EP1872862A1

EP1872862A1 - Vorrichtung zur Abgabe von zu verarbeitendem Material und Verwendung der Vorrichtung

Info

Publication number: EP1872862A1
Application number: EP06116239A
Authority: EP
Inventors: Manuel Buck
Original assignee: Sika Technology AG
Current assignee: Sika Technology AG
Priority date: 2006-06-28
Filing date: 2006-06-28
Publication date: 2008-01-02
Also published as: EP2038071A1; US20100276458A1; WO2008000799A1

Abstract

Die Vorrichtung (1000), die der Abgabe von viskosem oder pastösem Material (42), wie Dichtungsmaterial oder Klebstoff, dient, weist eine in einem Gehäuse (3) vorgesehene Antriebseinheit (2) auf, mittels der eine frontseitig mit einem Kolben (5, 500) verbindbare Hauptführungsstange (1) axial verschiebbar gelagert und derart in einen Hauptzylinder (9) einführbar ist, der antriebsseitig durch erste Montagemittel (8', 23) mit der Antriebseinheit (2) verbunden ist und der frontseitig mittels zweiter Montagemittel (8; 800) wenigstens ein Abschlusselement (7, 71; 700; 701) hält, dass der von der Hauptführungsstange (1) angetriebene Kolben (5; 500) auf das Material (42) einwirken und dieses durch das Abschlusselement (7, 71; 700; 701), aus dem Hauptzylinder (9) verdrängen kann. Erfindungsgemäss ist ein mit dem abzugebenden Material (42) gefüllter und koaxial im Hauptzylinder (9) gehaltener Hilfszylinder (900) vorgesehen, der frontseitig mit dem von den zweiten Montagemitteln (8; 800) gehaltenen Abschlusselement (700; 701) versehen und in dem antriebsseitig der Kolben (500) angeordnet ist, welcher mittels der Hauptführungsstange (1) antreibbar ist.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Abgabe von viskosem oder pastösem Material, wie Dichtungsmaterial oder Klebstoff, nach dem Oberbegriff des ersten Anspruches.

Stand der Technik

Gattungsgemässe Vorrichtungen, die in der Fachwelt als Einspritzpistole, Caulk Gun oder Sealant Gun bezeichnet werden, und die beispielsweise aus [1], WO 2005/120720 A1 bekannt sind, dienen der dosierten Abgabe der zu verarbeitenden Materialien und weisen dazu typischerweise einen manuell, elektrisch oder pneumatisch betätigten Antrieb auf. Elektrisch angetriebene Vorrichtungen werden beispielsweise von der MILWAUKEE ELECTRIC TOOL CORPORATION hergestellt (siehe http://www.milwaukeetool.com, Modellreihe 6560-2X).
Die in [1] offenbarte Vorrichtung erlaubt die Abgabe von Dichtungsmaterial aus einem Beutel, der in einen Zylinder der Vorrichtung einführbar ist, welcher Bestandteil der Vorrichtung und daher beliebig oft mit Beuteln beladbar ist. Für den ebenfalls möglichen Betrieb mit Kartuschen ist eine Kartuschenhalterung erforderlich (siehe [1], Figur 10).
Die Verwendung von Beuteln mit Dichtungsmaterial, anstelle von einmal verwendbaren Kartuschen, hat den wesentlichen Vorteil, dass diese einerseits in der Anschaffung günstiger sind und andererseits, nach Gebrauch, nur wenig Abfall verursachen. Für den Betrieb mit Folienbeuteln von beispielsweise 600 ml ist ein mit Abschlusselementen versehener Zylinder erforderlich, der nachstehend als Hauptzylinder bezeichnet wird.
Die aus [1] bekannte und nachstehend in den Figuren 1, 2 und 7b gezeigte Vorrichtung weist eine Antriebseinheit 2 auf, mittels der eine frontseitig mit einem Hauptkolben 5 verbundene Hauptführungsstange 1 axial verschiebbar gelagert und derart in den Hauptzylinder 9 einführbar ist, dass der Hauptkolben 5 auf das im Hauptzylinder 9 vorgesehene Material 42 einwirkt und dieses durch ein Abschlussstück 7 und eine Austrittsdüse 71 aus dem Hauptzylinder 9 verdrängen kann.
Mittels Vorrichtungen dieser Art, die mit einer Förderkraft von 2500 N bis 3000 N und einem resultierenden Druck von 2-3 bar arbeiten, ist es möglich, grosse Mengen von Material rasch und gezielt abzugeben, um beispielsweise Fugen oder Spalten mit Dichtungsmaterial zu schliessen oder um Klebstoff auf zu verbindende Elemente aufzutragen.
Insbesondere im Baugewerbe ist die in [1] beschriebene Vorrichtung, die oftmals mittels aufladbaren Akkumulatoren betrieben wird, ausserordentlich praktisch, da beispielsweise Fugen an Böden, Wänden und Decken gut zugänglich sind und daher rasch bearbeitet werden können.
Kleb- und Dichtungsstoffe werden auch in verschiedenen anderen Industriebereichen verwendet. Beispielsweise in der Automobilindustrie können die Heckscheibe und die Frontscheibe mittels der Vorrichtung im Randbereich mit einer Klebstoffraupe versehen und auf einen umlaufenden Flansch einer Fahrzeugöffnung abgelegt werden, wie dies in [2], DE1 630 371 A1 für thermoplastische Materialien beschrieben ist, die für das Aushärten noch erwärmt werden.
Für die Fertigung von Bauten und Produkten genügt die aus [1] bekannte Vorrichtung daher in einem breiten Anwendungsbereich. Dies insbesondere auch deshalb, weil die Gegenstände normalerweise für die Bearbeitung mit den erforderlichen Werkzeugen, einschliesslich der oben beschriebenen Vorrichtungen, ausgelegt sind oder in passenden Arbeitssequenzen gefertigt werden.
Insbesondere beim Auftreten von Mängeln an fertig gestellten Produkten oder Objekten liegen hingegen oft Verhältnisse vor, bei denen die zu bearbeitenden Stellen für die oben beschriebenen Vorrichtungen nicht zugänglich sind. Damit nun die Produkte oder Bauten nicht demontiert werden müssen, könnten Spezialvorrichtungen verwendet werden, die es erlauben, die Dichtungs- oder Klebematerialien beispielsweise über grössere Distanzen durch Leitungen mit kleinem Innen- und Aussendurchmesser an die entsprechenden Stellen zu fördern. Bei der Verwendung von Leitungen mit kleinem Innendurchmesser sind jedoch höhere Drücke erforderlich, die mit den beschriebenen Vorrichtungen nicht erzeugt werden können.
Sofern Spezialvorrichtungen verwendet werden, müssen diese vorzugsweise mit gleichem Material versorgt und gewartet werden. Falls beispielsweise die beschädigte Frontscheibe eines Fahrzeugs ersetzt werden muss, so kann der Auftrag des Klebstoffs auf die neue Scheibe bequem mit der aus [1] bekannten Vorrichtung erfolgen. Der Klebstoff kann ebenfalls direkt auf den Flansch aufgetragen werden, auf den die neue Scheibe aufgelegt wird. Dies ist jedoch umständlicher und wird in der Praxis vermieden.
Falls nach Abschluss der Reparatur nun eine undichte Stelle entdeckt und geortet wird; so ist die Fehlerstelle für Vorrichtungen der beschriebenen Art nicht mehr zugänglich, weshalb die genannten Spezialvorrichtungen benötigt werden oder die montierte Scheibe wieder entfernt werden muss. Die Reparaturarbeiten werden dadurch erheblich aufwendiger und teurer. Obwohl die Spezialvorrichtungen nur selten zum Einsatz gelangen, müssen sie bereit gehalten und auch nur bei einmaligem Gebrauch mit Klebstoff gefüllt und anschliessend gereinigt werden.
Auch bei weiteren Anwendungen wäre es oft wünschenswert, wenn Material ohne zusätzliche Kosten für eine weitere Vorrichtung mit einem deutlich höheren Druck abgegeben werden könnte, als dies mittels der in [1] beschriebenen Vorrichtung möglich ist.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels der viskoses oder pastöses Material, wie Dichtungsmaterial und Klebstoff, mit einem gewünschten Druck abgegeben werden kann.
Insbesondere soll eine einfach ausgestaltete und kostengünstige Vorrichtung geschaffen werden, mittels der Material unter einem Druck abgegeben werden kann, der um ein Vielfaches höher ist als der maximale Druck, der mit den eingangs beschriebenen Vorrichtungen erzeugt werden kann.
Sofern eine gattungsgemässe Vorrichtung bereits vorhanden ist, soll der Bedarf einer zweiten Vorrichtung vorzugsweise vermieden werden.
Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale des ersten Anspruches erreicht. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Vorrichtung, die der Abgabe von viskosem oder pastösem Material, wie Dichtungsmaterial oder Klebstoff, dient, weist eine in einem Gehäuse vorgesehene Antriebseinheit auf, mittels der eine frontseitig mit einem Kolben verbindbare Hauptführungsstange axial verschiebbar gelagert und derart in einen Hauptzylinder einführbar ist, der antriebsseitig durch erste Montagemittel mit der Antriebseinheit verbunden ist und der frontseitig mittels zweiter Montagemittel wenigstens ein Abschlusselement hält, dass der von der Hauptführungsstange angetriebene Kolben auf das Material einwirken und dieses durch das Abschluss- und Austrittselement aus dem Hauptzylinder verdrängen kann. Erfindungsgemäss ist ein mit dem abzugebenden Material gefüllter und koaxial im Hauptzylinder gehaltener Hilfszylinder vorgesehen, der frontseitig mit dem von den zweiten Montagemitteln gehaltenen Abschlusselement versehen und in dem antriebsseitig der Kolben (nachstehend Hilfskolben) angeordnet ist, welcher mittels der Hauptführungsstange antreibbar ist.
Der Innendurchmesser des hohlzylindrischen Hilfszylinders ist im Verhältnis zum Innendurchmesser des hohlzylindrischen Hauptzylinders bzw. im Verhältnis zu der von der Antriebseinheit über die Hauptführungsstange zugeführten Kraft derart gewählt, dass das Material mit einem gewünschten Druck aus dem Hilfszylinder auspressbar ist. Das Verhältnis der Innendurchmesser liegt dabei vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 0,75.
Bei einem Verhältnis der Innendurchmesser von 0,1 resultiert im Hilfszylinder ein Druck der um den Faktor 100 höherer ist, als der Druck der ohne Verwendung des Hilfszylinders nur im Hauptzylinder resultiert. Bei einem Verhältnis der Innendurchmesser von 0,75 wird der Druck hingegen fast verdoppelt. Bei Anwendungen, bei denen Klebstoff über einen dünnen Kunststoffschlauch mit einem Innendurchmesser von 2 mm - 6 mm abgegeben wird, wird vorzugsweise ein Druck von 100 - 150 bar vorgesehen. Durch entsprechende Dimensionierung und Einsatz eines oder mehrerer alternativ einsetzbarer Hilfszylinder kann der Druckbereich daher beliebig gewählt werden. Sofern die von der Antriebseinheit erzeugte Kraft steuerbar ist, kann der Druck innerhalb jedes Druckbereichs zudem stufenlos reguliert werden. Bei der Verwendung von kleineren Hilfszylindern wird vorzugsweise darauf geachtet, dass darin genügend Material für die vorgesehene Applikation enthalten ist.
Mittels der erfindungsgemässen Lösung kann eine konventionelle Vorrichtung, wie sie beispielsweise in [1] beschrieben ist, durch Einbau des Hilfszylinders somit in eine Vorrichtung umgebaut werden, die zur Abgabe von Materialien mit einem nahezu beliebig wählbaren Druck geeignet ist. Dadurch kann dasselbe Material, das von der Vorrichtung ohne Hilfszylinder mit einem tiefen Druck abgegeben wird, von derselben, jedoch durch den Hilfszylinder ergänzten Vorrichtung mit hohem Druck abgegeben und beispielsweise über einen dünnen Schlauch und grössere Distanzen Stellen zugeführt werden, die ansonsten nicht zugänglich sind. Lücken in einem Dichtungsmaterial oder Hohlräume können dadurch zuverlässig mit demselben Material ausgefüllt werden. Es ist daher nicht notwendig auf Materialien zu wechseln, die eine tiefere Viskosität aufweisen oder Spezialvorrichtungen zu verwenden, mittels derer höhere Drücke erzeugt werden können. Aufgrund der Verwendung derselben Vorrichtung und desselben Materials für praktisch alle Applikationen resultieren einerseits ein minimaler Aufwand und minimale Kosten und andererseits eine hohe Qualität der Arbeiten, die rasch und präzise ausgeführt werden können, wobei mögliche Probleme mit Inkompatibilitäten von mehreren Materialien vollständig vermieden werden.
Die Hilfszylinder werden vorzugsweise aus kostengünstigen Installationsrohren gefertigt, wie sie der Elektroinstallateur verwendet. Das Füllen eines oder mehrerer Hilfsrohre kann mit relativ tiefem Druck anhand der Vorrichtung in der in Figur 1 gezeigten Konfiguration durchgeführt werden. Dazu wird der Hilfskolben vorzugsweise frontseitig in den Hilfszylinder eingeführt und mittels des eingefüllten Materials gegen das andere Ende des Hilfszylinders verschoben. Nachdem genügend Material in den Hilfszylinder eingefüllt wurde, wird dieser frontseitig mit einem Abschlusselement abgeschlossen. Vorzugsweise wird ein mit einer Durchtrittsbohrung, mit einem Mehrkantprofil und mit einem Gewinde versehenes Abschlusselement in ein frontseitig am Hilfszylinder vorgesehenes Innengewinde eingedreht. Vorteilhaft ist die Verwendung eines Abschlussstücks mit einer Durchtrittsbohrung, in die ein Plastikschlauch (z.B. aus Nylon, Polyurethane oder FEP 140 Fluorpolymer) einschiebbar ist, der automatisch gehalten und abgedichtet wird und durch Betätigung eines Verschlusselements wieder gelöst werden kann. Fittings dieser Art sind beispielsweise von der LEGRIS SA, BP 70411, F-35704 Rennes (http://www.legris.com/) erhältlich (siehe zum Beispiels das System LF3600). Möglich ist die Verwendung beliebiger anderer Abschlusselemente, die beispielsweise mit Austrittsdüsen versehen sind.
Von dem frontseitig mit dem Hauptzylinder verbundenen Montagering wird vorzugsweise eine Haltescheibe mit einer Öffnung gehalten, durch die der am Abschlusselement vorgesehene Schlauch nach aussen geführt ist und deren Randbereich gleichzeitig einen Flansch bildet, durch den der Hilfszylinder festgehalten wird. Durch die vorzugsweise aus Metall gefertigte Haltescheibe wird die vom Hilfszylinder einwirkende Kraft auf den äusseren Rand des Montagerings übertragen, so dass dieser nicht stärker belastet wird als beim Betrieb der Vorrichtung im tieferen Druckbereich.
Die Hauptführungsstange kann direkt auf den im Hilfszylinder vorgesehen Hilfskolben einwirken. Möglich ist jedoch auch die Verwendung einer Hilfsführungsstange, die mit einem Hauptkolben verbunden ist, der beim Betrieb der Vorrichtung im tiefen Druckbereich auf die Hauptführungsstange aufgesetzt ist und das Material aus dem Hauptzylinder verdrängt. Durch die Verwendung der Hilfsführungsstange kann die Demontage des Hauptkolbens vermieden werden, wenn die Vorrichtung mit dem Hilfszylinder ausgerüstet werden soll.
Die Montage des Hilfszylinders im Hauptzylinder kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden.
Besonders einfach ist die Montage des Hilfszylinders, wenn dieser vorzugsweise spielfrei in einen hohlzylindrischen Reduzierzylinder eingefügt wird, der seinerseits vorzugsweise spielfrei in den Hauptzylinder eingefügt werden kann. Der Hilfszylinder wird dadurch automatisch koaxial zur Achse des Hauptzylinders ausgerichtet, so dass die Hauptführungsstange, gegebenenfalls die Hilfsführungsstange, zielgenau auf den im Hilfszylinder vorgesehenen Hilfskolben trifft.
Bei der Verwendung einer Hilfsführungsstange wird diese beispielsweise in der Bohrung des Hilfszylinders oder mittels wenigstens eines Zentrierelements im Hauptzylinder gehalten. Zur Montage des Hilfszylinders wird daher zuerst die Hilfsführungsstange beispielsweise mit dem Zentrierelement und dann der mit dem Hilfszylinder versehene Reduzierzylinder in den Hauptzylinder eingeführt, wonach dieser frontseitig mit dem Montagering und gegebenenfalls der Haltescheibe abgeschlossen wird. Der Wechsel zwischen den verschiedenen Konfigurationen der Vorrichtung erfolgt dabei jeweils mittels weniger Handgriffe.
Nach dem Einbau des Hilfszylinders kann die Abgabe des Materials unverzüglich erfolgen. Damit das Material vollständig aus dem Hilfszylinder ausgestossen wird, wird vorzugsweise ein aus Kunststoff oder Metall gefertigter Hilfskolben verwendet, der mit wenigstens einem umlaufenden Kragen versehen ist, welcher an der Innenwand des Hilfszylinders anliegt.
Als viskoses oder pastöses Material sind insbesondere pastöse Zusammensetzungen bevorzugt, welche reaktive Prepolymere aufweisen. Besonders bevorzugt weisen derartige Prepolymere Isocyanat- und/oder Alkoxysilangruppen auf. Besonders bevorzugt sind pastöse, vorzugsweise thixotropierte pastöse, Kleb- und/oder Dichtstoffe, insbesondere einkomponentige feuchtigkeitshärtende Polyurethanklebstoffe, wie sie beispielsweise von Sika Schweiz AG unter der Marke Sikaflex®, von Dow Automotive unter den Marken BETASEAL® und BETAMATE® oder von Henkel Teroson GmbH unter dem Handelsnamen Terostat vertrieben werden.
Wie oben beschrieben wurde, ist die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Abgabe von Material unter hohem Druck und über dünne, gegebenenfalls flexible Leitungen geeignet. Die Vorrichtung kann daher insbesondere im Bau- oder Automobilbereich vorteilhaft für die Durchführung von Reparaturen an nicht leicht zugänglichen Stellen eines Objektes verwendet werden. Insbesondere nach der Montage einer Scheibe an einem Automobil können mangelhafte Stellen, die vorzugsweise mittels Ultraschall geortet werden, problemlos erreicht und repariert werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Im Folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Gleiche Elemente sind in den verschiedenen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Es sind nur die für das unmittelbare Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt. Die Strömungsrichtung der Medien ist mit Pfeilen angegeben.
Es zeigen:

Fig. 1: einen Längsschnitt durch das Frontteil einer aus [1] bekannten Vorrichtung 1000', durch die in einem Beutel 4 enthaltenes Material 42 mittels einer Hauptführungsstange 1 und eines daran montierten Hauptkolbens 5 aus einem Hauptzylinder 9 ausgestossen wird;
Fig. 2: die Vorrichtung von Figur 1 nach der vollständigen Entleerung des Beutels 4;
Fig. 3: einen Längsschnitt durch das Frontteil der erfindungsgemäss erweiterten Vorrichtung 1000 von Figur 1, welches mit einem in einem Reduzierzylinder 90 gehaltenen und mit zu verarbeitendem Material 42 gefülltem Hilfszylinder 900 bestückt ist, in dem ein Hilfskolben 500 angeordnet ist, der mittels der Hauptführungsstange 1 betätigt wird;
Fig. 4: die Vorrichtung 1000 von Figur 3 mit einer Hilfsführungsstange 100, die antriebsseitig an den Hauptkolben 5 der Vorrichtung und frontseitig an den im Hilfszylinder 900 vorgesehenen Hilfskolben 500 anstösst;
Fig. 5: die mittels zwei Zentrierelementen 101, 102 im Hauptzylinder 9 gehaltene Hilfsführungsstange 100;
Fig. 6a-6e: die Vorbereitung und Montage eines Hilfszylinders 900;
Fig. 7a: die aus [1] bekannte Vorrichtung 1000';
Fig. 7b: der erfindungsgemäss erweiterte Vorrichtung 1000 von Figur 7a;
Fig. 8: ausschnittweise eine Glasscheibe A und einen Metallflansch B, die mittels einer Klebstoffraube 42 miteinander verbunden sind, die eine zu reparierende Lücke aufweist; und
Fig. 9: die Durchführung der Reparatur der Lücke von Figur 8 mittels einer erfindungsgemässen Vorrichtung 1000.

Weg zur Ausführung der Erfindung

Die Figuren 1, 2 und 7b zeigen verschiedene Darstellungen der aus [1] bekannten Vorrichtung 1000', die zur Abgabe von viskosem oder pastösem Material, wie Dichtungsmaterial und Klebstoff, mit einem relativ geringen Druck typischerweise in einem Bereich von 1-2 bar geeignet ist.
Die aus [1] bekannte Vorrichtung 1000' weist eine in einem Gehäuse 3 vorgesehene Antriebseinheit 2 auf, mittels der eine frontseitig mit einem Hauptkolben 5 verbundene Hauptführungsstange 1 axial verschiebbar gelagert und derart in einen Hauptzylinder 9 einführbar ist, dass der Kolben 5 auf das im Hauptzylinder 9 in einem Beutel 4 vorgesehene Material 42, einwirkt und dieses durch ein Abschlusselement 7 und ein damit verschraubtes Austrittselement 71 bzw. eine Austrittsdüse aus dem Hauptzylinder 9 verdrängen kann. Der Hauptzylinder 9 ist antriebsseitig durch erste Montagemittel bzw. durch einen mit dem Hauptzylinder 9 verschraubten und von einem Verbindungsring 23 gehaltenen ersten Montagering 8' mit der Antriebseinheit 2 verbunden (siehe Figur 2) und frontseitig mit zweiten Montagemitteln 8 bzw. einem zweiten Montagering 8 verschraubt, welcher das konisch ausgestaltete Abschlusselement 7 hält.
Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch das Frontteil der aus [1] bekannten Vorrichtung 1000', wobei ersichtlich ist, dass der mit einer Gewindebohrung versehene Hauptkolben 5 mit einem frontseitig an der Hauptführungsstange 1 vorgesehenen Gewindebolzen 12 verschraubt und mit einer Konterschraube 53 gesichert ist. Ferner sind ein Stützelement 52 und ein Teller 51 gezeigt, die je eine der Durchführung des Gewindebolzens 12 dienende Durchtrittsöffnung aufweisen. Mittels des Tellers 51 wird das Material 42 im Bereich der Innenwand des Hauptzylinders 9 erfasst und mitgeführt, wobei die nach Abgabe des Materials 42 frei werdende Folie 41 des Beutels 4 laufend gefaltet wird.
Fig. 2 zeigt die Vorrichtung von Figur 1 nach der vollständigen Entleerung des Beutels 4 und der fast vollständigen Faltung der Beutelfolie 41. Figur 2 zeigt ferner schematisch, dass die Antriebseinheit 2 einen Elektromotor 22 und einen Akkumulator 21 aufweist, so dass die Vorrichtung 1000' dezentral ohne permanente Verbindung zu einer stationären Energiequelle betrieben werden kann.
Figur 7a zeigt die aus [1] bekannte Vorrichtung 1000' vollständig, mit einem Gehäuse 3 und daran vorgesehenen Steuerelementen 31 mittels derer die Vorrichtung 1000' in Betrieb genommen werden kann.
Figur 3 zeigt einen Längsschnitt durch das Frontteil der erfindungsgemäss erweiterten Vorrichtung 1000' von Figur 1. Die erfindungsgemässe Vorrichtung 1000 ist mit einem Hilfszylinder 900 bestückt, in dem das abzugebende Material 42 enthalten und ein Hilfskolben 500 angeordnet sind, der mittels der Hauptführungsstange 1 betätigt wird, die von der Antriebseinheit 2 in den Hilfszylinder 900 hinein gegen den Hilfskolben 500 geschoben wird. Durch Betätigung der Hauptführungsstange 1 wird das Material 42 durch ein mit dem Hilfszylinder 900 verschraubtes Abschlusselement 700 und ein damit verbundenes, schlauchförmiges Austrittselement 701 aus dem Hilfszylinder 900 und somit auch aus dem Hauptzylinder hinaus transferiert. Durch das vorzugsweise vorgesehene flexible Austrittselement 701 kann das Material 42 verschiedenen Stellen eines Objektes A, B (siehe die Figuren 8 und 9) zugeführt werden, die mit der in [1] beschriebenen und in den Figuren 1, 2 und 7b gezeigten Vorrichtung 1000' nicht zugänglich sind. Das Material 42 kann mittels des flexiblen Austrittselements 701 beispielsweise durch Spalten oder Kanäle an Orte geführt werden, die ansonsten nur nach Demontage des Objektes A, B oder Teilen davon zugänglich sind.
Der Innendurchmesser d2 des hohlzylindrischen Hilfszylinders 900 ist im Verhältnis zum Innendurchmesser d1 des hohlzylindrischen Hauptzylinders 9 bzw. im Verhältnis zu der von der Antriebseinheit 2 über die Hauptführungsstange 1 zugeführten Kraft derart gewählt, dass das Material 42 mit dem gewünschten Druck aus dem Hilfszylinder 900 auspressbar und durch ein beispielsweise schlauchförmiges Austrittselement 701 mit kleinem Kanaldurchmesser abgebbar ist. Das Verhältnis der Innendurchmesser d2/d1 liegt beispielsweise in einem Bereich von 0, 1 bis 0,75, wobei vorzugsweise darauf geachtet wird, dass das Volumen des Hilfszylinders 900 genügend gross ist, um die für eine Applikation benötigte Materialmenge 42 vollständig aufnehmen zu können.
Der Hilfszylinder 900, der vorzugsweise koaxial, gegebenenfalls parallel zur Längsachse des Hauptzylinders 9 anzuordnen ist, kann durch verschiedene Massnahmen in der gewünschten Position montiert werden. In der Ausgestaltung von Figur 3 ist ein hohlzylindrischer Reduzierzylinder 90 vorgesehen, dessen Aussendurchmesser dem Innendurchmesser d1 des Hauptzylinders 9 und dessen Innendurchmesser dem Aussendurchmesser des Hilfszylinders 900 entspricht. Der Reduzierzylinder 90 ist daher innerhalb des Hauptzylinders 9 und der Hilfszylinder 900 innerhalb des Reduzierzylinders 90 praktisch spielfrei gehalten. Auf diese Weise ist der Hilfszylinder 900 mit wenigen Handgriffen montierbar. Zudem kann der Innendurchmesser des Reduzierzylinders 90 derart gewählt werden, dass der Hilfszylinder 900 aus handelsüblichen Rohren, beispielsweise Elektroinstallationsrohren, gefertigt werden kann, die kostengünstig auf dem Markt angeboten werden. Nach Gebrauch eines Hilfszylinders 900 kann dieses daher entsorgt und durch ein neues Rohrstück ersetzt werden.
Wie in Figur 3 weiter gezeigt ist, kann der Hilfszylinder 900 frontseitig auf einfache Weise mittels eines mit einer Durchtrittsbohrung, mit einem Sechskantprofil und mit einem Gewinde versehenen Abschlusselements 700 abgeschossen werden, welches in ein frontseitig am Hilfszylinder 900 eingeschnittenes Innengewinde 901 eindrehbar ist. Ein Austrittselement 701 kann einstückig am Abschlussstück 700 angeformt sein. Vorzugsweise wird jedoch ein Abschlusselement 700 verwendet, in das ein schlauchförmiges, flexibles Austrittselement 701 einsetzbar und gegebenenfalls durch Betätigen eines Verschlusselements auch wieder lösbar ist. Derartige Abschlussstücke 700 oder Fittings werden beispielsweise unter http://www.legris.com/angeboten.
Bei der Abgabe von Material 42 wirkt die Hauptführungsstange 1 mit hoher Kraft auf den Hilfszylinder 900 ein. In den zweiten Montagering 8 ist daher eine mit einer Öffnung 801 versehenen Haltescheibe 800 eingesetzt, welche diese Kraft auffängt und peripher auf den zweiten Montagering 8 überträgt, so dass dieser nicht punktuell belastet wird. Das Abschlussstück 700 liegt dabei konzentrisch am Rand der Öffnung 801 der Haltescheibe 800 an, wobei das Austrittselement 701 durch die Öffnung 801 nach aussen geführt ist.
Die in Figur 3 gezeigte Ausgestaltung der Erfindung eignet sich insbesondere für Vorrichtungen 1000', bei denen der Hauptkolben 5 rasch und mit wenig Aufwand entfernt werden kann. Sofern der Hauptkolben 5 hingegen nicht gelöst werden soll, wird vorzugsweise eine Hilfsführungsstange 100 verwendet, wie dies in Figur 4 gezeigt ist.
In Figur 4 ist die Hauptführungsstange 1 bzw. der daran vorgesehene Hauptkolben 5 über die Hilfsführungsstange 100 mit dem im Hilfszylinder 100 vorgesehenen Hilfskolben 500 verbunden. Durch die Hilfsführungsstange 100 wird daher die von der Hilfsführungsstange 100 ausgeübte Kraft an den Hilfskolben 500 weitergeleitet.
Die Hilfsführungsstange 100 kann beispielsweise zuerst in den Hilfszylinder 900 eingesetzt und dann zusammen mit diesem in den Hauptzylinder 9 eingeführt werden. Alternativ kann die Hilfsführungsstange 100 von vorzugsweise zwei Zentrierelementen 101, 102 im Hauptzylinder 9 gehalten werden, wie dies in Figur 5 gezeigt ist. Die Hilfsführungsstange 100 wird dabei in die Zentrierelemente 101, 102 eingesetzt und zusammen mit diesen in den Hauptzylinder 9 eingeführt.
In der Ausgestaltung von Figur 4 ist zudem ein Hilfszylinder 900 vorgesehen, dessen Aussendruchmesser dem Innendurchmesser d1 des Hauptzylinders 9 entspricht. Auf diese Weise können der Reduzierzylinder 90 und die Haltescheibe 800 vermieden werden.
Hilfszylinder 900 werden für den Einsatz vorzugsweise vorbereitet, wie dies in den Figuren 6a bis 6e gezeigt ist.
In Figur 6a und 6b ist gezeigt, dass der Hilfskolben 500 nach rückwärts ausgerichtet in das mit einem Gewinde 901 versehene, frontseitige Ende des Hilfszylinders 900 eingesetzt wird. Anschliessend wird beispielsweise mittels der Vorrichtung 1000' in der Konfiguration von Figur 1 Material 43 in den Hilfszylinder 900 eingeführt, wodurch der Hilfskolben 500 gegen das antriebsseitige Ende des Hilfszylinders 900 verschoben wird (siehe Figur 6c). Nach dem Einfüllen des Materials 43 wird das Abschlusselement 700 in das Gewinde 901 eingeschraubt. Der Hilfszylinder 900 kann nun in den Reduzierzylinder 90 eingesetzt und mit diesem in den Hauptzylinder 9 hinein geschoben werden, wonach dieser mit der Haltescheibe 800 und dem zweiten Montagering 8 abgeschlossen wird.
Figur 7a zeigt die aus [1] bekannte Vorrichtung 1000'. Figur 7b zeigt die für den Einsatz vorbereitete erfindungsgemässe Vorrichtung 1000 in vollständiger Darstellung. Aus den Figuren 7a und 7b ist ersichtlich, dass die aus [1] bekannte Vorrichtung 1000' mit wenigen Handgriffen erfindungsgemäss konfiguriert werden kann, so dass diese rasch von der Konfiguration für den Betrieb mit einem tiefen Druck in eine erfindungsgemässe Konfiguration für den Betrieb mit einem um ein Vielfaches höheren Druck umgebaut werden kann. Der Einsatzbereich der aus [1] bekannten Vorrichtung 1000' oder funktionsgleicher Vorrichtungen kann erfindungsgemäss daher mit minimalem Aufwand enorm erweitert werden. Dabei werden nur wenige Vorrichtungsteile benötigt. Ferner kann mit ein und demselben Material gearbeitet werden, wodurch Inkompatibilitäten oder verschiedenartige Applikationsverfahren vermieden werden.
Die Teile der erfindungsgemässen Vorrichtung werden in fachmännischer Weise dimensioniert, wobei nach Entfernung des Hauptkolbens 5 und bei Vermeidung einer Hilfsführungsstange 100 praktisch der gesamte Raum innerhalb des Hauptzylinders 9 genutzt werden kann. Typischerweise liegt die Länge 12 des vorzugsweise aus Kunststoff oder Metall gefertigten Hilfszylinders 900 jedoch im Bereich von 0,2 bis 0,8 Mal der Länge 11 des Hauptzylinders 9.
Der Haupt- und der Hilfskolben 5, 500 können beliebig ausgestaltet sein. Vorzugsweise ist der aus Kunststoff oder Metall gefertigte Hilfskolben 500 mit wenigstens einem umlaufenden Kragen 5001 versehen, der an der Innenwand des Hilfszylinders 900 anliegt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung 1000 kann in vielfältiger Weise vorteilhaft verwendet werden, wenn die zu verarbeitenden Materialien 42 unter stark erhöhtem Druck, insbesondere mit speziell ausgestalteten Austrittselementen, wie flexiblen Schläuchen oder gekrümmten Röhren und Leitungen, abgegeben werden sollen.
Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemässe Lösung im Automobilbereich einsetzbar, um Reparaturen durchzuführen. Wesentlich Probleme lassen sich dabei lösen, wenn beim Anbringen der Frontscheibe oder Heckscheibe, bei der Fertigung im Werk oder bei einer lokalen Reparatur, undichte Stellen auftreten, die beispielsweise mit der in [1] beschriebenen oder gattungsgleichen Vorrichtungen nicht zugänglich sind.
Oft wird nach der Beschädigung eines Fahrzeugs eine zerschlagene Frontscheibe noch am Ort des Ereignisses oder in einer nahe gelegenen Werkstatt ersetzt. Dazu wird nach der Entfernung der gebrochenen Glasteile und der Säuberung des Karrosserieflansches B1 (siehe die Figuren 8 und 9) eine neue Frontscheibe A mittels der Vorrichtung 1000' in der bekannten Konfiguration von Figur 7a peripher mit einer umlaufenden und in sich geschlossenen Klebstoffraupe 42 versehen. Anschliessend wird die Frontscheibe A auf den Karrosserieflansch B1 aufgelegt, wonach der dazwischen liegende Klebstoff 42 die genannten Teile A und B1 miteinander verbindet. Sofern bei der Abgabe des Klebstoffs 42 ein Fehler aufgetreten ist, beispielsweise weil ein neuer Klebstoffbeutel 4 eingelegt werden musste oder weil der Klebstoffstrom 42 durch eine Luftblase unterbrochen oder nicht mit kontinuierlicher Flussgeschwindigkeit abgegeben wurde, so kann eine Lücke in der aufgetragenen Klebstoffraupe 42 resultieren, wie dies in Figur 8 gezeigt ist (der Mangel bzw. die Lücke ist mittels eines Kreises hervorgehoben). Nach der Montage der neuen Frontscheibe A tritt daher eine undichte Stelle auf, die beispielsweise mittels einer Ultraschallmessung geortet werden kann. Dazu wird innerhalb des Fahrzeugs ein Ultraschallsignal emittiert, das an der undichten Stelle ausserhalb des Fahrzeugs mittels eines Ultraschallsensors detektiert werden kann.
Da die undichte Stelle mittels der Vorrichtung 1000' in der bekannten Konfiguration von Figur 7a nicht zugänglich ist, wird diese mit wenigen Handgriffen erfindungsgemäss erweitert, so dass die Reparatur der undichten Stelle mittels der erfindungsgemässen Vorrichtung 1000 in der Konfiguration von Figur 7b vorgenommen werden kann. Das Austrittselement 701 in der Form eines dünnen Schlauches kann daher, wie in Figur 9 gezeigt, gegebenenfalls durch Isolationsmaterialien hindurch zur defekten Stelle geführt werden, an Material 42 abgegeben wird, beispielsweise bis das Ultraschallsignal nicht mehr detektiert werden kann.
Die Erfindung wurde exemplarisch anhand der in [1] offenbarten Vorrichtung beschrieben. Es sind jedoch zahlreiche weitere Vorrichtungen aus dem Stand der Technik bekannt, die erfindungsgemäss erweitert werden können. Die einzelnen Vorrichtungsteile, die für die Montage des Hilfszylinders 900 benötigt werden, sind in fachmännischer Weise anzupassen.
Ferner können aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtungen erfindungsgemäss erweitert und dann ausschliesslich in dieser Konfiguration verwendet werden. Dies insbesondere dann, wenn permanent mit sehr hohem Druck gearbeitet werden soll.

Literaturverzeichnis

[1] WO 2005/120720 A1
[2] DE1 630 371 A1

Bezugszeichenliste

1000: Vorrichtung
1: Hauptführungsstange
11: Zahnstange
12: Gewindebolzen
100: Hilfsführungsstange
101: erstes Zentrierelement für die Hilfsführungsstange 100
102: zweites Zentrierelement für die Hilfsführungsstange 100
2: Antriebseinheit
21: Akkumulator
22: Elektromotor
23: Verbindungsring
3: Vorrichtungsgehäuse
31: Steuerelemente
4: wurstförmiger Beutel
41: Hülle des Beutels
42: zu verarbeitendes Material, wie Dichtungsmaterial oder Klebstoff
5: Hauptkolben
500: Hilfskolben
51: Teller
52: Stützelement
53: Konterschraube
7: Hauptabschlussstück am Hauptzylinder 9
71: Hauptaustrittselement
700: Hilfsabschlussstück am Hilfszylinder 900
701: Hilfsaustrittselement bzw. Austrittsschlauch
8, 8': erster und zweiter Montagering
800: Haltescheibe
8001: Öffnung in der Haltescheibe 800
9: Hauptzylinder
90: Reduzierzylinder
900: Hilfszylinder
901: Gewinde im Innenzylinder 900

A: Windschutzscheibe
B: Karosserieteil
B1: Flanschelemente zum Halten der Windschutzscheibe

Claims

Vorrichtung (1000) zur Abgabe von viskosem oder pastösem Material (42), wie Dichtungsmaterial oder Klebstoff, mit einer in einem Gehäuse (3) vorgesehenen Antriebseinheit (2), mittels der eine frontseitig mit einem Kolben (5, 500) verbindbare Hauptführungsstange (1) axial verschiebbar gelagert und derart in einen Hauptzylinder (9) einführbar ist, der antriebsseitig durch erste Montagemittel (8', 23) mit der Antriebseinheit (2) verbunden ist und der frontseitig mittels zweiter Montagemittel (8; 800) wenigstens ein Abschlusselement (7, 71; 700; 701) hält, dass der von der Hauptführungsstange (1) angetriebene Kolben (5; 500) auf das Material (42) einwirken und dieses durch das Abschlusselement (7, 71; 700; 701) aus dem Hauptzylinder (9) verdrängen kann, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem abzugebenden Material (42) gefüllter und koaxial im Hauptzylinder (9) gehaltener Hilfszylinder (900) vorgesehen ist, der frontseitig mit dem von den zweiten Montagemitteln (8; 800) gehaltenen Abschlusselement (700; 701) versehen und in dem antriebsseitig der Kolben (500) angeordnet ist, welcher mittels der Hauptführungsstange (1) antreibbar ist.
Vorrichtung (1000) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser (d2) des hohlzylindrischen Hilfszylinders (900) im Verhältnis zum Innendurchmesser (d1) des hohlzylindrischen Hauptzylinders (9) bzw. im Verhältnis zu der von der Antriebseinheit (2) über die Hauptführungsstange (1) zugeführten Kraft derart gewählt ist, dass das Material (42) mit dem gewünschten Druck aus dem Hilfszylinder (900) auspressbar ist, wobei das Verhältnis der Innendurchmesser (d2, d1) vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 0,75 liegt.
Vorrichtung (1000) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Montagemittel (8) einen Montagering (8) umfassen, durch den einerseits ein erstes Abschlusselemente (7, 71) für den Betrieb der Vorrichtung (1000') ohne Hilfszylinder (900) und durch den für den Betrieb der Vorrichtung (1000') mit Hilfszylinder (900), eine mit einer Öffnung (8001) versehene Haltescheibe (800) und damit das mit dem Hilfszylinder (900) verbundene zweite Abschlusselement (700, 701) gehalten ist.
Vorrichtung (1000) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptführungsstange (1) frontseitig mit einem Hauptkolben (5) versehen ist, der beim Betrieb der Vorrichtung (1000) ohne Hilfszylinder (900) das Material aus dem Hauptzylinder (9) verdrängt, und der nach der Installation des Hilfszylinders (900) mittels einer vorzugsweise axial zur Hauptführungsstange (1) ausgerichteten Hilfsführungsstange (100) mit dem im Hilfszylinder (900) vorgesehenen Kolben (5) verbunden ist.
Vorrichtung (1000) nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Hauptzylinder (9) ein hohlzylindrischer Reduzierzylinder (90) praktisch spielfrei gehalten ist, innerhalb dessen der Hilfszylinder (900) praktisch spielfrei gehalten ist oder dass der Aussendurchmesser des Hilfszylinders (900) etwa dem Innendurchmesser (d1) des Hauptzylinders (9) entspricht, so dass der Hilfszylinder (900) im Hauptzylinder (9) praktisch spielfrei gehalten ist.
Vorrichtung (1000) nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsführungsstange (100) mittels des Hilfszylinders (900) und/oder mittels wenigstens eines Zentrierelements (101, 102) im Hauptzylinder (9) gehalten ist.
Vorrichtung (1000) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Durchtrittsbohrung, ein Mehrkantprofil und ein Gewinde aufweisende zweite Abschlusselement (700) einerseits in ein frontseitig am Hilfszylinder (900) vorgesehenes Innengewinde (901) eingedreht und andererseits mit einem Kunststoffschlauch verbunden ist.
Vorrichtung (1000) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der vorzugsweise aus Kunststoff oder Metall gefertigte und im Hilfszylinder (900) vorgesehene Kolben (500) mit wenigstens einem umlaufenden Kragen (5001) versehen ist, der an der Innenwand des Hilfszylinders (900) anliegt.
Vorrichtung (1000) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (12) des vorzugsweise aus Kunststoff oder Metall gefertigten Hilfszylinders (900) im Bereich von 0,2 bis 0,8 Mal der Länge (11) des Hauptzylinders (9) liegt.
Verwendung der Vorrichtung (1000) mit dem im Hauptzylinder (9) gehaltenen und mit dem abzugebenden Material (42) gefüllten Hilfszylinder (900) nach einem der Ansprüche 1-9 zum Schliessen von Lücken in Kleb- oder Dichtungsmaterialien im Automobilbau, insbesondere zum Schliessen von Lücken in Kleb- und/oder Dichtungsmaterialien, die nach der Montage einer Scheibe (A) zwischen der Scheibe (A) und dem anliegenden Flansch (B1) einer Fahrzeugkarosserie (B) verblieben sind.