DE8903710U1

DE8903710U1 - Vorrichtung zum Verarbeiten eines 2-Komponentensystems

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Publication number: DE8903710U1
Application number: DE8903710U
Authority: DE
Original assignee: EMS-TOGO AG ROMANSHORN CH
Current assignee: EMS-TOGO AG ROMANSHORN CH
Priority date: 1989-03-23
Filing date: 1989-03-23
Publication date: 1989-06-08

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen und

Auftragen einer aus zwei Komponenten bestehenden Mischung, wobei die erste Komponente in einer Kartusche enthalten und mittels einer Kartuschenpistole ausbringbar ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens.

2-Komponentensysteme sum Kleben, Dichten, Beschichten oder Versiegeln werden seit langer Zeit in den Fällen eingesetzt,

IQ in denen -sinkontpe-nentige Systeme, die durch

Luftffeuchtigkeit, Luftsauerstoff, Einfluß von Licht oder Einfluß von Wärme ausreagiert werden, den vernetzten Zustand nicht schnell gerrag bsv._;. nicht kontrolliert erreichen. Beispiele für derartige 2-Koaiponenteasysteme bzw. Einkomponentensy&teme, die mit einer zweiten Komponente beschleunigt, teilweise oder vollständig vernetzt werden können, sind u.a.:

feuchtigkeitshärtende, isocyanatendständige Polyurethan-2Q präpolymere, die 2-komponentig mit Wasser, Polyol oder

Polyamin verarbeitet werden,

feuchtigkeitshärtende Siliconmassen, die 2-komponentig mit Dihydroxypolysiloxanpaste und evtl. mit Wasser als Beschleuniger verarbeitet werden, - feuchtigkeitshärtende silanendständige

Polyurethanpräpolymere, die zweikomponentig mit Wasser

oder Polyamin in Weichmacher verarbeitet werden,

- wärmehärtende Gemische aus Epoxydharz und BF3-Amin-Komplex, die 2-komponentig mit BF3~Etherat

₃q verarbeitet werden,

- feuchtigkeitshärtende isocyanatendständige Polyurethanpräpolymere, die 2-komponentig mit Amin-Katalysator gelöst in Weichmacher beschleunigt werden,

-A-

feuchtigkeitshärtende, isocyanatendständige Polyurethanpräpolymere, die 2-komponentig mit Wasser, Polyol oder Polyamin teilvernetzt werden, wobei die

Rnstvernetzung durch Luftfeuchte erfolgt, 5

- heißhärtendes Polyester/Styrol/Amin-System, das 2-komponentic; bei Raumtemperatur mit Cobalt-Katalysator gelöst in Weichmacher beschleunigt wird.

I Das Verarbeiten von 2-Komponentensystemen bedingt jedoch

'&igr; eine Dosier-, Misch- und Fördertechnik, die, da sie aufgrund

£i der Komplexität sehr teuer ist, nur bei der Fertigung von

k Produkten und in der Regel nicht vorort eingesetzt wird.

II Gerade im Falle einer Reparatur, bei welcher eine evtl.

f schnelle Vernetzung erforderlich ist, können derartige 15 ■.:■ 2-Komponentensysteme nicht eingesetzt werden und es muß auf

^j die l-Komponentensysteme mit ihren Nachteilen $ zurückgegriffen werden.

$. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung

;. zum Verarbeiten von 2-Komponentensystemen zu schaffen, die % jederzeit vorort, d.h. auch zur Ausführung kleinerer f' Reparaturen, eingesetzt werden kann.

' Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die

■_&Iacgr; zweite Komponente in einem als Hohlring ausgebildeten Behälter mit Durchgangskanal aufgenommen ist, daß eine ale Kolben wirkende Ringscheibe die zweite Komponente in dem Behälter einschließt, daß der Behälter mit der zweiten

Komponente an der Abgabeöffnung der Kartusche mit der ersten 30

Komponente befestigbar ist, daß dir Durchgangskanal in dem

; Behälter mit der zweiten Komponente über Offnungen mit dem Ringraum des Behälters in Verbindung steht, und daß an dem Abgabeende des Behälters für die zweite Komponente ein statischer Mischer mit Auftragsöffnung angeordnet ist.

Auf eine gewöhnliche, eine 1-Komponentenmasse enthaltende Kartusche, die mit einer üblichen Kartuschenpistole verarbeitet wird, wird anstelle einer AuftragsdUse eine

Kammer oder ein Behälter angeordnet, in der bzw. in dem die

zweite Komponente enthalten ist. An der Abgabeöffnung der Kammer ist ein statischer Mischer vorgesehen, so daß nach dem Zusammenführen der beiden Komponenten diese auf ihrem

Weg zu einer Auftragsöffnung vermischt werden. Beim 10

Auspressen der Masse aus der Kartusche wird aus dem Behalter

die richtige Menge der zweiten Komponente zudosiert, und im nachfolgenden statischen Mischer ausreichend homogen mit der 1-Komponentenmasse aus der Kartusche vermischt.

Der die zweite Komponente enthaltende Behälter ist dabei so aufgebaut, daß ein Teilstrom der durch den Behälter gepreßten 1-Komponentenmasse auf eine konzentrische Scheibe drückt, die den Druck an die zweite Komponente weitergibt.

Die zweite Komponente wird durch auf das Mischungsverhältnis

und die Viskositäten der beiden Komponenten abgestimmte öffnungen in den Strom der 1-Kompjnentenmasse abgegeben, der durch den Durchgangskanal in den Behälter geleitet wird.

In dem statischen Mischer, der in der Länge auf das

jeweilige System abgestimmt ist, wird vor dem Auftragen eine homogene Mischung der beiden Komponenten erreicht.

Vorzugsweise sind der Behälter an der Kartusche und der statische Mischer an dem Behälter aufschraubbar.

Die Offnungen zwischen dem Durchgangskanal und dem Ringraum in dem Behälter sind vorzugsweise am Boden des Ringraumes vorgesehen. Sie werden in Anzahl und Durchmesser dem Mischungsverhältnis der beiden Komponenten angepaßt. Insbesondere können vier Offnungen mit gleichem Abstand auf einem Kreis vorgesehen sein.

Ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines 2-Komponentensystems in Seitenansicht,

Fig. 2 einen Längsschnitt gemäß Linie II-II von Fig. 1 und

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie HI-III von Fig. 2.

Fig. 1 zeigt eine Kartuschenpistole 10, in welcher eine Kartusche 12 mit einer 1-Komponentenmasse angeordnet ist. Durch Betätigung eines Hebels 14 wird ein scheibenförmiger Kolben in der Kartusche 12 beaufschlagt, so daß die Masse aus der Kartusche 12 herausgedrückt werden kann.

Am Abgabeende 16 der Kartusche 12 ist ein Behälter 18 beispielsweise aufgeschraubt. In dem Behälter 18 ist eine

²^ zweite Komponente enthalten, die, wenn sie der ersten Komponente zugemischt ist, die ganz oder teilweise vernetzt ist oder eine Beschleunigung der Vernetzung der ersten Komponente bewirkt. Die Ausbildung des Behälters 18 wird im einzelnen anhand von Fig. 2 erläutert. Am Abgabeende 20 des Behälters 18 mit der zweiten Komponente ist ein statischer Mischer 22 angeordnet. Der Mischer 22 kann auf das Abgabeende 20 des Behälters 18 aufgeschraubt sein. Der statische Mischer 22 ist mit einer Abgabeöffnung 24 versehen, durch welche die Mischung aus der ersten und der zweiten Komponente abgegeben wird, um an der gewünschten Stelle aufgetragen zu werden.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch das Abgabeende der Kartusche 12, dem Behälter 18 mit der zweiten Komponente sowie dem statischen Mischer 22. Das Abgabeende 16 der

Kartusche 12 ist mit einem Außengewinde 26 versehen, das in

einem mit einem Innengewinde versehenen Stutzen 28 an dem Behälter 18 eingeschraubt ist. Der Behälter 18 weist einen zylindrischen Außenmantel 30 und im inneren einen rohrförmigen Stutzen 32 auf, der einen Durchgangskanal 34 begrenzt. Durch den zylindrischen Mantel 30, den Stutzen sowie eine ringförmige Stirnwand 36 wird ein Ringraum 38 begrenzt, in welchem die zweite Komponente 40 enthalten ist. Diese zweite Komponente 40 wird gegenüber der Stirnwand 36 von einer ringförmigen Scheibe 42 abgeschlossen. Der Stutzen 32 ist kurzer ausgebildet als der zylindrische Mantel 30, so daß der Raum hinter der Ringscheibe 42 mit dem Stutzen 28 und damit mit der Kartusche 12 in Verbindung steht.

Im Bereich der Stirnwand 36 sind öffnungen 44 ausgebildet,

die eine Verbindung des Ringraums 38 mit dem Durchgangskanal 34 schaffen. Durch die öffnungen 44 kann die zweite Komponente 40 in den Durchgangskanal 34 eingepreßt werden.

An der Stirnwand 36 ist das Abgabeende 20 des Behälters 18 20

angeformt. Vorzugsweise ist das Abgabeende in Form eines mit einem Außengewinde versehenen Stutzens 46 ausgebildet. Auf den Stutzen 46 ist der statische Mischer 22 aufgeschraubt. Im Inneren fios statischen Mischers 22 sind Mischelemente angeordnet, die eine homogene Vermischung der beiden

Komponenten bewirken.

Bei der Verarbeitung wird 1-Komponentenmasse 52 aus der Kartusche 12 mittels der Kartuschenpistole 10 herausgedrückt. Die Masse gelangt dabei durch das Abgabeende

16 in den Stutzen 28 an dem Behälter 18. Anschließend gelängt ein Teil der 1-Komponentenmasse an die ringförmige Scheibe 42/ wie durch die Pfeile 54 angedeutet ist. Der Hauptteil der 1-Komponentenmasse gelangt in Richtung des Pfeils 56 durch den Durchgangskanal 34. Da durch einen Teil der 1-Komponentenmasse 52 Druck auf die Scheibe 42, die den

'< t

Ringraum 38 verschließt, ausgeübt wird, wird die Masse der

zweiten Komponente 40 nach und nach durch die öffnungen 44 If in den Durchgangskanal 34 eingepreßt. Hinter den öffnungen 44 werden die zusammengeführten Anteile der ersten und der zweiten Komponente in Richtung des Pfeiles 58 dem statischen Mischer 22 zugeführt, in welchem eine homogene Vermischung mit Hilfe der Mischelemente 48 erfolgt. Durch die Abgabeöffnung 24 in dem statischen Mischer 22 wird dann eine ausreichend homogen vermischte 2-Komponentenmasse abgegeben, die vorort beispielsweise zur Ausführung einer Reparatur aufgetragen werden kann.

Die Abmessungen des Ringraumes in dem Behälter 18 sowie der

öffnungen 44 sind derart bestimmt, daß ein gewünschtes 15

Mischungsverhältnis erreicht wird. Die Länge des statischen Mischers 22 ist auf das jeweilige 2-Kowiponentensystem und die angestrebte Homogenität abgestimmt.

Aus Fig. 3 ist zu ersehen, daß beispielsweise vier öffnungen 44 den Ringraum 38 mit dem Durchgangskanal 34 verbinden. Die öffnungen sind äquidistant auf einem Kreis angeordnet,

Beispiel

In der Automobilindustrie wird seit mehr als 15 Jahren die

Scheibenverklebung mit feuchtigkeitsreaktiven Polyurethanklebstoffen durchgeführt. Die Vernetzungsgeschwindigkeit solcher Klebstoff«;, bzw. die Geschwindigkeit der Pestigkeitszunahme einer Verklebung, H ** hängt stark von der Temperatur, der relativen Luftfeuchte und dem Verhältnis Klebstoffvolumen/offene Oberfläche ab. 1| Für kritische Applikationen wird deshalb auch z.T. mit J aufwendigen Vorrichtungen 2-komponentig verklebt, was einen if schnellen, bzw. kontrollierten Festigkeitsanstieg auch zu Zeiten mit tiefer Temperatur oder tiefer Luftfeuchtigkeit Ü garantiert. Dies ist jedoch aus vorstehend erwähnten Gründen nur in den Automobilwerken möglich.

30

Die Reparatur von defekten Scheiben in den Werkstätten wird größtenteils immer noch mit feuchtigkeitsreaktiven lK-Polyurethanklebstoffen durchgeführt, wobei vor allem hier die Nachteile dieses Systems, nämlich die langsame Vernetzung und die Abhängigkeit von Temperatur und Luftfeuchtigkeit zum Tragen kommen. Reparierte Fahrzeuge müssen aus Sicherheitsgründen je nach Bedingungen bis zu 6 Std. stehen bleiben, bevor sie wieder ohne Risiko (herausfliegende Scheiben bei Vollbremsung) gefahren werden können, im Falle einer 2-komponentigen Verklebung der ausgewechselten Scheibe ist das Auto jedoch schon nach 1/2 bis 1 Std. wieder fahrtüchtig. Auf dem Reparaturmarkt sind

bereits derartige Systeme vorhanden, die jedoch mit 15

speziellen, komplizierten Auftragssystemen ?ppliziert werden müssen. In einem Falle handelt es sich um ein echtes 2K-System, bei dem die beiden Komponenten aus zwei Kartuschen mit einer speziellen Pistole ausgetragen und

gemischt werden, im anderen Falle muß der Klebstoff in einem 20

speziellen Ofen aufgewärmt und dann schnellstens verarbeitet werden.

Für das Beispiel der 2-komponentigen Reparaturverglasung wurde folgendes System benutzt:

Komponente A feuchtigkeitsreaktiver

Polyurethanklebstoff mit der Zusammensetzung:

Pra'polymer	ca	55%
Weichmacher	ca	15%
Füllstoffe u.	ca	. 30%
Additive
Viskosität:	ca	40¹O

- 10 -

1	Komponente B:	Polyole	ca 34%
		Polyamine	ca 7%
		Füllstoffe	ca 55%
5		Additive	ca 4%
		Viskosität	ca 20'

Die beiden Komponenten wurden im volumetrischen Mischungsverhältnis 100 : 4.2/ d.h. 80% Stochiometrie der

B-Komponente bezogen auf die &Agr;-Komponente, verarbeitet» Dia Komponente A war in einer auf dem Markt üblichen 300 ml-Aluminium-Kartusche enthalten, während die Komponente B in eine Kaminer oder einen Behälter, wie vorstehend

beschrieben, gefüllt wurde. Der Behälter war in den Dimensionen auf das Mischungsverhältnis abgestimmt. Auf den Behälter war ein statischer Mischer aus Kunststoff, wie er Im Handel als Supermix MC erhältlich ist, geschraubt. Die so erhaltene und aufgetragene Raupe zeichnete sich auf ihrer

ganzen Länge durch eine schnelle Vernetzung, wie sie für entsprechende 2K-Systeme charakteristisch ist, aus.

Claims

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Mischen und Auftragen einer aus zwei Komponenten bestehenden Mischung, wobei die erste Komponente in einer Kartusche enthalten und mittels einer Kartuschenpistole ausbringbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Komponente (40) in einem als Hohlring (38) ausgebildeten Behälter (18) mit Durchgangskanal (34) aufgenommen ist, daß eine als Kolben wirkende Ringscheibe (42) die zweite Komponente (40) in dem Behälter (18) einschließt, daß der Behälter (18) mit der zweiten Komponente (40) an de? Abgabeöffnung (16) der Kartusche (12) mit der ersten Komponente (52) befestigbar ist, daß der Durchgangskanal (34) in dem Behälter (18) mit der zweiten Komponente (40) Über Offnungen (44) mit dem Ringraum (38) des Behälters

D.8000 MUn(M «26 · POB 260247 · InrtoraUtx 6 · Telefon (089) 221483 · Telex 5-24285 ■ Fm (089) 229643

Aurtiäuscf Bank MUnchen (BLZ 70030600). Klo. 1806688 - Poslgiro München (BLZ 70OHM(SO). Klo. «4 95-802 Raiffelscnbank MUnchen (BLZ 701 Mp Hy)₁UIp^(MlMfKt 'BtptscJlc «jault München (BLZ 7(H) 700100). Klo. 27!.' 220

• ···

(18) in Verbindung steht und daß an dem Abgabeende (20) des Behälters (18) ein statischer Mischer (22) mit Auftragsöffnung (24) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Behälter (18) an der Kartusche (12) und der statische Mischer (22) an dem Behälter (18) aufschraubbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Öffnungen (44) am Boden des Ringraums (38) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch &igr; &ogr;

gekennzeichnet , daß bevorzugt vier Öffnungen (44) mit gleichem Abstand auf einem Kreis angeordnet sind.