EP2794123B1 - Applikationssystem, akkubetriebenes applikationsgerät und verfahren zur herstellung einer verklebung - Google Patents

Applikationssystem, akkubetriebenes applikationsgerät und verfahren zur herstellung einer verklebung Download PDF

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EP2794123B1
EP2794123B1 EP12806507.5A EP12806507A EP2794123B1 EP 2794123 B1 EP2794123 B1 EP 2794123B1 EP 12806507 A EP12806507 A EP 12806507A EP 2794123 B1 EP2794123 B1 EP 2794123B1
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EP
European Patent Office
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packaging
packaging unit
applicator
mixer
moisture
Prior art date
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Active
Application number
EP12806507.5A
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English (en)
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EP2794123A1 (de
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Manuel Buck
David Tobler
Dana Maiwald
Martin Schmider
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Sika Technology AG
Original Assignee
Sika Technology AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/50—Movable or transportable mixing devices or plants
    • B01F33/501—Movable mixing devices, i.e. readily shifted or displaced from one place to another, e.g. portable during use
    • B01F33/5011—Movable mixing devices, i.e. readily shifted or displaced from one place to another, e.g. portable during use portable during use, e.g. hand-held
    • B01F33/50114—Movable mixing devices, i.e. readily shifted or displaced from one place to another, e.g. portable during use portable during use, e.g. hand-held of the hand-held gun type
    • 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
    • B05C17/00553—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 means allowing the stock of material to consist of at least two different components
    • B05C17/00566—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 means allowing the stock of material to consist of at least two different components with a dynamic mixer in the nozzle
    • 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
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/2305—Mixers of the two-component package type, i.e. where at least two components are separately stored, and are mixed in the moment of application

Definitions

  • the invention relates to an application system for two-component materials, which comprises a first component accommodated in a first packaging unit and a second component accommodated in a second packaging unit. It further relates to an application device for such a system and a method for producing a bonding and / or covering of two-component materials.
  • coordinate-controlled systems predominate, in which primarily pumps or pneumatic conveyors are used to expel the system components from the respective packaging units.
  • Such systems are only partially suitable for small series production and generally not for the craft sector.
  • the Applicant has therefore developed systems of a wet-reactive composition and a much lower proportion of hardener component to be mixed. These systems meet important practical requirements in an excellent way.
  • a dynamic mixer which preferably has at least one of the following features: at least one tapping element for opening the first and / or second packaging unit, two premixing chambers and a rotor with rotor blades designed to effect feed in connection with the mixing process.
  • the mixer has these features in combination.
  • the first packaging unit is a tubular bag
  • the second packaging unit is a rigid-walled cartridge.
  • the first and second packaging units are firmly connected to one another, and even further, a plurality of mixers are accommodated in a packaging that is separate from the combination of the first and second packaging units. This takes into account the fact that, with customary package sizes, the complete processing of the package contents of the two components usually takes place in a plurality of processes spaced apart from one another and a new mixer must be used at the beginning of a new processing process.
  • an application device with battery or battery operation which in addition to a holder for receiving the specially designed packaging units of the system components an electric drive with battery power supply for coordinated expulsion of the moisture-curing composition from the first packaging unit and the hardener component from the second packaging unit and means for driving a used in the application device in use dynamic mixer.
  • the holder of the application device is a first cartridge receiving device, which is designed to receive a first packaging unit configured as a tubular bag, and a second cartridge receiving device, which is designed to receive a second packaging unit designed as a cartridge with a rigid wall.
  • the electric drive comprises a first spout rod with an ejector piston mounted thereon for expelling the wet-reactive composition from the tubular bag, and a second spout rod with an ejector piston for the hardener component integrated into the rigid-walled cartridge and a drive shaft for the dynamic mixer, all of which are arranged on the output side of an input side connected to the electric motor gear unit.
  • An application device according to the invention in this embodiment ensures wide use of the aforementioned novel two-component material in a particularly suitable packaging configuration in various fields of application, in particular in the field of vehicle replacement glazing.
  • the application device has an elongated cylindrical body, in the longitudinal axis in series, the holder for receiving the first and second packaging unit, the first and second ejection bar and the mixer drive shaft in juxtaposition, the transmission unit and the electric motor are accommodated.
  • the device has a in a central region attached to the body, in Side view U- or V-shaped handle, which is designed to receive a battery pack in one of the legs of the "U" or "V".
  • Embodiments of the proposed method result from the above-mentioned specifics of the packaging units of the moist-reactive composition and the hardener component (tubular bag or cartridge with a rigid wall) and, in a further advantageous embodiment, from their constructive connection to a coherent packaging unit.
  • a further method aspect results from the separate provision of the mixer or preferably several mixers in a separate packaging, which takes into account the fact that the contents of the packaging unit (s) are usually completely consumed only with work interruptions that require a replacement of the mixer.
  • the hardener component in the second packaging unit will be provided at a volume of 5% or less, more specifically between 1 and 3.5%, of the volume of the wet-reactive composition in the first packaging unit. This leads, compared to previously practiced much higher proportion of hardener, to an advantageous reduction of the mixing power, the required precision is ensured by a suitable mixer design.
  • the application device is operated at a mixer speed in the range between 50 and 100 min-1, more particularly between 60 and 80 min-1, at a discharge rate of 1 ml / s. These speeds are quite practical with regard to the energy consumption and the service life of the battery pack.
  • Fig. 1 shows a side view (in a schematic representation) of an application device 1 according to the invention, wherein as essential components a metering and mixing device 1A and an associated drive device 1B and finally a device body 1C are designated separately.
  • the metering and mixing device 1A comprises by way of example two cartridge receiving devices 2 and 3 of different diameter and different length for a tubular bag 22.1 and a solid cartridge 3.1
  • the larger cartridge receiving device 2 is actuated by means of an axially displaceable first drive piston ("linear piston") 16, which with a first drive rod (rack) 4 is connected and is driven by this linearly into the cartridge receiving device 2.
  • the cartridge receiving device 3, which has a much smaller diameter and is also much shorter than the cartridge receiving device 2, according to the invention by a second drive piston (“rotary”) 11 is actuated, which has a thread on the outside, which extends into the inner wall of the cartridge receiving device. 3 or a cartridge inserted there 23.1 impresses and generates by its rotation a propulsion.
  • the drive unit 1B comprises a gear unit 8, which has three different drive output sides in the case of a single drive input side. These are on the one hand an output for the linearly advanced rack 4, on the other hand an output for a rotating second drive rod 5 and finally an output for a likewise rotating drive shaft 10, which operates a rotary mixer 17.
  • the two cartridge receiving devices 2 and 3 are connected on the output side with a cartridge coupling 6, through which also the material contained in the cartridge receiving devices 2 and 3 is conveyed from the component outlets to the rotary mixer 17, which is also connected to the cartridge clutch 6.
  • the construction of such a rotary mixer is known. He has a front mounted Austrßesspitze through which the mixed material is finally discharged.
  • the gear unit 8 is driven by an electric motor 9 in the embodiment of the metering and mixing device 1 shown here.
  • a micro-switch 12 is provided, whose function does not continue here is described.
  • the device body 1C essentially comprises an operating unit 13 with a manually operated on / off switch 13a, an operation control unit 14 and a battery pack 15.
  • FIG. 2 and 3 an embodiment of the battery-powered application device according to the invention is shown in more detail in a side view and a perspective view with partially removed housing parts.
  • Fig. 1 functionally identical parts are with Fig. 1 ajar reference numerals and will not be explained again in more detail below.
  • the application device 21 comprises, in functional aspects, again a metering and mixing device 21A and a drive device 21B, which are housed in a substantially elongated cylindrical device body (housing) 21C.
  • the metering and mixing device 21A here comprises a coherently designed cartridge receiving device 22/23 for receiving a likewise contiguous packaging unit of the adhesive system (see FIGS. 4A and 4B ) comprising a tubular bag 22.1 and a rigid-walled cartridge 23.1.
  • a cartridge coupling 26 with a bayonet lock mechanism additionally provides the already connected cartridges 22.1, 23.1 with support in the application device and makes it easy to remove a spent cartridge pack and insert a new one.
  • the dosing and mixing device 21A in use is a functional component of the application device 21, but only by inserting the cartridge pack and a dynamic mixer (rotary mixer) 27 realized in the device housing.
  • the drive device 21B comprises a first drive rod 24 designed as a toothed rack, to which a first piston 36 for expelling the moist-reactive composition from the tubular bag 22.1 is attached.
  • the rack 24 is also referred to as (first) "sprouting bar”.
  • a handle 24a At its end is a handle 24a to manual retrieval when replacing the cartridge pack provided.
  • second piston To expel the hardener component from the rigid-walled cartridge 23.1 is integrated into the cartridge (not visible in the figure) second piston is provided, the structural design and function substantially that of the second drive piston (rotary piston) after Fig. 1 corresponds and for the actuation of a second drive or Austriebsstange 25 is provided.
  • a particular gear unit 28 connects via a suitable gear configuration (which is not the subject of the present invention and therefore will not be described in detail herein) the first and second output rods 24, 25 and drive shaft 30 via a planetary gear 28a with a DC motor 29, referred to as Drive machine is used for all device functions.
  • an operating unit 33 is provided with an at the same time serving the speed setting on / off switch 33a, and for powering the motor 29 is a battery pack 35.
  • the battery pack 35 is in one of the two legs of a running in the basic form of a "U" handle 21D, while the device is gripped on the other leg of the "U” and, accordingly, the operating switch 33a is also located there.
  • the handle 21D is attached to the rest of the device housing 21C in its center region, so that the device is well-balanced in the hand and therefore can be handled without excessive force.
  • the placement of the battery pack in the front leg of the handle contributes to this weight distribution;
  • the battery pack is there easily removable and reusable.
  • a front-side closure element 21e provided, and a coupling ring 21f is used to fix the mixer 27th
  • FIGS. 4A and 4B show in a perspective view and front view in accordance with the application device 21 Fig. 2 and 3 used tubular bag 22.1, which receives a moisture-reactive composition, and the rigid-walled cartridge 23.1, which receives a hardener component, in a joined by means of a connecting bracket 22.2 to a packaging and delivery unit 20 embodiment.
  • Figs. 5A to 5C show the according to Fig. 2 and 3 in the application device 21 used mixer 27 in more detail, in a perspective view, a perspective sectional view and a detailed view.
  • a plastic housing assembled from two plastic parts 27.1, 27.2 there are on the one hand a main mixing chamber 27.3 with conically tapering discharge section and on the other two component inputs 27.4, 27.5 for the two components of the two-component system, a first and second premixing chamber 27.6, 27.7 and a bearing section 27.8 of a rotor 27.9 formed of the mixer.
  • mandrels 27.10 are formed to open the packaging unit when inserting the mixer into the device.
  • the rotor 27.9 is, as in Fig. 5B can be seen, hollow inside, and in it is a (for example, hexagonal, not separately designated) engaging portion for the drive shaft 30 of the application device (see Fig. 3 ) formed.
  • a plurality of sets of rotor blades 27.9b are formed on the outer surface of the stepped cylindrical rotor body 27.9a for mixing and simultaneously conveying the material through the main mixing chamber 27.3, and a turntable 27.9c is integrally formed in the rear portion. This partially separates the second premixing chamber from the main chamber when the rotor is mounted in the mixer housing.
  • the side of the rotating surface 27.9c facing away from the rotor section with the wing elements is curved, formed approximately radially extending projections 27.9d, which act as mixing elements in the first premixing chamber.

Landscapes

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Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Applikationssystem für Zweikomponentenstoffe, welches eine in einer ersten Verpackungseinheit aufgenommene erste Komponente und eine in einer zweiten Verpackungseinheit aufgenommene zweite Komponente umfasst. Sie betrifft des Weiteren ein Applikationsgerät für ein solches System und ein Verfahren zur Herstellung einer Verklebung und/oder Abdeckung aus Zweikomponentenstoffen.
    • Stand der Technik
  • Die Verarbeitung von Zweikomponentenstoffen zur Herstellung von Klebverbindungen und/oder Abdichtungen ist auf den verschiedensten Gebieten der Technik seit langem bekannt und tägliche Praxis. Für die verschiedenen, sich hinsichtlich der Praxisanforderungen teils ganz erheblich unterscheidenden Einsatzgebiete wurden verschiedenartige Verpackungs-Konfigurationen für die Komponenten des Systems und hieran angepasste Applikationsgeräte entwickelt.
  • Im industriellen Einsatzbereich dominieren koordinatengesteuerte Anlagen, bei denen vorrangig Pumpen bzw. pneumatische Fördereinrichtungen zum Austreiben der Systemkomponenten aus den jeweiligen Verpackungseinheiten benutzt werden. Derartige Anlagen eignen sich nur bedingt für die Kleinserienproduktion und grundsätzlich nicht für den Handwerksbereich.
  • Im Handwerksbereich, etwa bei der bauseitigen Herstellung von Verklebungen bzw. Abdichtungen oder bei der Fahrzeugersatzverglasung, dominierten früher handbetriebene Applikationsgeräte, und seit einigen Jahren gibt es netz- und akkubetriebene Geräte. Diese haben den kraftraubenden Austreibvorgang für den Handwerker wesentlich erleichtert und den Einsatz größerer Packungen mit entsprechenden Austreibkräften überhaupt erst möglich gemacht, der Einsatzbereich ist aber begrenzt.
  • Bestimmte Einschränkungen im Handwerksbereich ergeben sich auch aus der chemischen Zusammensetzung bekannter Zweikomponentenstoffe und den hiermit zusammenhängenden physikochemischen Parametern und Verarbeitungsbedingungen. So lassen sich Systeme mit sehr hohen Mengenverhältnissen der einzelnen Komponenten - wie beispielsweise 30:1 oder höher - mit bekannten Geräten nur schwer hinreichend exakt mischen. Bestimmte System haben zumindest bei niedrigen Temperaturen von wenigen Grad Celsius, die aber im handwerklichen Einsatz durchaus beherrscht werden müssen, so hohe Viskosität bzw. Zähigkeit, dass ihr Austreiben aus den Verpackungen nur mit großem Kraftaufwand oder Stromverbrauch möglich ist. Des Weiteren ist bei bestimmten bekannten Systemen die zulässige "offene Zeit" (Topfzeit) zu kurz und/oder die sog. "sichere Wegfahrzeit" (im Bereich der Fahrzeugersatzverglasung), insbesondere bei niedrigen Temparaturen, ungünstig lang.
  • Von der Anmelderin wurden daher Systeme aus einer feucht-reaktiven Zusammensetzung und einer in wesentlich geringerem Anteil beizumischenden Härter-Komponente entwickelt. Diese Systeme erfüllen wichtige Praxisanforderungen in hervorragender Weise.
  • Zum Stand der Technik wird im Übrigen hingewiesen auf die WO 2008/076941 A1 , US 5,545,460 A , DE 10 2006 038897 A1 sowie DE 101 64 385 C1 .
    • Darstellung der Erfindung
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein für den handwerklichen Einsatz besonders geeignetes Applikationssystem für Zweikomponentenstoffe des zuletzt genannten Typs sowie ein hierfür geeignetes Applikationsgerät und schließlich ein entsprechendes vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung einer Verklebung und/oder Abdichtung bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird in ihrem Systemaspekt durch ein Applikationssystem gemäß Anspruch 1, in einem Vorrichtungsaspekt durch ein akkubetriebenes Applikationsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 10 und in ihrem Verfahrensaspekt durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Zweckmäßige Fortbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.
  • In dem vorgeschlagenen Applikationssystem wird ein dynamischer Mischer eingesetzt, der bevorzugt mindestens eines der folgenden Merkmale aufweist: mindestens ein Anstichelement zum Öffnen der ersten und/oder zweiten Verpackungseinheit, zwei Vormischkammern und einen zum Bewirken eines Vorschubs in Verbindung mit dem Mischvorgang ausgebildeten Rotor mit Rotorblättern. Bevorzugt weist der Mischer diese Merkmale in Kombination auf.
  • Die erste Verpackungseinheit ist ein Schlauchbeutel, und die zweite Verpackungseinheit ist eine Kartusche mit starrer Wandung. In weiterer Ausgestaltung sind die erste und zweite Verpackungseinheit fest miteinander verbunden, und noch weiter sind mehrere Mischer in einer von der Kombination aus erster und zweiter Verpackungseinheit getrennten Verpackung aufgenommen. Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass bei praxisüblichen Packungsgrößen die vollständige Verarbeitung des Packungsinhalts der beiden Komponenten üblicherweise in mehreren zeitlich beabstandeten Prozessen erfolgt und zu Beginn eines neuen Verarbeitungsprozesses ein neuer Mischer zum Einsatz kommen muss.
  • Mit der Erfindung wird weiterhin ein Applikationsgerät mit Akku- bzw. Batteriebetrieb vorgeschlagen, welches neben einer Halterung zur Aufnahme der speziell gestalteten Verpackungseinheiten der Systemkomponenten einen elektrischen Antrieb mit Akku-Stromversorgung zum koordinierten Austreiben der feucht-härtenden Zusammensetzung aus der ersten Verpackungseinheit und der Härter-Komponente aus der zweiten Verpackungseinheit sowie Mittel zum Antrieb eines in das Applikationsgerät im Gebrauchszustand eingesetzten dynamischen Mischers aufweist. Der die Flexibilität des Einsatzes bekannter Applikationsgeräte verringernde und die Handhabung in bestimmten Situationen erschwerende Netzanschluss entfällt hierbei.
  • Die Halterung des Applikationsgerätes ist eine erste Kartuschenaufnahmevorrichtung, welche zur Aufnahme einer als Schlauchbeutel ausgebildeten ersten Verpackungseinheit ausgebildet ist, und eine zweite Kartuschenaufnahmevorrichtung, welche zur Aufnahme einer als Kartusche mit starrer Wandung ausgebildeten zweiten Verpackungseinheit ausgebildet ist. Entsprechend umfasst der elektrische Antrieb eine erste Austriebsstange mit einem daran angebrachten Austriebskolben zum Austreiben der feucht-reaktiven Zusammensetzung aus dem Schlauchbeutel und eine zweite Austriebsstange mit einem zum Eingriff in einen in der Kartusche mit starrer Wandung integrierten Austriebskolben für die Härter-Komponente sowie eine Antriebswelle für den dynamischen Mischer, die alle ausgangsseitig einer eingangsseitig mit dem Elektromotor verbundenen Getriebeeinheit angeordnet sind. Ein erfindungsgemäßes Applikationsgerät in dieser Ausgestaltung gewährleistet eine breite Verwendung des erwähnten neuartigen Zweikomponentenstoffs in einer besonders geeigneten Verpackungs-Konfiguration in verschiedenen Anwendungsgebieten, insbesondere auf dem Gebiet der Fahrzeugersatzverglasung.
  • In einer kompakten und vorteilhaft zu handhabenden Konfiguration hat das Applikationsgerät einen langgestreckt zylindrischen Grundkörper, in dem in Richtung der Längsachse hintereinandergereiht die Halterung zur Aufnahme der ersten und zweiten Verpackungseinheit, die erste und zweite Austriebsstange und die Mischer-Antriebswelle in Nebeneinander-Anordnung, die Getriebeeinheit und der Elektromotor aufgenommen sind. Speziell hat das Gerät einen in einem mittleren Bereich an den Grundkörper angesetzten, in Seitenansicht U- oder V-förmigen Handgriff, der zur Aufnahme eines Akku-Packs in einem der Schenkel des "U" oder "V" ausgebildet ist.
  • Ausgestaltungen des vorgeschlagenen Verfahrens ergeben sich aus der weiter oben erwähnten Spezifik der Verpackungseinheiten der feucht-reaktiven Zusammensetzung und der Härter-Komponente (Schlauchbeutel bzw. Kartusche mit starrer Wandung) und, in weiterer vorteilhaften Ausgestaltung, aus deren konstruktiver Verbindung zu einer zusammenhängenden Verpackungseinheit. Ein weiterer Verfahrensaspekt ergibt sich aus der separaten Bereitstellung des Mischers oder bevorzugt mehrerer Mischer in einer getrennten Verpackung, die dem Umstand Rechnung trägt, dass der Inhalt der Verpackungseinheit(en) üblicherweise nur mit Arbeitsunterbrechungen vollständig verbraucht wird, die ein Auswechseln des Mischers erforderlich machen.
  • Speziell ist vorgesehen, dass die Härter-Komponente in der zweiten Verpackungseinheit mit einem Volumen von 5% oder weniger, spezieller zwischen 1 und 3,5%, des Volumens der feucht-reaktiven Zusammensetzung in der ersten Verpackungseinheit bereitgestellt wird. Dies führt, gegenüber bisher praktizierten wesentlich höheren Härter-Anteilen, zu einer vorteilhaften Verringerung der Mischleistung, wobei die erforderliche Präzision durch eine geeignete Mischerkonstruktion gewährleistet wird.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Applikationsgerät mit einer Mischerdrehzahl im Bereich zwischen 50 und 100 min-1, spezieller zwischen 60 und 80 min-1, bei einer Austragsgeschwindigkeit von 1ml/s betrieben wird. Diese Drehzahlen sind im Hinblick auf den Energieverbrauch und die Standzeit des Akku-Packs durchaus praxisgerecht.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele mit Hilfe der Figuren näher beschrieben, wobei nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Merkmale dargestellt sind. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf gezeigte und beschriebene Ausführungsbeispiele beschränkt.
  • Es zeigen im Einzelnen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Applikationsgerätes in Art einer teilweise geschnittenen Seitenansicht;
    Fig. 2
    eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Applikationsgerätes;
    Fig. 3
    eine perspektivische Darstellung des Applikationsgerätes nach Fig. 2 mit teilweise entfernten Gehäuseabdeckungen;
    Fig. 4A und 4B
    eine perspektivische Darstellung bzw. Vorderansicht einer beispielhaften Verpackung eines Zweikomponentenstoffs und
    Fig. 5A bis 5C
    eine perspektivische Darstellung, Schnittansicht und Detaildarstellung eines Ausführungsbeispiels eines dynamischen Mischers, der mit einem Applikationsgerät nach Fig. 1 bis 3 eingesetzt wird.
    Weg zur Ausführung der Erfindung
  • Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht (in schematisierter Darstellung) eines erfindungsgemäßen Applikationsgerätes 1, wobei als wesentliche Komponenten eine Dosier- und Mischvorrichtung 1A und eine zugehörige Antriebseinrichtung 1B und schließlich ein Gerätekörper 1C gesondert bezeichnet sind.
  • Die Dosier- und Mischvorrichtung 1A umfasst beispielhaft dargestellt zwei Kartuschenaufnahmevorrichtungen 2 und 3 unterschiedlichen Durchmessers und unterschiedlicher Länge für einen Schlauchbeutel 22.1 und eine feste Kartusche 3.1 Die größere Kartuschenaufnahmevorrichtung 2 wird mit Hilfe eines axial verschieblichen ersten Antriebskolbens ("Linearkolbens") 16 betätigt, der mit einer ersten Antriebsstange (Zahnstange) 4 verbunden ist und durch diese linear in die Kartuschenaufnahmevorrichtung 2 vorgetrieben wird. Die Kartuschenaufnahmevorrichtung 3, die einen wesentlich kleineren Durchmesser aufweist und außerdem wesentlich kürzer als die Kartuschenaufnahmevorrichtung 2 ist, wird erfindungsgemäß durch einen zweiten Antriebskolben ("Drehkolben") 11 betätigt, welcher auf der Außenseite ein Gewinde aufweist, das sich in die Innenwandung der Kartuschenaufnahmevorrichtung 3 oder einer dort eingesetzten Kartusche 23.1 einprägt und durch seine Rotation einen Vortrieb erzeugt.
  • Die Antriebseinheit 1B umfasst eine Getriebeeinheit 8, welche bei einer einzigen Antriebseingangsseite drei unterschiedliche Antriebsausgangsseiten aufweist. Dies sind einerseits ein Ausgang für die linear vorgeschobene Zahnstange 4, andererseits ein Ausgang für eine rotierende zweite Antriebsstange 5 und schließlich ein Ausgang für eine ebenfalls rotierende Antriebswelle 10, welche einen Rotationsmischer 17 betreibt. Die beiden Kartuschenaufnahmevorrichtungen 2 und 3 sind ausgangsseitig mit einer Kartuschenkupplung 6 verbunden, durch die auch das in den Kartuschenaufnahmevorrichtungen 2 und 3 befindliche Material von den Komponentenausgängen zum Rotationsmischer 17, der ebenfalls mit der Kartuschenkupplung 6 verbunden ist, befördert wird. Die Bauweise eines solchen Rotationsmischers ist bekannt. Er verfügt über eine vorne angebrachte Austriebsspitze, durch welche das gemischte Material letztendlich ausgetragen wird.
  • Die Getriebeeinheit 8 wird in der hier gezeigten Ausführungsform der Dosier- und Mischvorrichtung 1 durch einen Elektromotor 9 angetrieben. In ihr ist im übrigen ein Mikroschalter 12 vorgesehen, dessen Funktion hier nicht weiter beschrieben wird. Der Gerätekorpus 1C umfasst im wesentlichen eine Bedieneinheit 13 mit einem manuell zu betätigenden Ein-/Ausschalter 13a, eine Betriebssteuereinheit 14 und einen Akkupack 15.
  • In Fig. 2 und 3 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen akkubetriebenen Applikationsgerätes in einer Seitenansicht bzw. einer perspektivischen Darstellung mit teilweise abgenommenen Gehäuseteilen genauer dargestellt. Mit Fig. 1 funktionsgleiche Teile sind mit an Fig. 1 angelehnten Bezugsziffern bezeichnet und werden nachfolgend nicht nochmals genauer erläutert.
  • Das Applikationsgerät 21 umfasst, unter Funktionsaspekten, wiederum eine Dosier- und Mischvorrichtung 21A und eine Antriebseinrichtung 21B, die in einem im Wesentlichen lang gestreckt zylindrischen Gerätekörper (Gehäuse) 21C untergebracht sind. Die Dosier- und Mischvorrichtung 21A umfasst hier eine zusammenhängend ausgeführte Kartuschenaufnahmevorrichtung 22/23 zur Aufnahme einer ebenfalls zusammenhängenden Verpackungseinheit des Klebstoffsystems (siehe Fig. 4A und 4B), das einen Schlauchbeutel 22.1 und eine Kartusche mit starrer Wandung 23.1 umfasst. Eine Kartuschenkupplung 26 mit Bajonettverschluss-Mechanismus gibt den ohnehin zusammenhängend gelieferten Kartuschen 22.1, 23.1 zusätzlich Halt im Applikationsgerät und ermöglicht ein leichtes Entnehmen eines verbrauchten Kartuschen-Packs und Einsetzen eines neuen. Wie in Fig. 4A bis 5C deutlicher wird und weiter unten genauer beschrieben ist, ist die Dosier- und Mischvorrichtung 21A zwar im Gebrauchszustand eine Funktionskomponente des Applikationsgerätes 21, wird aber erst durch Einsetzen des Kartuschen-Packs und eines dynamischen Mischers (Rotationsmischers) 27 in das Gerätegehäuse realisiert.
  • Die Antriebseinrichtung 21B umfasst eine als Zahnstange ausgeführte erste Antriebsstange 24, an der ein erster Kolben 36 zum Austreiben der feucht-reaktiven Zusammensetzung aus dem Schlauchbeutel 22.1 angebracht ist. Mit Blick auf diese Funktion ist die Zahnstange 24 auch als (erste) "Austriebsstange" zu bezeichnen. An ihrem Ende ist ein Handgriff 24a zum manuellen Rückholen bei Auswechslung des Kartuschen-Packs vorgesehen. Zum Austrieb der Härter-Komponente aus der starrwandigen Kartusche 23.1 ist ein in die Kartusche integrierter (in der Figur nicht zu erkennender) zweiter Kolben vorgesehen, dessen konstruktive Ausgestaltung und Funktion im Wesentlichen derjenigen des zweiten Antriebskolbens (Drehkolbens) nach Fig. 1 entspricht und zu dessen Betätigung eine zweite Antriebs- bzw. Austriebsstange 25 vorgesehen ist. Der in die Kartusche 23.1 eingefügte zweite Kolben und das ihm zugewandte Ende der zweiten Austriebsstange 25 sind selbstfindend ausgeführt, und die zweite Austriebsstange 25 wird - anders als die Zahnstange 24 - rotierend betätigt und treibt den zugehörigen Kolben zu einer Drehbewegung an, die durch sein selbstschneidendes Gewinde in einen Vorschub umgesetzt wird. Eine weitere rotierende Antriebswelle 30 dient zum Antrieb des Rotationsmischers 27.
  • Eine spezielle Getriebeeinheit 28 verbindet über eine geeignete Getrieberad-Konfiguration (die nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist und daher hier nicht genauer beschrieben wird) die erste und zweite Austriebsstange 24, 25 und die Antriebswelle 30 über ein Planetengetriebe 28a mit einem Gleichstrommotor 29, der als Antriebsmaschine für alle Gerätefunktionen dient.
  • Zur Betätigung des Gerätes ist eine Bedieneinheit 33 mit einem zugleich der Drehzahleinstellung dienenden Ein/Ausschalter 33a vorgesehen, und zur Energieversorgung des Motors 29 dient ein Akkupack 35. Der Akkupack 35 ist in einem der beiden Schenkel eines in der Grundform eines "U" ausgeführten Handgriffs 21D untergebracht, während das Gerät am anderen Schenkel des "U" ergriffen wird und dementsprechend dort auch der Bedienschalter 33a angeordnet ist. Der Handgriff 21D ist an das übrige Gerätegehäuse 21C in dessen Mittenbereich angesetzt, so dass das Gerät gut ausbalanciert in der Hand liegt und daher ohne übermäßigen Kraftaufwand gehandhabt werden kann. Zu dieser Gewichtsverteilung trägt insbesondere auch die Unterbringung des Akkupacks im vorderen Schenkel des Handgriffs bei; zudem ist der Akkupack dort leicht entnehmbar und wiedereinsetzbar. Zum leichten Entnehmen und Wiedereinsetzen des Kartuschen-Packs ist am vorderen Ende des Gerätegehäuses ein stirnseitiges Verschlusselement 21e vorgesehen, und ein Überwurfring 21f dient zum Fixieren des Mischers 27.
  • Fig. 4A und 4B zeigen in einer perspektivischen Darstellung bzw. Vorderansicht den in dem Applikationsgerät 21 gemäß Fig. 2 und 3 eingesetzten Schlauchbeutel 22.1, der eine feucht-reaktive Zusammensetzung aufnimmt, und die starrwandige Kartusche 23.1, die eine Härter-Komponente aufnimmt, in einer mittels eines Verbindungsbügels 22.2 zu einer Verpackungs- und Liefereinheit 20 zusammengefügten Ausführung.
  • Fig. 5A bis 5C zeigen den gemäß Fig. 2 und 3 in das Applikationsgerät 21 eingesetzten Mischer 27 genauer, und zwar in einer perspektivischen Ansicht, einer perspektivischen Schnittdarstellung und einer Detailansicht. In einem aus zwei Kunststoffteilen 27.1, 27.2 zusammengefügten Kunststoffgehäuse sind einerseits eine Hauptmischkammer 27.3 mit konisch zulaufendem Austragabschnitt und andererseits zwei Komponenten-Eingänge 27.4, 27.5 für die beiden Komponenten des Zweikomponentensystems, eine erste und zweite Vormischkammer 27.6, 27.7 und ein Lagerabschnitt 27.8 eines Rotors 27.9 des Mischers ausgebildet. An das Kunststoffteil 27.2 sind Dorne 27.10 zum Öffnen der Verpackungseinheit beim Einsetzen des Mischers in das Gerät angeformt.
  • Der Rotor 27.9 ist, wie in Fig. 5B zu erkennen ist, innen hohl, und in ihn ist ein (beispielsweise sechseckiger, nicht gesondert bezeichneter) Eingriffsabschnitt für die Antriebswelle 30 des Applikationsgerätes (siehe Fig. 3) eingeformt. Wie in Fig. 5C am besten zu erkennen ist, sind an die Außenoberfläche des abgestuft zylindrischen Rotorkörpers 27.9a mehrere Gruppen von Rotorblättern 27.9b zum Vermischen und gleichzeitigen Fördern des Materials durch die Hauptmischkammer 27.3 angeformt, und im hinteren Bereich ist eine Drehscheibe 27.9c angeformt. Diese trennt im in das Mischergehäuse montierten Zustand des Rotors die zweite Vormischkammer von der Hauptkammer partiell ab. An die von dem Rotorabschnitt mit den Flügelelementen abgewandte Seite der Drehfläche 27.9c sind gekrümmte, annähernd radial verlaufende Fortsätze 27.9d angeformt, die als Mischelemente in der ersten Vormischkammer wirken.
  • Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt, sondern ebenso in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Umfang der beigefügten Ansprüche liegen.

Claims (13)

  1. Applikationssystem (1, 17; 21, 27) für Zweikomponentenstoffe, umfassend eine in einer ersten Verpackungseinheit aufgenommene feucht-reaktive Zusammensetzung, eine in einer zweiten Verpackungseinheit aufgenommene Härter-Komponente und einen zum Einsetzen in ein Applikationsgerät und zum Antrieb durch dieses ausgebildeten dynamischen Mischer (17; 27), dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verpackungseinheit ein Schlauchbeutel und die zweite Verpackungseinheit eine Kartusche mit starrer Wandung ist.
  2. Applikationssystem nach Anspruch 1, wobei der dynamische Mischer (27) mindestens ein Anstichelement zum Öffnen der ersten und/oder zweiten Verpackungseinheit, zwei Vormischkammern (27.6, 27.7) und einen zum Bewirken eines Vorschubs in Verbindung mit dem Mischvorgang ausgebildeten Rotor (27.9) mit Rotorblättern (27.9b) aufweist.
  3. Applikationssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste und zweite Verpackungseinheit fest miteinander verbunden sind.
  4. Applikationssystem nach Anspruch 3, wobei mehrere Mischer (27) in einer von der Kombination aus erster und zweiter Verpackungseinheit getrennten Verpackung aufgenommen sind.
  5. Verfahren zur Herstellung einer Verklebung und/oder Abdichtung aus Zweikomponentenstoffen, die eine feucht-reaktive Zusammensetzung und eine Härter-Komponente umfassen, mit den Schritten:
    Bereitstellen der feucht-reaktiven Zusammensetzung in einer ersten Verpackungseinheit,
    Bereitstellen der Härter-Komponente in einer zweiten Verpackungseinheit,
    Bereitstellen eines dynamischen Mischers,
    Einsetzen der ersten und zweiten Verpackungseinheit in ein, insbesondere akkubetriebenes, Applikationsgerät,
    Einsetzen des Mischers in das Applikationsgerät in vorbestimmter Lage zur ersten und zweiten Verpackungseinheit und Öffnen der ersten und zweiten Verpackungseinheit und
    Betreiben des Applikationsgerätes zum gleichzeitigen Austreiben vorbestimmter Mengenanteile der feucht-reaktiven Zusammensetzung und der Härter-Komponente unter Vermischung beider auf eine Klebe- bzw. Dichtstelle,
    dadurch gekennzeichnet, dass als erste Verpackungseinheit ein Schlauchbeutel und als zweite Verpackungseinheit eine Kartusche mit starrer Wandung eingesetzt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die erste und zweite Verpackungseinheit fest miteinander verbunden bereitgestellt werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 6, wobei das Öffnen der Verpackungseinheiten beim Einsetzen des Mischers durch am Mischer vorgesehene Anstichelemente erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Härter-Komponente in der zweiten Verpackungseinheit mit einem Volumen von 5% oder weniger, spezieller zwischen 1 und 3,5%, des Volumens der feucht-reaktiven Zusammensetzung in der ersten Verpackungseinheit bereitgestellt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei das Applikationsgerät (21) mit einer Mischerdrehzahl im Bereich zwischen 50 und 100 min-1, spezieller zwischen 60 und 80 min-1, bei einer Austragsgeschwindigkeit von 1ml/s betrieben wird.
  10. Akkubetriebenes Applikationsgerät mit einem Applikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Applikationsgerät (1; 21) aufweist:
    eine Halterung (2, 3; 22, 23) zur Aufnahme der ersten und zweiten Verpackungseinheit, und
    einen elektrischen Antrieb (4, 5, 8 bis 15; 24, 25, 28 bis 35) mit Akku-Stromversorgung, welcher zum koordinierten und dosierten Austreiben der feucht-härtenden Zusammensetzung aus der ersten Verpackungseinheit und
    der Härter-Komponente aus der zweiten Verpackungseinheit sowie zum Antrieb eines separaten, in das Applikationsgerät (1) eingesetzten dynamischen Mischers (7; 27) ausgebildet ist.
  11. Applikationsgerät nach Anspruch 10, wobei die Halterung eine erste Kartuschenaufnahmevorrichtung (2; 22), welche zur Aufnahme einer als Schlauchbeutel (2.1; 22.1) ausgebildeten ersten Verpackungseinheit ausgebildet ist, und eine zweite Kartuschenaufnahmevorrichtung (3; 23) aufweist, welche zur Aufnahme einer als Kartusche (3.1; 23.1) mit starrer Wandung ausgebildeten zweiten Verpackungseinheit ausgebildet ist, und der elektrische Antrieb eine erste Austriebsstange (4; 24) mit einem daran angebrachten Austriebskolben (16) zum Austreiben der feucht-reaktiven Zusammensetzung aus dem Schlauchbeutel und eine zweite Austriebsstange (5; 25) mit einem zum Eingriff in einen in der Kartusche mit starrer Wandung integrierten Austriebskolben für die Härter-Komponente sowie eine Antriebswelle (10; 30) für den dynamischen Mischer (17; 27) aufweist, die alle ausgangsseitig einer eingangsseitig mit dem Elektromotor (9; 29) verbundenen Getriebeeinheit (8; 28, 28a) angeordnet sind.
  12. Applikationsgerät nach Anspruch 11, mit einem langgestreckt zylindrischen Gehäuse (1C; 21C), in dem in Richtung der Längsachse hintereinandergereiht die Halterung (6; 26) zur Aufnahme der ersten und zweiten Verpackungseinheit (2.1, 3.1; 22.1, 23.1), die erste und zweite Austriebsstange (4, 5; 24, 25) in Nebeneinander-Anordnung, die Getriebeeinheit (8; 28, 28a) und der Elektromotor (9; 29) aufgenommen sind.
  13. Applikationsgerät nach Anspruch 12, mit einem in einem mittleren Bereich an den Grundkörper angesetzten, in Seitenansicht U- oder V-förmigen Handgriff (21D), der zur Aufnahme eines Akku-Packs (35) in einem der Schenkel des "U" oder "V" ausgebildet ist.
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