WO2020038525A1 - Mischgerät zum vorbereiten einer einsatzfähigen masse sowie arbeitsverfahren damit - Google Patents

Mischgerät zum vorbereiten einer einsatzfähigen masse sowie arbeitsverfahren damit Download PDF

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    • 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 a mixing device for preparing a ready-to-use compound consisting of at least one component which is to be mixed before use, in a cartridge with a tubular mixing rod, and to a working method with this mixing device and cartridge.
  • Cartridges in particular two-component or multi-component cartridges with the features mentioned at the outset, are generally known in the prior art. Examples are on DE 198 28 351 A1, US 3,735,900 and
  • Such cartridges are used to prepare and dispense one
  • a base component in a storage and mixing space and, for example, a hardener in the tubular mixing rod are stored separately from the base component.
  • a device for transmitting a reciprocating movement of a drive element to a stirring blade in a conditioning container in which the rotary movement is achieved by a helical rotation of a flat profile in a corresponding guide.
  • EP 1 994 977 A1 discloses an automatic mixer for injecting and mixing an accelerating agent into a cartridge with a filler containing an initial agent, the accelerating agent being contained in a hollow rod equipped with an injection and mixing head.
  • EP 2 193 836 A1 also describes a device for mixing a plastic material with a dye, in which a mixing chamber is provided in which two components can be mixed and the mass to be mixed can be pressurized by a piston.
  • EP 2 916 695 B1 discloses a food homogenizing device which comprises a drive arrangement and a homogenizing arrangement in which the product to be homogenized is in a cassette
  • EP 0 407 805 A1 discloses a method and a device for mixing, in particular dental impression materials, which are mixed in a rotary and / or extrusion device immediately before application and are injected from there.
  • the mixing device described at the outset is known from DE 20 2005 005 150 U1.
  • the cartridge receptacle is designed such that the cartridge with its cylindrical storage and mixing space in a corresponding cylindrical receptacle with the mixing rod first in this head
  • Cartridge holder is used, with a small edge at the end of the cartridge down from the mixing rod rests on a circumferential seat. Then the cartridge is firmly clamped with this small edge in the cartridge holder by means of a clamping piece via a bayonet catch.
  • a clamping piece is provided with a pneumatic cylinder, which loads a pressure stamp on the compensating piston of the storage and mixing space of the cartridge.
  • Clamping the cartridge in the mixing device is simplified and can be triggered by power, for example pneumatically.
  • the clamping device has two jaw tongs which can be pivoted about a joint and have receptacles for the bottle neck-like section
  • Cartridge are laterally fed to the clamping device without critical handling of the elongated cartridge with the mixing rod having to be carried out from one end.
  • the cartridge can, for example, be gripped by a robot on the cylindrical storage and mixing space and radially to the axis of the joint with its longitudinal axis between the jaw tongs
  • the jaw tongs preferably have approximately semi-cylindrical receptacles for the bottle neck-like section.
  • the receptacles can also be prismatic or polygonal in order to be able to securely grip the bottle neck-like section of the cartridge.
  • a first proximity sensor is arranged on the clamping means, which detects the approach of a cartridge and the clamping of the cartridge can trigger, the clamping of the cartridges can be automated with a corresponding supply of the cartridge.
  • At least one component is accommodated in the storage and mixing space and the other component is accommodated in the tubular mixing rod, an insertion rod insertable into the tubular mixing rod, an insertion rod holder for holding the insertion rod and an insertion rod holder
  • the holder for the coupling element of the mixing rod has at least two, preferably three clamping arms, which are designed so that the plate-shaped coupling element can be reclamped in order to be able to transmit torque to the mixing rod, also simplifies the plate-shaped coupling element and thus the rotary drive of the mixing rod, that handling with robots becomes possible.
  • the preferred three clamping arms span the plate-shaped coupling element in such a way that a torque can be transmitted to the mixing rod.
  • the tensioning arms are designed to be able to be wrapped around the plate-shaped coupling element about pivot axes arranged tangentially to the axis of rotation oriented coaxially to the mixing rod, a high holding force on the plate-shaped coupling element and thus reliable torque transmission can be ensured.
  • the swivel axes for the tensioning arms can also be oriented slightly adjusted to the tangential direction to the axis of rotation, so that a secure clamping of the plate-shaped coupling element for torque transmission is still possible. If the clamping arms can be actuated with a second pneumatic cylinder, the clamping forces can be generated pneumatically.
  • a second proximity sensor is arranged on the holder for the coupling element of the mixing rod, which sensor can detect the approach of the coupling element of a cartridge and can trigger the clamping of the plate-shaped coupling element.
  • Fig. 1 shows a mixer with a cartridge not yet clamped in
  • FIG. 3 this situation in a spatial view and FIG. 3a in an enlarged detail view
  • Fig. 4 in a partially sectioned representation of a front view of the
  • FIG. 5a in an enlarged detail view.
  • FIG. 1 shows a side view of a mixing device for preparing an operational sealing compound or adhesive compound.
  • a cartridge 5 is positioned in the mixer, but not yet braced.
  • the cartridge 5 has a storage and mixing space 51 with a compensating piston 52 (see FIG. 4), in which a first component (base component B) of the mass to be prepared is received.
  • base component B base component of the mass to be prepared
  • Fig. 4 it can be seen in the partially sectioned representation that the cartridge 5 at its end pointing downward Bottle neck-like section 53, in which a tubular mixing rod 6 is rotatably and laterally displaceably guided. In the basic position it is
  • the tubular mixing rod 6 has at its end oriented in the storage and mixing chamber 51 a mixing head 61 which ensures that when the mixing rod 6 is rotated, the mixing and mixing chamber 51
  • a plate-shaped coupling element 62 is provided at the outward end of the tubular mixing rod 6.
  • the other component for example a hardener H, is accommodated in the tubular mixing rod 6.
  • the mixing device has a cartridge holder 1 for inserting the cartridge 5 to be prepared.
  • the cartridge receptacle 1 has a lower receptacle 11, which has a clamping means 17 with which the cartridge 5 can be clamped on the bottle neck-like section 53.
  • the mixer is shown with the clamping means 17 still open.
  • the clamping means 17 has two jaw tongs 171, 172 which can be pivoted relative to one another about a joint 173.
  • Semi-cylindrical receptacles 174 are provided in the first clamping jaw 171 and the second clamping jaw 172, so that the bottle neck-like section 53 of the cartridge 5 is securely from the
  • Clamping means 17 can be clamped and held.
  • a first pneumatic cylinder 18 is provided, which in the exemplary embodiment shown (see in particular FIG. 2) can adjust the second clamping jaw 172 relative to the first clamping jaw 171 about the joint 173.
  • a first proximity sensor 19 is provided on the clamping means 17. This recognizes the insertion of the bottle neck-like section 53 of the cartridge 5 into the clamping means 17, as shown in FIGS. 1, 2 and 3 and 3a, and closes the first pneumatic cylinder 18 for clamping the cartridge 5 with compressed air, that is the clamping device 17.
  • the cartridge receptacle 1 has an upper element 12, on which a counter-pressure cylinder 13 with an associated counter-pressure plate 14 is provided.
  • This upper element 12 of the cartridge receptacle 1 is located just above the cartridge 5 to be inserted, so that after the cartridge 5 has been inserted into the mixing device, the counter-pressure cylinder 13 can be activated and its counter-pressure plate 14 can be loaded onto the compensating piston 52 in the cartridge 5.
  • switching cams 15 are provided on the upper element 12 of the cartridge receptacle in order to match the lifting movement of the mixing rod for complete mixing of the mass taken up in the cartridge 5 in the supply and mixing chamber 51 through the mixing head 61 of the tubular mixing rod 6 to the respective cartridge size used ,
  • a stationary holder 2 for the plate-shaped coupling element 62 of the mixing rod 6 is provided on the mixing unit, on which the mixing rod 6 is rotatably but fixedly received in the longitudinal direction.
  • three clamping arms 21 are provided on the holder 2, which are oriented about pivot axes 22 which are tangential to the longitudinal axis of the cartridge 5 or the axis of rotation of the device. The three clamping arms 21 are over a second one
  • Pneumatic cylinder 23 can be pivoted about these pivot axes 22 in a power-operated manner.
  • a second proximity sensor 24 is provided on the holder 2, which activates the second pneumatic cylinder 23 for clamping the plate-shaped coupling element 62 by the clamping arms 21 when the plate-shaped coupling element 62 of the tubular mixing rod 6 approaches.
  • Cartridge holder 1 with the cartridge 5 accommodated therein and thus the thereupon downwardly projecting tubular mixing rod 6 (see FIG. 5 and in detail FIG. 5a).
  • a pressing rod 31 held in a pressing rod receptacle 3 is pressed from below by means of an impression cylinder (not shown) (below the holder 2) into the tubular mixing rod 6 and thus a component received there in a sealed section 63 of the tubular mixing rod 6, for example the hardener H, is injected into the storage and mixing chamber 51.
  • the insertion rod 31 of the insertion rod receptacle 3 is withdrawn again after the other component H has been introduced.
  • Counter pressure plate 14 balanced. Volume changes during the mixing process are also compensated for by the evenly loading counter-pressure cylinder 13.
  • the mixing process is now pneumatically actuated via a mixing stroke cylinder 16 and rotary drive of the holder 2 by means of, for example, pneumatic drive means 4.
  • the switching cams 15 also effect associated
  • Bracket 2 transmits the rotary movement to the mixing rod 6 and thus the mixing head 61.
  • the clamping arms 21 are opened by releasing the second pneumatic cylinder 23, so that the plate-shaped coupling element 62 of the mixing rod 6 is exposed and the upper one Element 12 of the cartridge holder 1 with its counter-pressure cylinder 13 and counter-pressure plate 14 is lifted out of the cartridge 5.
  • the clamping means 17 is then opened as soon as the cartridge 5 is gripped, for example, by a robot arm. Now the robot can use the prepared sealant or adhesive in the cartridge 5
  • Clamping jaw 172 enables a safe and easy-to-use clamping possibility for the cartridge 5 on the bottle neck-like section 51. Robots can thus also handle the cartridges, namely feeding the cartridge to the mixing device and removing cartridges that have already been prepared from the mixing device.
  • the holder 2 provided with clamping arms 21 also makes it possible to automate the transmission and clamping of the mixing rod 6 by means of the plate-shaped coupling element 62.
  • sealing compounds or adhesive compounds composed of at least two components which are accommodated in corresponding cartridges can thus be mixed reliably and with consistent quality and thus be prepared for use, the supply and removal of the cartridges being highly automated and for example carried out by robots.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Mischgerät zum Vorbereiten einer einsatzfähigen Masse bestehend aus wenigstens einer Komponente (B oder H), die vor dem Einsatz zu durchmischen ist, in einer Kartusche (5) mit einem rohrförmigen Mischstab (6), wobei die Kartusche (5) einen Vorrats- und Misch raum (51) mit Ausgleichskolben (52) für mindestens eine der Komponenten (B oder H) der Masse aufweist, der rohrfömige Mischstab (6) an einem Flaschenhalsartigen Abschnitt (53) der Kartusche (5) in den Vorrats- und Mischraum (51) drehbar und lateral verschiebbar eingreift, der rohrförmige Mischstab (6) an seinem Ende im Vorrats- und Mischraum (51) einen Mischkopf (61) aufweist und der rohrförmige Mischstab (6) am auswärtigen Ende ein tellerförmiges Kuppelelement (62) aufweist, mit einer Kartuschenaufnahme (1) zum Einsetzen der vorzubereitenden Kartusche (5), einem der Kartuschenaufnahme (1) zugeordneten Gegendruckzylinder (13) zur Druckbeaufschlagung des Ausgleichskolbens (52) der Kartusche (5), einem Mischhubzylinder (16) zum lateralen Bewegen der Kartuschenaufnahme (1), einer ortsfest angeordneten Halterung (2) für das Kuppelelement (62) des Mischstabes (6), das den Mischstab (6) drehbar aber in Längsrichtung fixiert aufnimmt, und einem Antriebsmittel (4) zur Erzeugung einer Drehbewegung um eine Längsachse relativ zwischen Mischstab (6) und Kartusche (5), wobei die Kartuschenaufnahme (1) ein Spannmittel (17) aufweist, mit dem die Kartusche (5) am Flaschenhals-artigen Abschnitt (53) einspannbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Arbeitsverfahren an einem derartigen Mischgerät.

Description

Mischgerät zum Vorbereiten einer einsatzfähigen Masse
sowie Arbeitsverfahren damit
Die Erfindung betrifft ein Mischgerät zum Vorbereiten einer einsatzfähigen Masse bestehend aus wenigstens einer Komponente, die vor dem Einsatz zu durchmischen ist, in einer Kartusche mit einem rohrförmigen Mischstab sowie ein Arbeitsverfahren mit diesem Mischgerät und Kartusche.
Kartuschen, insbesondere zweikomponentige oder mehrkomponentige mit den eingangs genannten Merkmalen sind im Stand der Technik allgemein bekannt. Beispielhaft wird auf die DE 198 28 351 A1 , US 3,735,900 sowie
US 6,213,631 B1 verwiesen.
Derartige Kartuschen werden zum Vorbereiten und Ausgeben einer
einsatzfähigen Dichtmasse, Klebstoffmasse, Vergussmasse oder dergleichen verwendet, dabei können einkomponentige Massen, die heterogen oder inhomogen sind, vor ihrem Einsatz aufgemischt bzw. homogenisiert werden. Bei zwei- oder mehrkomponentigen Massen ist eine Basiskomponente in einem Vorrats- und Mischraum und beispielsweise ein Härter in dem rohrförmigen Mischstab getrennt von der Basiskomponente bevorratet.
Aus der CH 440 897 A ist eine Einrichtung zur Übertragung einer hin- und hergebenden Bewegung eines Antriebselements auf einen Rührflügel in einem Konditionierungsbehälter bekannt, bei der die Drehbewegung durch eine schraubenförmige Verdrehung eines Flachprofils in einer entsprechenden Führung erreicht wird.
Aus der EP 1 994 977 A1 ist ein automatischer Mischer zum Einspritzen und Mischen eines Beschleunigungsmittels in eine ein Ausgangsmittel enthaltende Kartusche mit Spachtelmasse bekannt, wobei das Beschleunigungsmittel in einer mit einem Injektions- und Mischkopf ausgestatteten hohlen Stange enthalten ist. Ferner beschreibt die EP 2 193 836 A1 eine Vorrichtung zum Mischen eines Kunststoffmaterials mit einem Farbstoff, bei der eine Mischkammer vorgesehen ist, in der zwei Komponenten vermischbar sind und die zu mischende Masse mit einem Kolben Druck beaufschlagbar ist.
Aus der EP 2 916 695 B1 ist eine Lebensmittel-Homogenisierungsvorrichtung bekannt, die eine Antriebsanordnung und eine Homogenisierungsanordnung umfasst, bei der das zu homogenisierende Produkt in einer Kassette
aufgenommen ist.
Weiter ist aus der EP 0 407 805 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Mischen, insbesondere zahnärztlicher Abdruckmaterialien bekannt, die unmittelbar vor der Applikation in einer Rotations- und/oder Extrusionsvorrichtung vermischt werden und von dort aus injiziert werden.
Das eingangs beschriebene Mischgerät ist aus der DE 20 2005 005 150 U1 bekannt. Dabei ist die Kartuschenaufnahme so ausgestaltet, dass die Kartusche mit ihrem zylindrischen Vorrats- und Mischraum in einer entsprechenden zylindrischen Aufnahme mit dem Mischstab voran kopfüber in diese
Kartuschenaufnahme eingesetzt wird, wobei ein kleiner Rand am vom Mischstab abwärtigen Ende der Kartusche auf einem umlaufenden Sitz aufliegt. Danach wird die Kartusche mit diesem kleinen Rand in der Kartuschenaufnahme durch ein Spannstück über einen Bajonettverschluss fest verspannt. In diesem
Spannstück ist ein Pneumatikzylinder vorgesehen, der einen Druckstempel auf den Ausgleichskolben des Vorrats- und Mischraumes der Kartusche auflastet.
Eine automatische Steuerung für Mischhubbewegungen bei einem derartigen Mischgerät ist in der DE 297 08 716 U1 beschrieben.
Ferner ist am anderen Ende der Kartusche am auswärtigen Ende des
Mischstabes darauf zu achten, dass das dort vorgesehene Kuppelelement so von der Vorrichtung gehalten wird, dass der Eindrückstab koaxial in den Mischstab einführbar ist. Diese Vorgänge sind manuell aufwendig durchzuführen, womit stets eine entsprechend eingewiesene Bedienperson an dem Gerät tätig sein muss.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ausgehend von einer Mischvorrichtung gemäß DE 20 2005 005 150 U1 das Einlegen der Kartusche zu vereinfachen, insbesondere diese vollständig automatisiert betreiben zu können. Bevorzugt soll das Einlegen und Ausgeben von einer zu mischenden Kartusche bzw. einer fertig gemischten Kartusche mit automatisierten Handhabungsmitteln (Robotern) möglich gemacht werden.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Mischgerät gemäß Anspruch 1.
Dadurch, dass die Kartuschenaufnahme ein Spannmittel aufweist, mit dem die Kartusche am Flaschenhals-artigen Abschnitt einspannbar ist, wird das
Einspannen der Kartusche im Mischgerät vereinfacht und kann kraftbetätigt ausgelöst werden, beispielsweise pneumatisch.
Wenn das Spannmittel zwei um ein Gelenk schwenkbare Backenzangen mit Aufnahmen für den Flaschenhals-artigen Abschnitt aufweisen, kann die
Kartusche seitlich dem Spannmittel zugeführt werden, ohne dass dabei kritische Handhabungen der langgestreckten Kartusche mit dem Mischstab von einem Ende her erfolgen müssen. Die Kartusche kann beispielsweise von einem Roboter am zylindrischen Vorrats- und Mischraum ergriffen und radial zur Achse des Gelenkes mit seiner Längsachse zwischen den Backenzangen des
Spannmittels eingeführt werden. Bevorzugt weisen die Backenzangen annähernd halbzylindrische Aufnahmen für den Flaschenhals-artigen Abschnitt auf.
Selbstverständlich können die Aufnahmen auch prismatisch oder mehreckig gestaltet sein, um den Flaschenhals-artigen Abschnitt der Kartusche sicher fassen zu können.
Wenn am Spannmittel ein erster Näherungssensor angeordnet ist, der die Annäherung einer Kartusche erfassen und das Einspannen der Kartusche auslösen kann, kann das Einspannen der Kartuschen bei einer entsprechenden Zuführung der Kartusche automatisiert werden.
Um zwei- oder mehrkomponentige Massen mit dem Mischgerät vermischen zu können, sind im Vorrats- und Mischraum wenigstens eine Komponente und im rohrförmigen Mischstab die andere Komponente aufgenommen, wobei ein in den rohrfömigen Mischstab einführbarer Eindrückstab, eine Eindrückstabaufnahme zur Halterung des Eindrückstabes und ein der Eindrückstabaufnahme
zugeordneter Eindrückzylinder zum Eindrücken des Eindrückstabes in den rohrförmigen Mischstab vorgesehen sind.
Dadurch, dass die Halterung für das Kuppelelement des Mischstabes mindestens zwei, bevorzugt drei Spannarme aufweist, die das tellerförmige Kuppelelement umspannbar ausgebildet sind, um ein Drehmoment auf den Mischstab übertragen zu können, wird auch das tellerförmige Kuppelelement und damit der Drehantrieb des Mischstabes derart vereinfacht, dass eine Handhabung mittels Robotern möglich wird. Die bevorzugten drei Spannarme umspannen das tellerförmige Kuppelelement so, dass ein Drehmoment auf den Mischstab übertragen werden kann.
Wenn die Spannarme um tangential zur koaxial zum Mischstab orientierter Drehachse angeordnete Schwenkachsen um das tellerförmige Kuppelelement umspannbar ausgebildet sind, kann eine hohe Haltekraft auf das tellerförmige Kuppelelement und somit eine sichere Drehmomentübertragung gewährleistet werden. Selbstverständlich können die Schwenkachsen für die Spannarme auch leicht verstellt zur Tangentialrichtung zur Drehachse orientiert werden, womit weiterhin ein sicheres Einspannen des tellerförmigen Kuppelelementes zur Drehmomentübertragung möglich ist. Wenn die Spannarme mit einem zweiten Pneumatikzylinder betätigbar ausgebildet sind, können die Spannkräfte pneumatisch erzeugt werden. Um den Einspannvorgang konstruktiv einfach zu automatisieren, ist an der Halterung für das Kuppelelement des Mischstabes ein zweiter Näherungssensor angeordnet, der die Annäherung des Kuppelelementes einer Kartusche erfassen und das Einspannen des tellerförmigen Kuppelelementes auslösen kann. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der
beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben.
Darin zeigt:
Fig. 1 ein Mischgerät mit noch nicht eingespannter Kartusche in
Seitenansicht,
Fig. 2 diese Situation in Draufsicht,
Fig. 3 diese Situation in räumlicher Ansicht sowie Fig. 3a in vergrößerter Detailansicht,
Fig. 4 in teils geschnittener Darstellung einer Frontalansicht des
Mischgerätes mit fest eingespannter Kartusche und
Fig. 5 diese Situation in räumlicher Ansicht sowie in
Fig. 5a in vergrößerter Detailansicht.
In Fig. 1 ist ein Mischgerät zum Vorbereiten einer einsatzfähigen Dichtmasse bzw. Klebstoffmasse in einer Seitenansicht dargestellt. Im Mischgerät ist eine Kartusche 5 positioniert, jedoch noch nicht verspannt. Die Kartusche 5 weist einen Vorrats- und Mischraum 51 mit einem Ausgleichskolben 52 (siehe Fig. 4) auf, in dem eine erste Komponente (Basiskomponente B) der vorzubereitenden Masse aufgenommen ist. In Fig. 4 ist in der teils geschnittenen Darstellung erkennbar, dass die Kartusche 5 an ihrem nach unten zeigenden Ende einen Flaschenhals-artigen Abschnitt 53 aufweist, in dem ein rohrförmiger Mischstab 6 drehbar und lateral verschiebbar geführt ist. In der Grundstellung ist die
Kartusche 5 mit einem weit vorstehenden, rohrförmigen Mischstab 6 dem Mischgerät zuzuführen. Der rohrförmige Mischstab 6 hat an seinem im Vorrats und Mischraum 51 orientierten Ende einen Mischkopf 61 , der dafür sorgt, dass beim Drehen des Mischstabes 6 die im Vorrats- und Mischraum 51
aufgenommene Masse vermischt wird. Am auswärtigen Ende des rohrförmigen Mischstabes 6 ist ein tellerförmiges Kuppelelement 62 vorgesehen. Im rohrförmigen Mischstab 6 ist die andere Komponente, beispielsweise ein Härter H, aufgenommen.
Das Mischgerät weist eine Kartuschenaufnahme 1 zum Einsetzen der vorzubereitenden Kartusche 5 auf. Dabei hat die Kartuschenaufnahme 1 eine untere Aufnahme 11 , die ein Spannmittel 17 aufweist, mit dem die Kartusche 5 am Flaschenhals-artigen Abschnitt 53 einspannbar ist. In Fig. 3 und im Detail in Fig. 3a ist das Mischgerät mit noch geöffneten Spannmittel 17 dargestellt. Das Spannmittel 17 weist dabei zwei zueinander um ein Gelenk 173 schwenkbare Backenzangen 171 , 172 auf. In der ersten Spannbacke 171 und der zweiten Spannbacke 172 sind jeweils halbzylindrische Aufnahmen 174 vorgesehen, so dass der Flaschenhals-artige Abschnitt 53 der Kartusche 5 sicher vom
Spannmittel 17 eingespannt und gehalten werden kann.
Zur Betätigung des Spannmittels 17 ist ein erster Pneumatikzylinder 18 vorgesehen, der im dargestellten Ausführungsbeispiel (siehe insbesondere Fig. 2) die zweite Spannbacke 172 relativ zur ersten Spannbacke 171 um das Gelenk 173 verstellen kann. Um das Einspannen der Kartusche 5 an ihrem Flaschenhals-artigen Abschnitt 53 im Spannmittel 17 zu automatisieren, ist ein erster Näherungssensor 19 am Spannmittel 17 vorgesehen. Dieser erkennt das Einführen des Flaschenhals-artigen Abschnittes 53 der Kartusche 5 in das Spannmittel 17, so wie es in Fig. 1 , 2 und 3 sowie 3a gezeigt ist, und schließt den ersten Pneumatikzylinder 18 zum Einspannen der Kartusche 5 mit Druckluft beaufschlagt, also das Spannmittel 17. Ferner weist die Kartuschenaufnahme 1 ein oberes Element 12 auf, an dem ein Gegendruckzylinder 13 mit einem damit verbundenen Gegendruckteller 14 vorgesehen ist. Dieses obere Element 12 der Kartuschenaufnahme 1 liegt knapp oberhalb der einzusetzenden Kartusche 5, so dass nach dem Einsetzen der Kartusche 5 in dem Mischgerät der Gegendruckzylinder 13 aktiviert werden kann und seinen Gegendruckteller 14 auf den Ausgleichskolben 52 in der Kartusche 5 auflasten kann. An dem Gegendruckteller 14 sind am oberen Element 12 der Kartuschenaufnahme 1 Schaltnocken 15 vorgesehen, um die Hubbewegung des Mischstabes zum vollständigen Durchmischen der in der Kartusche 5 im Vorrats und Mischraum 51 aufgenommenen Masse durch den Mischkopf 61 des rohrförmigen Mischstabes 6 auf die jeweils eingesetzte Kartuschengröße abzustimmen.
Ferner ist an dem Mischgerät eine ortsfest angeordnete Halterung 2 für das tellerförmige Kuppelelement 62 des Mischstabes 6 vorgesehen, an der der Mischstab 6 drehbar aber in Längsrichtung fixiert aufgenommen ist. Dafür sind an der Halterung 2 drei Spannarme 21 vorgesehen, die um Schwenkachsen 22, die tangential zur Längsachse der Kartusche 5 bzw. Drehachse der Vorrichtung orientiert sind. Die drei Spannarme 21 sind über einen zweiten
Pneumatikzylinder 23 um diese Schwenkachsen 22 kraftbetätigt verschwenkbar.
Ferner ist ein zweiter Näherungssensor 24 an der Halterung 2 vorgesehen, der bei Annäherung des tellerförmigen Kuppelelementes 62 des rohrförmigen Mischstabes 6 den zweiten Pneumatikzylinder 23 zum Einspannen des tellerförmigen Kuppelelementes 62 durch die Spannarme 21 aktiviert.
Sollte beim Einsetzen der Kartusche 5 das untere Ende des rohrförmigen Mischstabes 6, also das tellerförmige Kuppelelement 62 nicht auf der Halterung 2 aufliegen, wird dies unmittelbar durch eine erste Betätigung eines
Mischhubzylinders 16 also eine Abbewegung der gesamten
Kartuschenaufnahme 1 mit der darin aufgenommenen Kartusche 5 und somit des daran nach unten vorstehenden rohrförmigen Mischstabes 6 bewirkt (siehe Fig. 5 und im Detail Fig. 5a).
Sobald dann mit der Berührung des tellerförmigen Kuppelelementes 62 an der Halterung 2 über den zweiten Näherungssensor 24 die drei Spannarme 21 mittels zweitem Pneumatikzylinder 23 das tellerförmige Kuppelelement 62 umschließend fest hält, wird ein in einer Eindrückstabaufnahme 3 gehalterter Eindrückstab 31 mittels eines nicht gezeigten Eindrückzylinders von unten (unterhalb der Halterung 2) in den rohrförmigen Mischstab 6 eingeführt und somit ein dort in einem abgedichteten Abschnitt 63 des rohrförmigen Mischstabes 6 aufgenommene Komponente, beispielsweise der Härter H, in den Vorrats- und Mischraum 51 injiziert. Der Eindrückstab 31 der Eindrückstabaufnahme 3 wird nach Einbringen der anderen Komponente H wieder zurückgezogen. Die
Volumenzunahme im Vorrats- und Mischraum 51 durch das Einpressen der zweiten Komponenten H wird von den Gegendruckzylinder 13 mit
Gegendruckteller 14 ausgeglichen. Ebenso werden Volumenveränderungen beim Mischvorgang durch den gleichmäßig auflastetenden Gegendruckzylinder 13 ausgeglichen.
Nun erfolgt pneumatisch betätigt über Mischhubzylinder 16 und Drehantrieb der Halterung 2 mittels eines beispielsweise pneumatischen Antriebsmittels 4 der Mischvorgang. Dabei bewirken die Schaltnocken 15 mit zugeordneten
Umschaltventilen für den pneumatischen Mischhubzylinder 16 eine vollständige Durchmischung des Vorrats- und Mischraumes 51 mit den beiden nunmehr darauf aufgenommenen Komponenten B und H, während das pneumatische Antriebsmittel 4 über die Einspannung mittels dreier Spannarme 21 der
Halterung 2 die Drehbewegung auf den Mischstab 6 und somit den Mischkopf 61 überträgt.
Nach Durchführung der erforderlichen Mischzyklen werden die Spannarme 21 durch Freigeben des zweiten Pneumatikzylinders 23 geöffnet, so dass das tellerförmige Kuppelelement 62 des Mischstabes 6 frei liegt und das obere Element 12 der Kartuschenaufnahme 1 mit seinem Gegendruckzylinder 13 und Gegendruckteller 14 aus der Kartusche 5 herausgehoben wird. Anschließend wird das Spannmittel 17 dann geöffnet, sobald die Kartusche 5 beispielsweise von einem Roboterarm ergriffen wird. Nun kann der Roboter die einsatzfähig vorbereitete Dicht- bzw. Klebstoffmasse in der Kartusche 5 zur
Apliziervorrichtung befördern.
Vorteilhaft wird durch die Ausbildung eines Spannmittels 17 mit halbzylindrischen Aufnahmen 174 an einer ersten Spannbacke 171 und einer zweiten
Spannbacke 172 eine sichere und leicht bedienbare Einspannmöglichkeit für die Kartusche 5 am Flaschenhals-artigen Abschnitt 51 ermöglicht. Somit können auch Roboter die Handhabung der Kartuschen, nämlich das Zuführen der Kartusche zum Mischgerät sowie das Abnehmen fertig vorbereiteter Kartuschen vom Mischgerät ausführen.
Ergänzend wird durch die mit Spannarmen 21 versehene Halterung 2 auch die Übertragung und Einspannung des Mischstabes 6 mittels des tellerförmigen Kuppelelementes 62 automatisierbar.
Mit dem anmeldungsgemäßen Mischgerät können somit in entsprechenden Kartuschen aufgenommene Dichtmassen bzw. Klebstoffmassen aus wenigstens zwei Komponenten zuverlässig und mit gleichbleibender Qualität vermischt und somit zum Einsatz vorbereitet werden, wobei das Zuführen und Abnehmen der Kartuschen hochgradig automatisierbar und beispielsweise von Robotern durchgeführt werden kann. Ein aufwendiges und manuelles Einführen der Kartuschen in die bisher bekannten Mischgeräte mit einer manuellen
Einspannung der Kartusche durch Einsetzen des oberen Elementes in eine Bajonettführung und das Ausrichten der Kartusche mit dem rohrförmigen Mischstab zur Halterung 2 ist somit nunmehr nicht mehr erforderlich. Die Bewegungsabläufe können mit herkömmlichen Robotern sicher durchgeführt werden. Bezugszeichenliste
1 Kartuschenaufnahme
11 untere Aufnahme
12 oberes Element
13 Gegendruckzylinder
14 Gegendruckteller
15 Schaltnocken
16 Mischhubzylinder
17 Spannmittel
171 erste Spannbacke
172 zweite Spannbacke
173 Gelenk
174 halbzylindrische Aufnahme
18 erster Pneumatikzylinder
19 erster Näherungssensor
2 Halterung
21 Spannarm
22 Schwenkachse
23 zweiter Pneumatikzylinder
24 zweiter Näherungssenosor
3 Eindrückstabaufnahme
31 Eindrückstab
4 pneumatisches Antriebsmittel
5 Kartusche
51 Vorrats- und Mischraum
52 Ausgleichskolben
53 Flaschenhals-artigen Abschnitt 6 rohrförmiger Mischstab
61 Mischkopf
62 tellerförmiges Kuppelelement
63 abgedichteter Abschnitt
B erste Komponente, Basiskomponente
H zweite Komponente, Härter

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Mischgerät zum Vorbereiten einer einsatzfähigen Masse bestehend aus wenigstens einer Komponente (B oder H), die vor dem Einsatz zu durchmischen ist, in einer Kartusche (5) mit einem rohrförmigen Mischstab (6), wobei
- die Kartusche (5) einen Vorrats- und Mischraum (51) mit
Ausgleichskolben (52) für mindestens eine der Komponenten (B oder H) der Masse aufweist,
- der rohrfömige Mischstab (6) an einem Flaschenhals-artigen
Abschnitt (53) der Kartusche (5) in den Vorrats- und Mischraum (51) drehbar und lateral verschiebbar eingreift,
- der rohrförmige Mischstab (6) an seinem Ende im Vorrats- und
Mischraum (51) einen Mischkopf (61) aufweist und
- der rohrförmige Mischstab (6) am auswärtigen Ende ein
tellerförmiges Kuppelelement (62) aufweist,
mit
- einer Kartuschenaufnahme (1) zum Einsetzen der vorzubereitenden Kartusche (5),
- einem der Kartuschenaufnahme (1) zugeordneten Gegendruck- zylinder (13) zur Druckbeaufschlagung des Ausgleichskolbens (52) der Kartusche (5),
- einem Mischhubzylinder (16) zum lateralen Bewegen der
Kartuschenaufnahme (1),
- einer ortsfest angeordneten Halterung (2) für das Kuppelele- ment (62) des Mischstabes (6), das den Mischstab (6) drehbar aber in Längsrichtung fixiert aufnimmt, und
- einem Antriebsmittel (4) zur Erzeugung einer Drehbewegung um eine Längsachse relativ zwischen Mischstab (6) und Kartusche (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Kartuschenaufnahme (1) ein Spannmittel (17) aufweist, mit dem die Kartusche (5) am Flaschenhals artigen Abschnitt (53) einspannbar ist.
2. Mischgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Spannmittel (17) mit einem ersten Pneumatikzylinder (18) betätigbar ausgebildet ist.
3. Mischgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannmittel (17) zwei um ein Gelenk (173) schwenkbare
Backenzangen (171 , 172) mit für den Flaschenhals-artigen
Abschnitt (53) aufweist.
4. Mischgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die
Backenzangen (171 , 172) annähernd halbzylindrische
Aufnahmen (174) für den Flaschenhals-artigen Abschnitt (53) aufweisen.
5. Mischgerät nach Anspruch 1 , 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Spannmittel (17) ein erster Näherungssensor (19) angeordnet ist, der die Annäherung einer Kartusche (5) erfassen und das
Einspannen der Kartusche (5) auslösen kann.
6. Mischgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass im Vorrats- und Mischraum (51) wenigstens eine Komponenete (B) und im rohrförmigen Mischstab (6) die andere Komponente (H) aufgenommen sind, wobei ein in den rohrfömigen Mischstab (6) einführbarer Eindrückstab (31), eine
Eindrückstabaufnahme (3) zur Halterung des Eindrückstabes (31) und ein der Eindrückstabaufnahme (3) zugeordneter Eindrückzylinder (32) zum Eindrücken des Eindrückstabes (31) in den rohrförmigen
Mischstab (6) vorgesehen sind.
7. Mischgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Halterung (2) für das Kuppelelement (62) des Mischstabes (6) mindestens zwei, bevorzugt drei Spannarme (21) aufweist, die das tellerförmige Kuppelelement (62) umspannbar ausgebildet sind, um ein Drehmoment auf den Mischstab (6) übertragen zu können.
8. Mischgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die
Spannarme (21) um tangential zur koaxial zum Mischstab (6) orientierter Drehachse angeordnete Schwenkachsen (22) um das tellerförmige Kuppelelement (62) umspannbar ausgebildet sind.
9. Mischgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannarme (21) mit einem zweiten Pneumatikzylinder (23) betätigbar ausgebildet sind.
10. Mischgerät nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Halterung (2) für das Kuppelelement (62) des Mischstabes (6) ein zweiter Näherungssensor (24) angeordnet ist, der die Annäherung des Kuppelelement (62) einer Kartusche (5) erfassen und das
Einspannen des tellerförmigen Kuppelelementes (62) auslösen kann
11. Arbeitsverfahren an einem Mischgerät zum Vorbereiten einer
einsatzfähigen Masse bestehend aus wenigstens einer Komponente (B oder H), die vor dem Einsatz zu durchmischen ist, in einer
Kartusche (5) mit einem rohrförmigen Mischstab (6), wobei
- die Kartusche (5) einen Vorrats- und Mischraum (51) mit
Ausgleichskolben (52) für mindestens eine der Komponenten (B oder H) der Masse aufweist,
- der rohrfömige Mischstab (6) an einem Flaschenhals-artigen
Abschnitt (53) der Kartusche (5) in den Vorrats- und Mischraum (51) drehbar und lateral verschiebbar eingreift,
- der rohrförmige Mischstab (6) an seinem Ende im Vorrats- und
Mischraum (51) einen Mischkopf (61) aufweist und
- der rohrförmige Mischstab (6) am auswärtigen Ende ein
tellerförmiges Kuppelelement (62) aufweist, mit
- einer Kartuschenaufnahme (1) zum Einsetzen der vorzubereitenden Kartusche (5),
- einem der Kartuschenaufnahme (1) zugeordneten Gegendruck- zylinder (13) zur Druckbeaufschlagung des Ausgleichskolbens (52) der Kartusche (5),
- einem Mischhubzylinder (16) zum lateralen Bewegen der
Kartuschenaufnahme (1),
- einer ortsfest angeordneten Halterung (2) für das Kuppelele- ment (62) des Mischstabes (6), das den Mischstab (6) drehbar aber in Längsrichtung fixiert aufnimmt, und
- einem Antriebsmittel (4) zur Erzeugung einer Drehbewegung um eine Längsachse relativ zwischen Mischstab (6) und Kartusche (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Kartusche (5) mit ihrem
Flaschenhals-artigen Abschnitt (53) einem Spannmittel (17) des
Mischgerätes zugeführt und am Flaschenhals-artigen Abschnitt (53) mit diesem Spannmittel (17) eingespannt wird,
wobei anschließend der Mischhubzylinder (16) zum Abbewegen der Kartuschenaufnahme (1) mit dem nach unten vorstehenden, rohrförmigen Mischstab (6) und seinem tellerförmigen
Kuppelelement (62) angesteuert wird, bis das tellerförmige
Kuppelelement (62) die Halterung (2) berührt,
wobei dann das tellerförmige Kuppelelement (62) durch
Spannarme (21) an der Halterung (2) eingespannt wird.
12. Arbeitsverfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass nachfolgend durch Betätigen des Mischhubzylinders (16) und eines Drehantriebes an der Halterung (2) die in der Kartusche (5) im Vorrats und Mischraum (51) enthaltene Masse (B, H) vermischt wird.
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