DE8435166U1

DE8435166U1 - Einrichtung zur Entleerung einer Kartusche

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Publication number: DE8435166U1
Application number: DE19848435166
Authority: DE
Original assignee: CORNILS GERD 5161 GIRBELSRATH DE
Current assignee: CORNILS GERD 5161 GIRBELSRATH DE
Priority date: 1984-11-30
Filing date: 1984-11-30
Publication date: 1985-04-18

Description

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Einrichtung zur Entleerung einer Kartusche

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Entleerung einer Kartusche, mit einer Kartuschenhaltevorrichtung, einer beweglichen , Stange zum Eindrücken des Kartuschenkolbens in den Kartuschenzylinder und mit einer die Stange antreibenden Antriebseinrichtung.

Einrichtungen der oben beschriebenen Art sind als Massenartikel weit verbreitet im Einsatz. Glaser benutzen beispielsweise solche Einrichtungen zum Abdichten und Versiegeln von Glasscheiben in Fensterrahmen, Hierzu wird eine die zu spritzende Versiegelungsmasse enthaltende Kartusche, die im Handel erhältlich ist, in eine Kartuschenhaltevorrichtung eingesetzt und es wird sodann eine an der Kartuschenhai tevorrichtung verschiebbar befestigte Zahnstange auf den Kartuschenkolben aufgesetzt und es wird dann durch eine leichte Drehung dieser Zahnstange um etwa 90° der verzahnte Bereich dieser Zahnstange mit einer von Hand bedienbaren Mitnahmeeinrichtung in Arbeit.skontakt gebracht. Durch Betätigung der als Antriebseinrichtung wirkenden Mitnahmeeinrichtung wird die verzahnte Stange gegen den Kartuschenkolben gepreßt, so daß hierdurch der Kai'tuschenkolben verschoben werden kann, wodurch am anderen Ende die in der Kartusche enthaltene Masse ausgepreßc wird. Hierzu ist am Austrittsende der Kartusche noch eine Austrittsdüse vorgesehen.

Das beschriebene Gerät ist handelsüblich. Es hat jedoch den Nachteil, daß die Handbetätigung einerseits

größe Kräfte erfordert und daher rasch ermüdend wirkt und es kommt außerdem zu Außpreßunterbrecbungen, dann, Wenn der Betätigungshub, der ja von Hand ausgeführt wird, erschöpft ist und der Betätigungsgriff zur Durchführung eines weiteren Hubes zurückgestellt werden muß. Solche Unterbrechungen sind unerwünscht, weil sie Ansatzmarkierungen hinterlassen.

Darüber hinaus ist es mit dem beschriebenen und üblichen Gerät außerordentlich schwierig, gleichmäßig zu arbeiten, weil einerseits die Muskelkraft für den Auspreßvorgang nicht genügend genau konstant gehalten werden kann und weil auch der das Gerät handhabende Mensch die Verfahrgeschwindigkeit mit der von ihm selbst ungleichmäßig dosierten Ausspritzgeschwindigkeit koordinieren muß.

Die oben beschriebenen Schwierigkeiten der handbetätigten Geräte wurden durchaus erkannt und es wurde versucht Abhilfe dadurch zu schaffen, daß man die Kartusche in eine Preßluftbetätigungseinrichtung einsetzte und den Kartuschenkolben mit Preßluft belastete, wodurch die notwendige Verschiebung des Kartuschenkolbens durch den Druck der Preßluft bewirkt wurde. Durch diese Maßnahme wurde der mit dem Gerät arbeitende Mensch zwar von der körperlichen Belastung des Auspressens des Kartuschenmediums befreit, jedoch konnte wegen der goßen Kompressibilität des Druckmediums auch hiermit ein genügend gleichmäßiges Auspressen des Kartuschenmediums nicht erreicht werden. Darüber hinaus hing bei konstant gehaltener Mengenregelung der zugeführten Preßluft die Ausspritzgeschwindigkeit zusätzlich von der häufig recht unterschiedlichen Viskosität des Kartuschenmediums ab,

so daß man hinsichtlich der Verfahrgeschwindigkeit des gesamten Gerätes zu Beginn des Spritzvorganges nicht abschätzen konnte, mit welcher Strömungsgeschwindig-

j' keit das auszupressende Medium ausströmte, Eine

jjj Nachregelung während des Spritzvorganges ist wegen der

auf" die Kompressibilität des Druckmediums zurückzuführenden Verzögerung dsr Ansprechzeit nur schwer \ durchführbar. Darüber hinaus läßt der in üblichen

Druckluftnetzen zur Verfügung stehende Druck in der bekannten direkten Anwendung die Auspressung hochviskoser Medien nicht zu. Aus diesem Grunde werden im

'. industriellen Einsatz Medien niedriger Viskosiät

verwendet und dafyr höhere Weiterverarbeitungszeiten

• und Weiterverarbeitungsschwierigkeiten in Kauf ge-

ί nommen.

Mit der CH-PS 5 97 046 sind auch bereits für den Handbetrieb geeignete Kartuschen bekannt geworden, bei denen der Auspreßkolben über eine von HanC zu drehende Gewindespindel in die Kartusche hineingepreßt wird. Die Gewindespindel stütz sich hierbei an einem al? Gewindemutter ausgebildeten Kartuschendeckel ab, der sich seinerseits am Zylindergehäuse der Kartusche abstützt. Auch hiermit kann natürlich nicht unterbrechungsfrei das in der Kartusche befindliche Medium ausgespritzt werden und es ist auch hier eine kräfteraubende Handarbeit zum Ausspritzen des Mediums notwendig. Durch die Gewindeübersetztung wird es jedoch möglich, auch höher-viskose Medien auszuspritzen. Zudem erlaubt die vorveröffentlichte Einrichtung den Verzicht auf irgendwelche zusätzlichen Geräte zur Aufnahme und Auspressung der Kartusche. Insgesamt ist diese Einrichtung jedoch nur zur Durchführung kleiner Handarbeiten und Nachbesserungs-

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arbeiten sinnvoll einsetztbar. Eine gewerbliche Anwendung in Handwerksbetrieben und eine industrielle Anwendung ist ausgeschlossen.

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, mit der es möglich wird, eine Kartusche nahezu unabhängig von der Viskosität der auszupressenden Masse mit gleichmäßiger Geschwindigkeit und bei Bedarf ohne Unterbrechung zu entleeren.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Antriebseinrichtung ein Rotationsantrieb ist, der über ein Gewinde-Mutter-Getriebe mit der Stange verbunden und direkt oder über Zwischenelemente an der Kartuschenhaitevorrichtung befestigt ist. Ein Rotationsantrieb, dessen Rotationsbewegung über ein Gewindegetriebe in eine Axialbewegung umgesetzt wird, ist in seiner Drehzahl sowie in seinem Drehmoment leicht und schnell regulierbar. Das Gewindegetriebe erlaubt zudem eine sehr große Übersetzung, wodurch die Beherrschung der auftretenden Drehmomente, die zur Erzeugung der notwendigen axialen Auspreßkraft notwendig sind, erleichtert wird. Geringe Drehzahlschwankungen des Rotationsantriebes aus schwankenden Belastungen herrührend, haben nur einen vernachlässigbar kleinen Einfluß auf die Auspreßgeychwindigkeit. Dieser motorische Antrieb erlaubt somit ein Auspressen einer solchen Kartusche mit wählbarer und gleichbleibender Geschwindigkeit über den gesamten Kartuücheninhalt. Au?h bei einer Unterbrechung des Entleerungsvorganges kann der Neuansatz sofort mit einer bekannten Ausspritzgeschwindigkeit erfolgen, weil nach Überwindung des sog. Losbrechmomentes zu

Beginn des Sprifczvorganges die hierbei frei werdene Kraft nicht unmittelbar in eine Linearbewegung mit unkontrollierter Geschwindigkeit umgewandelt wird.

Nach einer Ausgestaltung der Neuerung ist vorgesehen, daß die als Rotationsantrieb ausgebildete Antriebseinrichtung einen Elektromotor enthält, der in Antriebsverbindung mit der Mutter des Gewinde-Mutter-Getriebes steht. Ein Elektromotor als Antriebseinheit in der Antriebseinrichtung ist besonders einfach und besonders günstig, weil ein Elektromotor sehr einfach in seiner elektrischen Schaltung so ausgebildet werden kann, daß er nahezu lastunabhängig drehzahlkonstant betrieben werden kann und im Anlauf außerordentlich schnell seine Betriebsdrehzahl erreicht. Hierdurch wird eine gleichmäßige Auspreßgeschwindigkeit erreicht und es wird auch nach einer Unterbrechung die gewünschte Auspreßgeschwindigkeit sofort wieder erreicht. Zudem ist Strom eine Energiequelle, die fast überall zur Verfügung steht oder leicht verfügbar gemacht werden kann. Es kann hierbei völlig auf die Verwendung, Bereitstellung, Reinigung, Lagerung und Nachbeschaffung von irgendwelchen Druckmedien verzichtet werden.

Eine weitere Ausgestaltung der Neuerung sieht vor, daß die Welle des Rotors der als Rotationsantrieb ausgebildeten Antriebseinrichtung als Hohlwelle ausgebildet ist, die im Bereich ihres kartuschenseitigen Endes koaxial mit der Mutter des Gewinde-Mutter-Getriebes angeordnet ist und mit dieser in Antriebsverbindung steht. Die mit der Mutter zusammenarbeitende Gewindestange kann hierbei in einfacher Weise durch die Hohlwelle des Rotors hindurchgeführt werden.

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Nach einer ergänzenden Ausgestaltung der Neuerung ist vorgesehen, daß das Gewinge des Gewinde-Mutter-Getriebes direkt auf der Stange vorgesehen ist. Irgendwelche Zwischenelemente können hierdurch in vereinfachender Weise entfallen.

Wiederum eine Ausgestaltung der Neuerung sieht vor, daß die Antriebseinrichtung eine Einrichtung zur Regelung der Verfahrgeschwindigkeit der Stange aufweist. Dies Geschieht vorzugsweise durch eine Regelung der Drehzahl des Rotationsantriebs. Eine solche Drehzahlregelung ist besonders einfach bei elektrisch betriebenen Rotationsantrieben möglich, ist aber auch relativ einfach bei druckmittelbetriebenen Rotationsantrieben erz, elbar. Durch eine solche Regelung kann in einfacher Weise die Austrittsgeschwindigkeit des auszupressenden Mediums eingestellt oder geregelt werden.

In ergänzender Ausgestaltung ist nach der Neuerung noch vorgesehen, daß eine zuschaltbare Heizeinrichtung zur Beheizung der Kartusche vorgesehen ist. Durch eine solche Heizeinrichtung kann je nach Zusammensetzung des auszupressenden Mediums, sov/ohl dessen chemisches als auch dessen physikalisches (Viskotiitat) Verhalten in gewünschter Weise beeinflußt werden. Hierbei ist es denkbar, daß die Heizeinrichtung manuell zugeschaltet wird, oder lastabhängig zugeschaltet wird.

Schließlich ist nach der Neuerung noch vorgesehen, daß als Antriebseinrichtung ein handelsüblicher elektromotorischer Linearantrieb verwendet wird, mit einer aue-einfahrbaren Stange, die direkt oder über ein

Lorischer Linearantrieb verwendet wird, mit einer aus-einfahrbaren Stange, die direkt oder über ein Zwischenelement mit einer zugeordneten weiteren Stange zur Druckanlage an den Kartuschenkolben gebracht werden kann. Solche elektromotorischen Linarantriebe sind im Handel erhältlich. Sie sind elektromechanische Wandler, die elektrische Energie in lineare Hubarbeit umsetzten. Diese Geräte bestehen in der Regel aus einem Elektromotor mit einer Hohlwelle, einem ein- oder zweistufigen Planetengetriebe, sowie einer kugelgelagerten Trapezgewindespindel, die eine zylindrische Kolbenstange mit innenliegender Mutter hin- und herbewegt. Diese Geräte sind erhältlich mit vier verschiedenen Motortypen, nämlich mit einem Gleichstrom-Reihenschlußmotor, einem Gleichstrom-Nebenschlußmotor, einem Wechselstrommotor und einem Drehstrommotor. Ein solcher elektromotorischer Linearantrieb kann an eine Kartuschenhaltevorrichtung angebaut werden. Die bewegliche Stange zum Eindrücken des Kartuschenkolbens ist bereit3 vorhanden. Sie kann bei Bedarf durch eine über Zwischenelemente anzukoppelnde weitere Stange verlängert werden. Wird bei einem solchen elektromotorischen Linearantrieb ein Motor mit weicher Kennlinie eingesetzt, so ist es problemlos möglich, diesen Motor mit einem Istwert-Potentiometer für den Betrieb in einem Regelkreis auszurüsten. Hierdurch wird zudem der Einsatz einer solchen Geöamteinrichtung im industriellen Bereich verbessert und es wird sogar ein automatischer Betrieb möglich, bei der die Spritzgeschwindigkeit vom Regelkreis geregelt wird, der seinerseits in seiner Führungsgröße von einer übergeordneten Maschinensteuerung beeinflußt wird.

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Die Einrichtung soll nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeispiels näher beschriebenen werden.

Es zeigen:

Figur 1: Neuerungsgemäße Einrichtung in perspektivischer Darstellung

Figur 2: Einrichtung nach Figur 1 in Seitenansicht

Eine handelsübliche Kartusche κ mit einem auszuspritzenden Medium wird von einer Kartuschenhaltevorrichtung 6 in ebenfalls üblicher Bauart aufgenommen. An ihrem vorderen Ende weist die Kartusche 4 eine Öffnung, versehen mit einer Ausspritzdüse 7 auf. An ihrem gegenüberliegenden Ende ist eine solche Kartusche üblicherweise verschlossen mit einem Kolben 2, der in die Kartusche 4 hineingepreßt wird, wodurch das in der Kartusche 4 befindliche Medium in Richtung des Pfeils 8 ausgetrieben wird. Am kolbenseitigen Ende der KartuschenhaiteVorrichtung 6 ist eine Antriebseinrichtung D in geeigneter Weise, beispielsweise durch Verschraubung, befestigt. Eine solche Antriebseinrichtung D kann hierbei beispielsweise einen Elektromotor enthalten, dessen Rotor auf einer Hohlwelle angeordnet ist. Die Hohlwelle des Rotors kann in Antriebsverbindung mit einer Gewindemutter 5 stehen. i'

Hierbei kann die Gewindemutter 5 direkt, oder bei- |

spielsv/eise über ein Planetengetriebe mit der Hohl- I

f welle des Rotors des Elektromotors verbunden sein.- Die |

Mutter 5 kann dann beispielsweise im Sinne des |

Drehpfeils 10 drehangetrieben werden. Durch die I

Hohlwelle hindurch kann sich eine Stange 1 erstrecken, |

— 12 —

Da die Mutter 5 zwar drehbar, aber axial unverschiebbar gehalten ist, wird die Stange 1 bei einem Drehantrieb der Mutter 5 je nach Drehrichtung in Richtung des Pfeils 9 bewegt. Hierdurch kann die Stange 1 entweder direkt oder bei Bedarf über eine geeignete Verlängerung am Kartuschenkolben 2 zur Anlage gebracht werden und es kann sodann bei weiterer Verschiebung der Stange 1 der Kartuschenkolben 2 in die Kartusche 4 hineingedruckt und damit das Kartuschenmedium in gewünschter Weise ausgetrieben werden.

Besonders für den manuellen Betrieb kann hierbei die gesamte Antriebseinrichtung D mit einem bei Handbohrmaschien üblichen pistolenartigen Griff ausgebildet sein, wodurch die Handhabung der Einrichtung deutlich erleichert wird. Hierbei kann am Gehäuse der Antriebseinrichtung D bzw. an dem genannten pistolenartigen Griff ein Regler A vorgesehen sein, mit dem die Drehzahl des verwendeten Motors und damit die Bewegungsgeschwindigkeit der Stange geregelt werden kann. Am Pistolengriff selbst kann hierbei der Starter B sowie eine Arretierung C zur Arretierung des Dauerlaufs vorgesehen sein. Im Ausführungsbeispiel wird hierbei die gesamte Einrichtung über das Elektrokabel 12 mit elektrischer Energie versorgt. Weiterhin kann ein Abdeckgehäuse 11 vorgesehen sein, mit der die überstehende Stange 1 abgedeckt sein kann. Dieses Abdeckgehäuse 11 ist jedoch durchaus entbehrlich.

An der Kartuschenhaitevorrichtung kann zusätzlich, in Figur 2 nur schematisch dargestellt, eine Heizeinrichtung 3 zur Beheizung der Kartusche 4 vorgesehen sein. Diese Heizeinrichtung 3 kann beispielsweise eine

einfache Heiztoendel sein. Sie wird elektrisch betrieben und kann über den Schalter 13 ein- und ausgeschaltet werden. Hierbei kann der Schalter 13 manuell betätigbar sein oder von irgendwelchen Steuereinrichtungen, beispielsweise in Lastabhängigkeit von der Antriebseinrichtung D geschaltet werden. Mit der Heizeinrichtung 3 kann das chemische und/oder physikalische Verhalten, beispielsweise die Viskosität des auszupressenden Mediums, beeinflußt werden.

Insgesamt ist es mit der Neuerung gelungen, eine einfache Einrichtung vorzuschlagen, mit der es gelingt, den Inhalt handelsüblicher Kartuschen unabhängig von der Viskosität des Mediums mühelos und in gleichmäßiger und gewünschter Geschwindigkeit auszupressen. Die gesamte Einrichtung kann hierbei unter nur geringer Abwandlung von bereits im Handel erhältlichen Bauteilen zusammengesetzt werden.

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■■> Liste der verwendeten Bezugszeichen

| 1 Stange

;! 2 Kartuschenkolben

"\ 3 Heizeinrichtung

•\ 4 Kartusche

5 Mutter

,1 6 Kartuschenhai tevorrichtung

^:\ 7 Düse

J 8 Pfeil

jf 9 Pfeil

i · 10 Drehpfeil

I-, Il Abdeckgehäuse

L 12 Elektrokabel

k 13 Schalter

I A Regler

I B Starter

1 C Arretierung für Dauerlauf

·; D Antriebseinrichtung

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Claims

Schutzansprüche:

1. Einrichtung zur Entleerung einer Kartusche, mit einer Kartuschenhaltsvorrichtung, einer beweglichen Stange zum Eindrücken des Kartuschenkolbens in den Kartuschenzylinder und mit einer die Stange antreibenden Antriebseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (D) ein Rotationsantrieb ist, der über ein Gewinde-Mutter(5)-Getriebe mit der Stange (1) Verbunden und direkt oder über Zwischenelemente

an der Kartuschenhaitevorrichtung (6) befestigt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Rotationsantrieb ausgebildete Antriebseinrichtung (D) einen Elektromotor enthält, der in Antriebsverbindung mit der Mutter (5) des Gewinde-Mutter (5)-Getriebes steht.

3. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Walle des Rotors der als Rotationsantrieb ausgebildeten Antriebseinrichtung (D) als Hohlwelle ausgebildet ist, die im Bereich ihres kartuschenseitigen Endes koaxial mit der Mutter (5) des Gewinde-Mutter(5)-Getriebes angeordnet ist und mit dieser in Antriebsverbindung steht.

4. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde des Gewinde-Mutter(5)-Getriebes direkt auf der Stange (1) vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch pekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (D) eine Einrichtung (A) zur Regelung der Verfahrgeschwindigkeit der Stange (1) aufweist.

6. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß \J eine zuschaltbare Heizeinrichtung (C/) zur Beheizung

der Kartusche (4) vorgesehen ist, |

7, Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebseinrichtung (D) ein handelsüblicher elektromotorischer Linearantrieb verwendet wird, mit einer aus-einfahrbare-n Stange (1), die direkt oder über ein Zwischenelement mit einer zugeordneten weiteren Stange zur Druckanlage an den Kartuschenkolben (2) gebracht werden kann.