EP1101538A2 - Elektrisch betriebenes Kartuschenaustraggeraet - Google Patents

Elektrisch betriebenes Kartuschenaustraggeraet Download PDF

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Publication number
EP1101538A2
EP1101538A2 EP00810989A EP00810989A EP1101538A2 EP 1101538 A2 EP1101538 A2 EP 1101538A2 EP 00810989 A EP00810989 A EP 00810989A EP 00810989 A EP00810989 A EP 00810989A EP 1101538 A2 EP1101538 A2 EP 1101538A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive
discharge device
feed
toothed belt
main shaft
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00810989A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1101538A3 (de
Inventor
Wilhelm A. Keller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mixpac Systems AG
Original Assignee
Mixpac Systems AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mixpac Systems AG filed Critical Mixpac Systems AG
Publication of EP1101538A2 publication Critical patent/EP1101538A2/de
Publication of EP1101538A3 publication Critical patent/EP1101538A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C17/00—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces
    • B05C17/005—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes
    • B05C17/01—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes with manually mechanically or electrically actuated piston or the like
    • B05C17/0103—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes with manually mechanically or electrically actuated piston or the like with electrically actuated piston or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05C17/01—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes with manually mechanically or electrically actuated piston or the like
    • B05C17/0116—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes with manually mechanically or electrically actuated piston or the like characterised by the piston driving means
    • B05C17/0133—Nut and bolt advancing mechanism, e.g. threaded piston rods

Definitions

  • the present invention relates to an electrical operated discharge device according to the generic term of Claim 1.
  • US-A-5 203 476 addresses this problem by the Relief stroke through a mechanical, axial displacement the work spindles by means of a toggle joint becomes.
  • US-A-5 464 128 both Relief stroke as well as quick return stroke by one second motor and corresponding magnetic couplings performed.
  • EP-B-492 413 discloses a Magnetic coupling to use the feed drive from uncoupling a pusher sled with chains, thus a certain cartridge relief as well as manual Return stroke is made possible. The fast feed takes place manually using a handle.
  • the dependent claims relate to further training the invention of the electric drive and also on a Feed unit that works as a mechanical assembly Discharge devices for multi-component masses is used.
  • FIG. 1 shows the frame 1 of the discharge device and cartridge side, i.e. front, cartridge A with piston 2 and Cartridge B with piston 3.
  • the frame 1 has a rear end wall 4 and Cartridge side of a wall 5, in these two Frame parts of the drive are stored and guided.
  • the Feed unit contains a first threaded spindle 6 Ram plate 7 for cartridge A and a second Threaded spindle 8 with plunger plate 9 for cartridge B. Both lead screws are rigid in the axial direction arranged and in the rear end wall 4 over Printing surfaces 10 and 11 on support sleeves 12 and 13 and these again via ball or thrust bearings 14 and 15 radially and axially supported and supported.
  • the cartridge space 21 is against the drive space 22 Seals 23 sealed.
  • the lead screws are, see Figure 3, by toothed belt wheels 24 and 25 over a Toothed belt 26 synchronously by a lying on the shaft 27 Toothed belt wheel 28 driven, see Figure 3.
  • the carriage 29, which consists of a bridge 30 the two threaded sleeves 31, 32, the tappet tubes 18, 19 and the pusher plates 7, 9, advanced and presses the pusher plates and cartridge pistons media to be discharged through the mixer.
  • the bridge and the Pusher plate on cartridge side A are through Connection rods and screws screwed so that the Contact pressure is fully absorbed by the pushrod.
  • the Push tube on cartridge side B is in the bridge screwed or pressed in.
  • the different one Diameter of the pushrod tubes in this drawing results from the different discharge ratios, however both pushrods also have the same diameter can.
  • the same slide can be used for multiple discharge ratios, for example from 1: 1 to 5: 1 or higher, where only the pusher plates each Cartridge diameter must be adjusted.
  • discharge ratios and Cartridge diameters result in different Discharge forces and these become independent for each side over the threaded spindle and the threaded sleeve on the ball or Thrust bearing due to rolling friction on the rigid frame supported.
  • threaded spindles and Threaded sleeves which are good because of the high axial forces Require lubrication from other assemblies such as Drives, electronics also the cartridge room spatially are completely separate and sealed.
  • FIGS. 4 to 6 An embodiment variant is shown in FIGS. 4 to 6 described, which is similar to the first Embodiment according to Figures 1 to 3, wherein the same parts also have the same reference numerals.
  • they are Threaded spindles 6 and 8 in front in a bearing 33, 33A and 33B mounted, which is attached directly to the frame 1, as this is particularly evident from FIGS. 5 and 6.
  • the carriage 34 consists in one piece of the connecting bridge 35 and the tappet parts 35A and 35B with the screwed on Ram plates 7 and 9.
  • the slide or the ram parts need to pass through bracket 33A and 33B below be open.
  • Figure 7 shows schematically and in section the complete discharge device according to the invention in the working feed position, where the elements already described the feed unit and the cartridge B with the Cartridge piston 3 and a mixer 37 attached to it are recognizable.
  • a geared motor M1 which is flanged to the frame 1, drives a worm gear 39 and this drives over a first toothed belt wheel 40 and toothed belt 40A one on the Main shaft 27 on freely rotatable second toothed belt wheel 41, the driver cam 42 has.
  • the driver cam 42 In addition to the second Toothed belt wheel 41 is a first on the main shaft 27
  • Gearshift sleeve 43 mounted radially over the main shaft wedged a wedge 44 but in the axial direction is movable.
  • the driver cams 42 on the second Sprocket 41 are in the position of Figure 7 in corresponding grooves 45 of the shift sleeve indented.
  • the Driving cams can also be attached to the gearshift sleeve and engaged in corresponding grooves on the toothed belt wheel become. There are other switching elements between Toothed belt wheel and shift sleeve possible.
  • the first shift sleeve 43 has a spring 46.
  • the first shift sleeve 43 is via a first stop 47A of clutch slide 47 connected to a solenoid 48, the one on its other side and via a second stop 57B of the clutch slide on one on the main shaft 27 mounted second shift sleeve 50 with spring 51 and grooves 52 works.
  • a second, Drive shaft 54 mounted parallel to main shaft 27 provided that at one end via two toothed belt wheels 55th and 56 with motor M1 and at the other end over the two Toothed belt wheels 57, 58 with the corresponding end of the Main shaft is connected.
  • One toothed belt wheel 55 is with the first toothed belt wheel 40 and via toothed belt 49 with the another toothed belt wheel 56 connected to the drive shaft 54.
  • Toothed belt wheel 57 on the drive shaft 54 is over a Toothed belt 57A connected to the toothed belt wheel 58, the Has cam 59 with the corresponding grooves 52 the second shift sleeve 50 work together.
  • the stroke of the magnet 58 is designed so that a Clutch side is always fully disengaged before the other clutch side can engage. Also steam Bumpers 61 and 62 made of elastic material Stop noises of the clutch slide 47 and the Solenoid 48.
  • the mechanical effort is higher than for the single coupling in the solution with two electrical Motors according to EP-A-0 956 908, but the total effort by eliminating the second motor and its control reduced and the device noise is eliminated by the omission of the second motor lower.
  • the compression spring 53 then pushes the first shift sleeve 43 against the second toothed belt wheel 41, where it engages, as soon as the radial positions of driver cams and grooves match what is achieved when the geared motor M1 is switched on again for the discharge process, the Geared motor M1 rotates slowly until the clutch is indented to facilitate the snap-in process.
  • This assignment that is, the division into two relative slow drive with high torques and a relative fast drive with small torques is achieved by the arrangement of the main and drive shaft according to the invention reached.
  • this assignment allows for a Mishandling the fast feed without overloading the Switch off parts of the device, for example when trying the feed with a hardened mixer or against one Trigger hard stop.
  • FIG. 1 In addition to those already shown in FIG. 1, FIG described elements some operating parts.
  • the key 65 causes the discharge when pressed while the Releasing this button initiates the relief stroke.
  • the Geared motor M1 for the start phase for example the first millimeter relief stroke, at low speed high torque and the next 2 - 3 mm at higher Controlled speed and correspondingly smaller torque.
  • the Pressing the key 66 leads via the mechanical coupling the return stroke described earlier.
  • the front switch 63 signals that the cartridge has been completely discharged and automatically leads the Return stroke on.
  • the rear switch 64 cancels the return stroke and indicates via a control lamp 67 that the empty Cartridge needs to be changed.
  • a scanner disk 68 with light barrier 69 enables various control processes like turning off the engine when opening Hard stop or on the hardened mixer or Speed monitoring and control at various Material viscosities.
  • Figure 7 is also a level indicator with a Viewing window 70 specified, one on carriage 29 or 34 attached lamp 71 is guided along a scale and thus shows the cartridge level.
  • the described electric drive is special advantageous for the device with the described Is feed unit, this drive can also be used for devices other feed units or for cartridges with one or multiple cylinders can be used.

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Abstract

Das elektrisch betriebene Austraggerät weist für den Antrieb von Vorschub und Entlastungshub mit grosser Belastung ein Getriebemotor (M1) auf, der über ein erstes Getriebe (40, 41) und erste Schaltmuffe (43) mit der Hauptwelle (27) und für den Antrieb mit geringerer Belastung, schneller Rückhub und schneller Vorschub über ein zweites Getriebe (55, 56), Antriebswelle (54) und zweite Schaltmuffe (50) mit der Hauptwelle verbunden ist. Ein Hubmagnet (48) ist mit den beiden Schaltmuffen (43, 50) derart verbunden, dass wahlweise die eine oder die andere Schaltmuffe mit der Hauptwelle verbindbar ist. Ein derartiger Antrieb ist im Vergleich mit einer Lösung mit zwei Getriebemotoren kostengünstiger und leiser. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisch betriebenes Austraggerät gemäss Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Um die in Behältern oder Kartuschen abgefüllten Massen durch eine Mischvorrichtung, beispielsweise einen Statikmischer zu pressen, müssen grosse Druckkräfte aufgewendet werden, was zur Folge hat, dass sich die Kartuschen, die im allgemeinen aus Kunststoff bestehen, unter dieser Belastung ausdehnen. Dieser Kartuschendruck muss nach Beendigung des Austrags sofort abgebaut werden, weil sonst trotz unterbrochenem Vorschub weiter Material aus dem Mischer ausfliesst, das sogenannte Nachfliessen. Um dies zu verhindern, ermöglicht man den Vorschuborganen unmittelbar nach dem Austrag einen kleinen Entlastungshub durchzuführen. Weiter ist erforderlich, dass der Rückhub dieser Antriebseinheit für einen Kartuschenwechsel oder das Einführen der Vorschuborgane in eine teilentleerte Kartusche wesentlich schneller erfolgen muss als der eigentliche Arbeitsvorschub.
Die US-A-5 203 476 trägt diesem Problem Rechnung, indem der Entlastungshub durch eine mechanische, axiale Verschiebung der Arbeitspindeln mittels einem Kniehebelgelenk bewirkt wird. Bei der Lösung gemäss der US-A-5 464 128 werden sowohl Entlastungshub als auch schneller Rückhub durch einen zweiten Motor sowie entsprechenden Magnetkupplungen vorgenommen.
Des weiteren ist aus der EP-B-492 413 bekannt, eine Magnetkupplung zu verwenden, um den Vorschubantrieb von einem mit Ketten gezogenen Stösselschlitten abzukoppeln, damit eine gewisse Kartuschenentlastung sowie manueller Rückhub ermöglicht wird. Der schnelle Vorschub erfolgt dabei manuell mittels einer Handhabe.
Bei den elektrisch betriebenen Austraggeräten des oben beschriebenen Standes der Technik ist der elektrische Antrieb mit einigen Nachteilen behaftet. Diese Nachteile wurden mit einem Antrieb behoben, der in der nicht vorveröffentlichten EP-A-0 956 908 offenbart ist. Darin werden zwei Motoren verwendet, um einerseits den Arbeitsvorschub und den Entlastungshub und andererseits den schnellen Vorschub und den schnellen Rückhub anzutreiben. Es hat sich gezeigt, dass dieses Konzept verbessert werden kann, um insbesondere die Kosten für den zweiten Motor zu sparen und die durch den zweiten Motor bedingte Geräuschentwicklung zu mindern.
Aus den bereits erwähnten US-A-5 203 476 und US-A-5 464 128 des gleichen Anmelders sind bereits elektrisch angetriebene Austraggeräte bekannt, die im wesentlichen so aufgebaut sind, dass mittels einer Gewindespindel ein Schlitten, an dem zwei Schubstangen befestigt sind, vorgeschoben wird und über zwei Kartuschenkolben der Materialaustrag bewirkt wird.
In der weiteren bekannten Anordnung gemäss EP-B-492 413 erfolgt der Vorschub des Schlittens über zwei seitlich angeordnete Ketten, in einem weiteren Falle über Zahnstangen. Diese bekannten Vorrichtungen haben grundsätzliche Nachteile. So verursachen die verschieden grossen Reaktionskräfte auf die Schubstangen, wie sie bei unterschiedlichen Austragverhältnissen auftreten, grosse Momente und Verkantungsreibungen sowie Deformationskräfte auf den Schlitten und die erforderlichen Führungsorgane, wodurch solche Lösungen aufwendig herzustellen und schwierig zu schmieren und abzudichten sind.
In anderen Fällen, z. B. gemäss US-A-4 180 187, bei denen die Gewindespindeln, die wegen den grossen Austragkräften geschmiert werden müssen, direkt in die Kartuschen geschoben werden, sind diese Antriebsorgane stark schmutzanfällig und beispielsweise im Falle von Verunreinigung durch die auszutragenden Materialkomponenten schwer zu reinigen, was für den Anwender nicht praktikabel ist. Wird der Schlitten axial durch Ketten transportiert, ergibt sich als wesentlicher Nachteil, dass die sehr langsame Vorschub-Geschwindigkeit ein Getriebe mit hoher Untersetzung und für das Abkoppeln des Antriebsaggregates für die Entlastung oder den Rückhub eine Magnetkupplung für hohes Drehmoment verlangt, welches mit hohen Kosten verbunden ist.
Es ist von diesem Stand der Technik ausgehend Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben geschilderten Nachteile zu beseitigen und einen kostengünstigen und geräuscharmen Antrieb vorzusehen. Diese Aufgabe wird durch den elektrischen Antrieb gemäss Anspruch 1 gelöst.
Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf die Weiterbildung der Erfindung des elektrischen Antriebs und auch auf eine Vorschubeinheit, die als mechanische Baugruppe in Austraggeräten für Mehrkomponentenmassen eingesetzt wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Figur 1
zeigt in einem Schnitt gemäss der Linie I-I in Figur 3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Vorschubeinheit in einem Austraggerät,
Figur 2
zeigt einen Schnitt gemäss der Linie II-II in Figur 1,
Figur 3
zeigt einen Schnitt gemäss der Linie III-III in Figur 2,
Figur 4
zeigt in einem Schnitt gemäss der Linie IV-IV in Figur 6 eine Ausführungsvariante zu Figur 1,
Figur 5
zeigt einen Schnitt gemäss Linie V-V in Figur 4,
Figur 6
zeigt einen Schnitt gemäss der Linie VI-VI in Figur 5.
Figur 7
zeigt in einem Schnitt gemäss der Linie VII-VII in Figur 9 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Austraggerätes mit dem elektrischen Antrieb in einer ersten Stellung,
Figur 8
zeigt das Gerät mit dem elektrischen Antrieb von Figur 7 in einer zweiten Stellung, und
Figur 9
zeigt weitere Einzelheiten am erfindungsgemässen Austraggerät.
Figur 1 zeigt den Rahmen 1 des Austraggeräts sowie kartuschenseitig, d.h. vorne, Kartusche A mit Kolben 2 und Kartusche B mit Kolben 3. Antriebsseitig, d.h. gegen hinten, weist der Rahmen 1 eine hintere Abschlusswand 4 sowie kartuschenseitig eine Wand 5 auf, wobei in diesen beiden Rahmenteilen der Antrieb gelagert und geführt ist. Die Vorschubeinheit enthält eine erste Gewindespindel 6 mit Stösselplatte 7 für die Kartusche A und eine zweite Gewindespindel 8 mit Stösselplatte 9 für die Kartusche B. Beide Gewindespindeln sind in axialer Richtung starr angeordnet und in der hinteren Abschlusswand 4 über Druckflächen 10 und 11 auf Stützhülsen 12 und 13 und diese wiederum über Kugel- oder Drucklager 14 und 15 radial und axial gelagert und abgestützt.
Vorne werden die Gewindespindeln radial auf Führungskolben 16 und 17 und diese wiederum in Stösselrohren 18 und 19 gelagert, wobei die Stösselrohre über eine gemeinsame Führungsbrille 20 in Wand 5 geführt werden.
Der Kartuschenraum 21 wird gegen den Antriebsraum 22 durch Dichtungen 23 abgedichtet. Die Gewindespindeln werden, siehe Figur 3, durch Zahnriemenräder 24 und 25 über einen Zahnriemen 26 synchron durch ein auf der Welle 27 liegendes Zahnriemenrad 28 angetrieben, siehe Figur 3.
Dadurch wird der Schlitten 29, der aus einer Brücke 30 mit den beiden Gewindemuffen 31, 32, den Stösselrohren 18, 19 sowie den Stösselplatten 7, 9 besteht, vorgeschoben und presst über die Stösselplatten und Kartuschenkolben die auszutragenden Medien durch den Mischer. Die Brücke und die Stösselplatte auf der Kartuschenseite A werden durch Verbindungsstangen und -schrauben so verschraubt, dass der Anpressdruck voll vom Stösselrohr aufgenommen wird. Das Stösselrohr auf der Kartuschenseite B wird in die Brücke eingeschraubt oder eingepresst. Der unterschiedliche Durchmesser der Stösselrohre in dieser Zeichnung ergibt sich aus den unterschiedlichen Austragverhältnissen, wobei jedoch beide Stösselrohre auch den gleichen Durchmesser aufweisen können.
Der gleiche Schlitten kann für mehrere Austragverhältnisse, beispielsweise von 1:1 bis 5:1 oder höher, verwendet werden, wobei jeweils nur die Stösselplatten dem jeweiligen Kartuschendurchmesser angepasst werden müssen. Aus unterschiedlichen Austragverhältnissen und Kartuschendurchmessern resultieren unterschiedliche Austragkräfte und diese werden für jede Seite unabhängig über die Gewindespindel und die Gewindemuffe auf das Kugel-oder Drucklager durch rollende Reibung auf den verwindungssteifen Rahmen abgestützt. Dadurch entfallen die sonst verwendeten, aufwendigen Schlitten-Längsführungen mit ihren Reibungs-, Verkantungs-, Schmier- und Dichtproblemen. Besonders vorteilhaft ist, dass Gewindespindeln und Gewindemuffen, die wegen der hohen Axialkräfte gute Schmierung erfordern, von den übrigen Baugruppen wie Antriebe, Elektronik ferner dem Kartuschenraum räumlich völlig getrennt und abgedichtet sind.
In den Figuren 4 bis 6 ist eine Ausführungsvariante beschrieben, die ähnlich aufgebaut ist wie das erste Ausführungsbeispiel gemäss den Figuren 1 bis 3, wobei die gleichen Teile auch die gleichen Bezugszeichen aufweisen. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel sind die Gewindespindeln 6 und 8 vorne in einer Lagerung 33, 33A und 33B gelagert, die direkt am Rahmen 1 befestigt ist, wie dies insbesondere aus den Figuren 5 und 6 hervorgeht. Der Schlitten 34 besteht einstückig aus der Verbindungsbrücke 35 und den Stösselteilen 35A und 35B mit den angeschraubten Stösselplatten 7 und 9. Der Schlitten, bzw. die Stösselteile müssen für den Durchtritt der Halterung 33A und 33B unten offen sein.
Figur 7 zeigt schematisch und im Schnitt das vollständige erfindungsgemässe Austraggerät in der Arbeits-Vorschubstellung, worin die bereits beschriebenen Elemente der Vorschubeinheit sowie die Kartusche B mit dem Kartuschenkolben 3 und ein daran angebrachter Mischer 37 erkennbar sind.
Ein Getriebemotor M1, der am Rahmen 1 angeflanscht ist, treibt ein Schneckengetriebe 39 an und dieses treibt über ein erstes Zahnriemenrad 40 und Zahnriemen 40A ein auf der Hauptwelle 27 frei drehbares zweites Zahnriemenrad 41 an, das Mitnehmernocken 42 besitzt. Neben dem zweiten Zahnriemenrad 41 ist auf der Hauptwelle 27 eine erste Schaltmuffe 43 gelagert, die mit der Hauptwelle radial über einen Keil 44 verkeilt, aber in axialer Richtung verschiebbar ist. Die Mitnehmernocken 42 auf dem zweiten Kettenrad 41 sind in der Stellung von Figur 7 in entsprechende Nuten 45 der Schaltmuffe eingerückt. Die Mitnehmernocken können auch an der Schaltmuffe angebracht und in entsprechende Nuten am Zahnriemenrad eingerückt werden. Es sind auch andere Schaltelemente zwischen Zahnriemenrad und Schaltmuffe möglich. Die erste Schaltmuffe 43 weist eine Feder 46 auf.
Die erste Schaltmuffe 43 ist über einen ersten Anschlag 47A von Kupplungsschieber 47 mit einem Hubmagneten 48 verbunden, der auf seiner anderen Seite und über einen zweiten Anschlag 57B des Kupplungsschiebers auf eine auf der Hauptwelle 27 gelagerten zweiten Schaltmuffe 50 mit Feder 51 und Nuten 52 wirkt.
In der Stellung von Figur 7 ist der Hubmagnet stromlos und eine Druckfeder 53 drückt den Kupplungsschieber 47 und dieser die erste Schaltmuffe 43 gegen das zweite Zahnriemenrad 41. Beim Einrücken sind zwei Zustände möglich: Falls die Nuten und Nocken übereinstimmen, wird die Hauptwelle 27 über den Keil 44 angetrieben und somit erfolgt über die Zahnriemenräder 28 und 24 auch der Antrieb der Spindeln und damit des Schlittens. Falls jedoch die Nuten und Nocken nicht übereinstimmen, kann die erste Schaltmuffe 43 durch den Druck der Feder 53 erst einrücken, wenn die Nocken des durch Langsamanlauf mit geeigneter Drehzahl rotierenden zweiten Zahnriemenrades 41 die Position der Nuten der ersten Schaltmuffe erreicht haben. Druckfeder 53 bewirkt eine Warteposition. Nach dem Einrücken wird die Welle 27 durch den Keil 44 angetrieben.
Für den Rückhub und schnellen Vorschub ist eine zweite, parallel zur Hauptwelle 27 gelagerte, Antriebswelle 54 vorgesehen, die an einem Ende über zwei Zahnriemenräder 55 und 56 mit dem Motor M1 und am anderen Ende über die beiden Zahnriemenräder 57, 58 mit dem entsprechenden Ende der Hauptwelle verbunden ist. Das eine Zahnriemenrad 55 ist mit dem ersten Zahnriemenrad 40 und über Zahnriemen 49 mit dem anderen Zahnriemenrad 56 auf der Antriebswelle 54 verbunden. Zahnriemenrad 57 auf der Antriebswelle 54 ist über ein Zahnriemen 57A mit dem Zahnriemenrad 58 verbunden, das Nocken 59 aufweist, die mit den entsprechenden Nuten 52 auf der zweiten Schaltmuffe 50 zusammenarbeiten.
i In der Stellung von Figur 7, d.h. in der eingerückten Stellung der ersten Schaltmuffe 43 laufen die Zahnriemenräder 55, 56, 57, 58 sowie die Antriebswelle 54 leer mit und haben keine Antriebswirkung. Soll das Gerät beim Kartuschenwechsel auf Rückhub oder schnellen Vorschub geschaltet werden, wird der Hubmagnet 48 unter Strom gesetzt, wodurch er anzieht und die Kupplungsposition gemäss Figur 8 bewirkt. Dabei läuft der Einrückvorgang der zweiten Schaltmuffe 50 gleich wie bei der ersten Schaltmuffe 43 ab. Nach dem Einrücken nach rechts gemäss Figur 8 wird die Hauptwelle 27, bedingt durch die Übersetzung des Zahnriemengetriebes 57, 58, über Keil 60 und zweite Schaltmuffe 50 mit erhöhter Drehzahl angetrieben. Die Zahnriemenräder 40, 41 drehen nun leer mit und üben keine Wirkung auf die Antriebswelle 54 auf.
Der Hub des Magneten 58 ist so ausgelegt, dass eine Kupplungsseite immer vollständig ausgerückt wird, bevor die andere Kupplungsseite einrücken kann. Ausserdem dämpfen Anschlagpuffer 61 und 62 aus elastischem Material die Anschlaggeräusche des Kupplungsschiebers 47 sowie des Hubmagneten 48. Der mechanische Aufwand ist zwar höher als für die Einfachkupplung bei der Lösung mit zwei elektrischen Motoren gemäss EP-A- 0 956 908, doch wird der Gesamtaufwand durch Wegfall des zweiten Motors und dessen Steuerung reduziert und das Gerätegeräusch wird durch den Wegfall des zweiten Motors geringer.
Da sich jedem Vorschub automatisch ein Entlastungshub anschliesst, wirken keine Kartuschen-Druckkräfte mehr auf den Schlitten 29, wodurch der schnelle Rückhub widerstandslos eingeleitet werden kann. Dieser erfolgt automatisch dann, wenn der vordere Schalter 63, siehe Figur 9, betätigt wird. Dadurch wird der Hubmagnet eingeschaltet und über das Zahnriemengetriebe 57, 58 erfolgt der Antrieb der Hauptwelle 27 und über Zahnriemenräder 28, 24 und 25 der Gewindespindeln 6, 8 und damit des Schlittens 29. Nach Beendigung der Rückhubes wird der hintere Schalter 64 betätigt und der Hubmagnet ausgeschaltet.
Die Druckfeder 53 schiebt daraufhin die erste Schaltmuffe 43 gegen das zweite Zahnriemenrad 41, wobei sie einrastet, sobald die radialen Positionen von Mitnehmernocken und Nuten übereinstimmen, was erreicht wird, wenn der Getriebemotor M1 wieder für den Austragvorgang eingeschaltet wird, wobei der Getriebemotor M1 im Langsamlauf dreht, bis die Kupplung eingerückt ist, um den Einrastvorgang zu erleichtern.
Für den Vorschub sowie die Startphase des Entlastungshubes, z. B. für den ersten Millimeter des Spindelrückzuges, sind hohe Drehmomente bei kleinen Drehzahlen notwendig, da die Spindeln noch voll belastet sind. Rückhub und schneller Vorschub hingegen benötigen höhere Drehzahlen bei kleinen Drehmomenten.
Diese Zuordnung, das heisst die Zweiteilung in einen relativ langsamen Antrieb mit hohen Drehmomenten und einen relativ schnellen Antrieb mit kleinen Drehmomenten wird durch die erfindungsgemässe Anordnung von Haupt- und Antriebswelle erreicht. Ausserdem erlaubt diese Zuordnung bei einer Fehlmanipulation den schnellen Vorschub ohne Überlastung der Geräteteile abzuschalten, beispielsweise wenn versucht wird, den Vorschub bei ausgehärtetem Mischer oder gegen einen Hartanschlag auszulösen.
In Figur 9 sind zusätzlich zu den bereits in Figur 1 beschriebenen Elementen einige Bedienungsteile dargestellt. Die Taste 65 bewirkt beim Drücken das Austragen, während das Loslassen dieser Taste den Entlastungshub einleitet. Um die Zeit für den Entlastungshub kurzzuhalten, wird der Getriebemotor M1 für die Startphase, beispielsweise den ersten Millimeter Entlastungshub, mit kleiner Drehzahl bei hohem Drehmoment und die nächsten 2 - 3 mm bei höherer Drehzahl und entsprechend kleinerem Moment angesteuert. Das Betätigen der Taste 66 leitet über die mechanische Kupplung den früher beschriebenen Rückhub ein.
Der vordere Schalter 63 signalisiert, dass die Kartusche vollständig ausgetragen wurde und leitet automatisch den Rückhub ein. Der hintere Schalter 64 bricht den Rückhub ab und zeigt über eine Kontroll-Lampe 67 an, dass die leere Kartusche gewechselt werden muss. Eine Scanner-Scheibe 68 mit Lichtschranke 69 ermöglicht verschiedene Steuervorgänge wie das Ausschalten des Motors beim Auffahren auf Hartanschlag bzw. auf den ausgehärteten Mischer oder Drehzahlüberwachung und Regelung bei verschiedenen Materialviskositäten. Ausserdem sind die elektrischen Komponenten und der Motor mit einer entsprechend ausgelegten Steuerschaltung verbunden.
In Figur 7 ist ferner eine Füllstandsanzeige mit einem Sichtfenster 70 angegebenen, wobei eine auf Schlitten 29 oder 34 befestigte Lampe 71 entlang einer Skala geführt wird und damit den Kartuschenfüllstand anzeigt.
Wie aus der Beschreibung hervorgeht, wurde diese elektrische Antriebseinheit für Austraggeräte von Mehrkomponenten-Massen so ausgelegt, dass eine klare funktionelle Trennung vorgenommen wird zwischen Vorschub und Entlastungshub und deren grossen Drehmomenten aber kleinen Drehzahlen im Vergleich zum schnellen Rückhub und schnellen Vorschub mit weit geringeren Drehmomenten, aber wesentlich höheren Drehzahlen.
Ausserdem können bei hohen Spindeldrehzahlen für schnellen Rückhub und schnellen Anstellvorschub anstelle von Zahnrädern oder Ketten Zahnriemen eingesetzt werden, was von grosser Bedeutung für geräuscharme Geräte ist.
Obwohl der beschriebene elektrische Antrieb besonders vorteilhaft für das Gerät mit der beschriebenen Vorschubeinheit ist, kann dieser Antrieb auch für Geräte mit anderen Vorschubeinheiten oder für Kartuschen mit einem oder mehreren Zylindern eingesetzt werden.

Claims (9)

  1. Elektrisch betriebenes Austraggerät, in dem die elektromechanische Antriebseinrichtung einen auf Gewindespindeln wirkenden Motor für den langsamen Vorschub und den Entlastungshub sowie Kupplungsmittel zum Umschalten für den schnellen Rückhub und den schnellen Vorschub aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass für den Antrieb von Vorschub und Entlastungshub mit grosser Belastung ein Getriebemotor (M1) über ein erstes Getriebe (40, 41) und erste Schaltmuffe (43) mit der Hauptwelle (27) und für den Antrieb mit geringerer Belastung, schneller Rückhub und schneller Vorschub über ein zweites Getriebe (55, 56), Antriebswelle (54) und zweite Schaltmuffe (50) mit der Hauptwelle verbunden ist, wobei ein Hubmagnet (48) mit den beiden Schaltmuffen (43, 50) derart verbunden ist, dass wahlweise die eine oder die andere Schaltmuffe mit der Hauptwelle verbindbar ist.
  2. Austraggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubmagnet (48) auf einen Kupplungsschieber (47) wirkt, dessen Absätze (47A, 47B) an den beiden Enden auf die Schaltmuffen (43, 50) wirken, wobei entweder der Getriebemotor (M1) über ein Zahnriemengetriebe (40, 41) direkt mit der Hauptwelle (27) verbunden wird oder die Hauptwelle über ein Zahnriemengetriebe (57, 58) mit einer Antriebswelle (54) und diese über ein weiteres Zahnriemengetriebe (55, 56) mit dem Getriebemotor.
  3. Austraggerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schaltmuffe (43) durch eine Druckfeder (53) beaufschlagt ist, um beim Langsamdrehen des Getriebemotors Nuten (45) auf der Schaltmuffe mit Nocken (42) am zusammenarbeitenden Zahnriemenrad (41) in Eingriff zu bringen.
  4. Austraggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromechanische Antriebseinrichtung auf eine Vorschubeinheit wirkt, in der Gewindespindeln (6, 8) auf je eine Stösselplatte (7, 9) zum Austragen von Material aus mindestens einer Kartusche (A, B) wirken, die Gewindespindeln (6, 8) axial stationär angeordnet sind und mit einem die Stösselplatten (7, 9) tragenden Schlitten (29, 34) in Wirkverbindung stehen, wobei die im Schlitten enthaltenen Gewindespindeln (6, 8) und Vorschubelemente (10-19; 31, 32) vom Kartuschenraum (21) räumlich abgetrennt und abgedichtet sind.
  5. Austraggerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindeln (6, 8) hinten im Rahmen (1, 4) über Druckflächen (10, 11) auf Stützhülsen (12, 13) und diese auf Kugel- oder Drucklagern (14, 15) radial und axial gelagert sind und über Gewindemuffen (31, 32) auf die Verbindungsbrücke (30) des Schlittens (29, 34) wirken.
  6. Austraggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (24-28) der Gewindespindeln (6, 8) durch die Hauptwelle (27) am hinteren Ende des Geräts erfolgt und derart ausgebildet ist, dass die Gewindespindeln synchron angetrieben werden.
  7. Austraggerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindeln (6, 8) vorne auf Führungskolben (16, 17) gelagert sind, welche wiederum in den Stösselrohren (18, 19) des Schlittens gelagert sind, wobei die Stösselrohre (18, 19) vorne über eine Führungsbrille (20) in einer Rahmenwand (5) geführt und hinten mit der Brücke (30) verbunden sind, wobei der Schlitten aus den Stösselplatten (7, 9), den Stösselrohren (18, 19) und der Brücke (30) gebildet wird.
  8. Austraggerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindeln (6, 8) vorne in einer am Rahmen (1) befestigten Halterung (33, 33A, 33B) gelagert sind und der Schlitten (34) aus einstückig geformter Verbindungsbrücke (35) mit den Stösselteilen (35A, 35B) sowie den angeschraubten Stösselplatten (7, 9) gebaut ist, wobei die Stösselteile auf ihrer ganzen Länge einen Durchtritt für die Halterung (33, 33A, 33B) aufweisen.
  9. Austraggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Durchmesser der Kartuschen (A, B) und damit der Stösselplatten (7, 9) 1:1 beträgt oder von 1:1 abweicht.
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