Komponenten miteinander im Stutzen 16 eine zweite Mischstufe vorgesehen. Zum Erreichen eines zweistufigen Mischvorganges kann im Innenhohlraum 118 des Stutzens 16 an einer Stelle stromabwärts des Mischkammereinsatzes 100 und vorzugsweise unmittelbar an der Auslaßöffnung der Mischkammer 112 ein statischer Mischer 120 vorgesehen werden. Auf diese Weise wird das aus der Mischkammer 112 fließende Material unmittelbar in den statischen Mischer 120 geleitet, der mit einer Schraubenbahn versehen werden kann, durch die das Material zwecks stetiger Vermischung gedrückt wird. Es sollte offensichtlich sein, daß zum Bewirken eines zusätzlichen Vermischens der zahlreichen Komponenten im Abgabestutzen 16 der statische Mischer 120 verschiedene andere Ausgestaltungen aufweisen kann.
• Unter Bezug auf die Figuren 13 und 14 wird nun eine andere alternative Ausführungsform des Abgabestutzens 16 beschrieben, wobei ähnliche Elemente mit ähnlichen Bezugszeichen beschrieben werden. Bei dieser Ausführungsform der Abgabestutzenanordnung 16 können am Schaftabschnitt 48 vorgesehene Injektionsöffnungen 55 und 56 einen integral ausgebildeten und um sie herum geformten Abdichtsteg 121 aufweisen. Der Abdichtsteg 121 arbeitet mit dem Innenraum der im Mischkopf 12 des Ausgabegerätes ausgeformten Düsenöffnung 46 derart zusammen, daß die Injektionsöffnungen 55 und 56 in ihrer Verbindung mit den in der Düsenöffnung 46 vorgesehenen Auslaßöffnungen 43 und 44 vollständig abgedichtet sind. Die Abdichtstege 121 können mit in Verbindung mit den Auslaßöffnungen 43 und 44 vorgesehenen ähnlichen Abdichtstegen zusammenwirken oder auf Wunsch einfach auf dem Innenraum der Düsenöffnung aufsitzen. Zusätzlich können auf dem Außenumfang des auf jeder Seite der Iniektionsöffnungen 55 und 56 angeordneten Schaftabschnittes 48 integral ausgebildete O-Ringabdichtungen 132 vorgesehen sein, um diese Orte auf Wunsch weiter abzudichten. Auf jeden Fall ist das Abdichten der Injektionsöffnungen 55 und 56 und der Auslaßöffnungen 43 und 44 zum Vermeiden eines Leckens irgendwelcher flüssiger Komponenten im Gerät, was verschiedene Probleme bewirken könnte, erwünscht. Der Abgabestutzen 16 ist auch mit einer Düsenspitze 108 versehen, die integral in ihr ausgebildet eine Vielzahl von Düsenspitzenausgestaltungen aufweist, die dem Anwender die Wahl einer gewünschten Düsenspitze für eine bestimmte Anwendung ermöglichen. Die Düsenspitze 108 kann eine abgeflachte, fächerförmige Spitze 122 aufweisen, die ein von dem Stutzen 16 ausgehendes, verhältnismaßig flaches, sich verbreiterndes scheibenförmiges Sprühmuster erzeugt. Die fächerförmige Düsenspitze 122 kann für verschiedene gesprühte Isolationsfüllungen, Packungen oder andere Anwendungen erwünscht sein, um das abgegebene Produkt wirksamer zu verteilen. Altemativ kann die Düsenspitze 122 einfach abgeschnitten sein vom Ende der Düse am Ort einer um den Umfang der Düsenspitze integral ausgebildeten Nut 124, wobei eine andere Düsenspitzenausgestaltung 126 freigelegt wird Die Düsenspitze 126 kann als schmale Öffnung ausgebildet werden, die sich insbesondere zur Anwendung bei Vergießvorgängen eignet oder die Verwendung eines an die Düsenspitze angeschlossenen befestigten Schlauches gestattet zum Erzielen eines einfacheren Zugangs zu einer Form.
• Eine noch andere Düsenspitze 128 kann durch Schneiden einer in der Düse ausgebildeten Nut 130 zum Erzielen eines größeren Ausgangs von der Düsenspitze freigelegt werden zum Erreichen einer vergrößerten Strömung des gemischten Produktes aus der Düse. Zusammengefaßt gesagt, wird die fächerförmige Spitze 122 zum Aufsprühen von breiten, flachen Oberflächen verwendet. Das Abschneiden an der Nut 124 ergibt eine schmalere Öffnungsausgestaltung 126, die ihre Anwendung auf einer Fläche von einem Viertel bis einem Fünftel der Größe der breiten, flachen Oberfläche findet. Das Abschneiden an der Nut 130 erzeugt eine große Düsenöffnung 128, die wirksam wie eine Gießdüse mit einem Minimum eines Versprühens wirkt und zum Ausfüllen zum Beispiel eines Lunkers in einem Hohlraum verwendet werden kann.
• Alternative Spitzenausgestaltungen können auf Wunsch vorgesehen und in der Düsenanordnung wie beschrieben integral ausgebildet werden, um dem Anwender mehr Flexibilität zu geben und das Ausgabegerät auf die bestimmte Anwendung, für die es verwendet wird, abzustellen. Das Äußere des Stutzens 16 kann mit einer Reihe von einen Schlauch erfassenden angehobenen Abschnitten, die herkömmlich zum Anschließen einer Düse an einen Schlauch verwendet werden, versehen werden.
• Unter Bezug auf Fig. 15 wird eine alternative Ausführungsform des mit der Abgabestutzenanordnung 16 zusammenwirkenden Kammereinsatzes gezeigt. Bei dieser Ausführungsform kann das Zumessen der verschiedenen einzelnen flüssigen Komponenten zur Mischkammer für jede der flüssigen Komponenten durch Ändem der Größe der Injektionsöffnungen 114,115 im Vergleich zu den Injektionsöffnungen 116 und 117 als Beispiel verändert werden. Durch Ändern des Durchmessers dieser Injektionsöffnungen kann das Verhältnis einer flüssigen Komponente gegenüber einer anderen flüssigen Komponente zum Verbessern der Qualität des erzeugten Produktes und zum Erzielen der gewünschten Charakteristika des Produktes wirksam gesteuert werden. Da die Mischkammereinsätze 100 durch Formtechniken einfach herstellbar und im Abgabestutzen 16 austauschbar sind, kann ein Anwender für eine bestimmte Anwendung nach Wunsch den geeigneten Mischkammereinsatz auswählen. Alternativ kann zum Erzielen des gewünschten Zumessens der einzelnen Komponenten eine andere Zahl von Injektionsöffnungen in jedem in dem Mischkammereinsatz ausgebildeten Injektionskanal 110 vorgesehen werden. Zum Beispiel können für eine Komponente drei Einlaßöffnungen vorgesehen werden, wobei nur zwei für die andere Komponente vorgesehen werden.
• Obwohl die Erfindung unter Bezug auf ihre bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, sollte es einleuchten, daß verschiedene Abänderungen und Abwandlungen in Einzelheiten, den Werkstoffen und der Anordnung der Teile einem Fachmann auffallen. Die vorstehende Beschreibung dient daher nur zur Erläuterung und ist nicht als Beschränkung des Umfanges der vorliegenden Erfindung, wie er in den beigehefteten Patentansprüchen festgelegt wird, bestimmt.

Claims (10)

1. Ein Misch- und Abgabegerät, bestehend aus:

einem Körperglied mit mindestens einem Griffabschnitt (14) und einem Mischkopf (12), der mindestens ein Komponentenzuführungssystem zum Zuführen von mindestens einer zu vermischenden Komponente aufweist, wobei das Komponentenzuführungssystem innere Durchässe (20) und mindestens eine mit mindestens diesem einen Zuführungssystem zusammenwirkende Auslaßöffnung (43, 44) aufweist, wobei dieses mindestens eine Zuführungssystem mit einem Ventilmittel (22) zusammenwirkt,

einem Mittel (24) zum Anschließen mindestens einer Komponentenzuführung unter Druck an das mindestens eine Komponentenzuführungssystem, einem Betätigungsmittel (28), das mit dem Mischkopf zusammenwirkt und zur Einwirkung auf das Ventilmittel (22) selektiv betätigbar ist, um eine Strömung durch das mindestens eine Komponentenzuführungssystem zu ermöglichen,

wobei der Mischkopf (12) eine Öffnung (46) enthält, durch die die mindestens eine Auslaßöffnung (43, 44) von dem mindestens einen Zuführungssystem mit der Öffnung verbunden wird, und ein Abschlußmittel (97) in dieser angeordnet ist, und

einem in der Öffnung des Mischkopfes (12) angeordneten lösbaren Abgabestutzen (16) mit einem hohlen Innenraum und mindestens einer Einlaßöffnung (55, 56), die mit dem hohlen Innenraum entsprechend der mindestens einen mit der Öffnung verbundenen Auslaßöffnung (43, 44) in Verbindung steht, wobei die Komponente selektiv durch das mindestens eine Komponentenzuführungssystem zu der mindestens einen Auslaßöffnung (43, 44) und durch die Einlaßöffnung (55, 56) in den Stutzen (16) zur Abgabe durch diesen geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsmittel (28) betätigbar ist, um zuerst das Ventilmittel (22) zum Ermöglichen einer Komponentenströmung durch die inneren Durchässe (20) aus einer ersten in eine zweite Stellung zu schieben und um zweitens das Abschlußmittel (97) zum Abdichten der mindestens einen Auslaßöffnung (43, 44) aus einer ersten in eine zweite Stellung zu schieben.

2. Das Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlußmittel (27) auf einen Abschnitt des in der Öffnung (46) angeordneten Abgabestutzens (16) einwirken kann, so daß bei Bewegung des Abschlußmittels aus der ersten in die zweite Stellung der Abgabestutzen aus der Öffnung herausgedrückt wird.

3. Das Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgabestutzen (16) mindestens eine in ihm ausgebildete Mischkammer (18) aufweist, die mit der mindestens einen Einlaßöffnung (55, 56) in Verbindung steht, wobei der Abgabestutzen in der in dem Mischkopf ausgebildeten Öffnung (46) einführbar ist, so daß die Einlaßöffnung mit der Auslaßöffnung (43, 44) des Komponentenzuführungssystems zum Einführen der mindestens einen Komponente in die Mischkammer in Verbindung steht.

4. Das Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgabestutzen (16) mindestens eine mit der mindestens einen Auslaßöffnung (43, 44) in Verbindung stehende Einlaßöffnung (55, 56) aufweist, so daß das Komponentenmaterial dem Abgabestutzen über die Einlaßöffnung zugeführt wird, die mindestens eine Einlaßöffnung an eine kinetische Mischkammer (112) in dem Stutzen angeschlossen ist, in dem eine erste Mischstufe stattfindet, und der Stutzen ein statisches Mischmittel (120) enthält, wobei vor dem Ausgeben des gemischten Materials aus dem Stutzen in diesem eine zweite Mischstufe stattfindet.

5. Das Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischkopf (12) mindestens zwei Komponentenzuführungssysteme jeweils für eine zu mischende und abzugebende Komponente aufweist, die Komponentenzuführungssysteme eine Auslaßöffnung (43, 44) und ein Ventilmittel (22) enthalten, das so angeordnet ist, daß es selektiv eine Strömung der Komponente zur Auslaßöffnung zuläßt, und der Stutzen (16) eine Mischkammer (100) mit einer Vielzahl von in ihr ausgebildeten Injektionsdurchlässen (110) aufweist, die mit der mindestens einen Einlaßöffnung (55, 56) in Verbindung stehen, die Injektionsdurchlässe eine Vielzahl von mit der Mischkammer in Verbindung stehenden Injektionsöffnungen (114, 115, 116, 117) aufweisen, wobei jede der zahlreichen Komponenten selektiv durch die Komponentenzuführungssysteme zugeführt wird und zwecks Vermischung und Ausgabe zum Stutzen.

6. Das Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Injektionsöffnungen (114, 115, 116, 117) in der Mischkammer (100) jeweils mindestens eine in die Mischkammer (100) führende Einlaßöffnung aufweisen und die Einlaßöffnungen um die Mischkammer herum einander gegenüberliegend angeordnet und zueinander versetzt sind, dergestalt, daß das durch die Einlaßöffnungen in die Mischkammer eintretende Material auf eine gegenüberliegende Wand der Mischkammer gerichtet wird zwecks Vermischen der zahlreichen Komponenten durch Aufprall.

7. Das Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzen ein erstes Ende in der Form eines Stangenabschnittes (48) aufweist, in dem Einlaßöffnungen (55, 56) vorgesehen sind, und jede der Einlaßöffnungen (55, 56) ein integral ausgebildetes, um es herum angeordnetes Abdichtmittel (121) aufweist, dergestalt, daß das Abdichtmittel bei Ankopplung an eine unter Druck stehende Matenalquelle ein Durchlecken des Materials um die Einlaßöffnung herum verhindert.

8. Das Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsmittel (28) ein integrales Abdichtmittel (121) an einer Verbindungsstelle zwischen der mindestens einen Auslaßöffnung (43, 44) des Komponentenzuführungssystems und der mindestens einen Einlaßöffnung (55, 56) des Stutzens enthält, wenn sich der Abgabestutzen in der Öffnung zum Abdichten dieser Öffnungen und zum Verhindem eines Durchleckens von Material befindet, dergestalt, daß das Material bei Betrieb des Betätigungsmittels (28) durch das mindestens eine Komponentenzuführungssystem und die mindestens eine Auslaßöffnung der mindestens einen Einlaßöffnung des Stutzens zwecks Vermischen und Abgeben durch den Stutzen zugeführt wird.

9. Ein Verfahren zum Mischen und Abgeben von Material mit den folgenden Stufen:

Vorsehen eines Abgabegerätes mit mindestens einem Zuführungssystem mit mindestens einer mit einer Düsenöffnung (46) in dem Abgabegerät in Verbindung stehenden Auslaßöffnung (43, 44),

Anordnen eines Abgabestutzens (16) in der Düsenöffnung (46), wobei der Abgabestutzen mindestens eine Einlaßöffnung (55, 56) aufweist, dergestalt, daß bei Anordnen des Stutzens in der Düsenöffnung die mindestens eine Einlaßöffnung mit der mindestens einen Auslaßöffnung (43, 44) in Verbindung steht,

Zuführen mindestens eines zu vermischenden und abzugebenden Materials zu dem mindestens einen Zuführungssystem, so daß das durch das mindestens eine Zuführungssystem zugeführte Material zwecks Vermischen und Ausgeben in den Stutzen strömt,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschlußmittel (97) in der Öffnung angeordnet und zwischen einer ersten Stellung, in der die Einlaßöffnungen (55, 56) und die Auslaßöffnungen (43, 44) in Verbindung stehen, in eine zweite Stellung verschiebbar ist und daß der Ausgabestutzen (16) bei Verschieben des Abschlußmittels (97) in die zweite Stellung aus der Düsenöffnung (46) ausgestoßen wird, wodurch das mindestens eine Zuführungssystem durch das Abschlußmittel abgedichtet wird zum Verhindern einer Matenalströmung durch die mindestens eine Auslaßöffnung (43, 44), wenn kein Ausgabestutzen in der Düsenöffnung angeordnet ist, und zum Verhindern des Eintritts von Außenatmosphäre in das mindestens eine Zuführungssystem.

10. Das Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzen (16) eine Vielzahl von in ihm integral ausgebildeten Düsenspitzen (122, 126, 128) aufweist, wobei jede der vielen Düsenspitzen für das abzugebende Material ein anderes Sprühmuster ergibt und das Verfahren weiter gekennzeichnet ist durch die Stufen des selektiven Freigebens der Vielzahl der integral in dem Abgabestutzen ausgebildeten Düsenspitzen für das gewünschte Sprühmuster und des Zuführens mindestens eines durch das mindestens eine Zuführungssystem zu mischenden und abzugebenden Materials zum Einströmen in den Stutzen zum Vermischen und zur Ausgabe durch die freigegebene Düsenspitze.