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EP0956908A1 - Elektrisch betriebenes Kartuschenaustraggerät - Google Patents

Elektrisch betriebenes Kartuschenaustraggerät Download PDF

Info

Publication number
EP0956908A1
EP0956908A1 EP98810446A EP98810446A EP0956908A1 EP 0956908 A1 EP0956908 A1 EP 0956908A1 EP 98810446 A EP98810446 A EP 98810446A EP 98810446 A EP98810446 A EP 98810446A EP 0956908 A1 EP0956908 A1 EP 0956908A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
discharge device
feed
motor
threaded spindles
slide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP98810446A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wilhelm A. Keller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to EP98810446A priority Critical patent/EP0956908A1/de
Priority to US09/310,919 priority patent/US6168052B1/en
Priority to JP11135665A priority patent/JP2000000511A/ja
Publication of EP0956908A1 publication Critical patent/EP0956908A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

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

Definitions

  • the present invention relates to an electrical operated discharge device according to the generic term of Claim 1.
  • the invention relates on a feed unit that acts as a mechanical assembly in Discharge devices for multi-component masses is used as well as the electrical drive of a feed unit.
  • Dispensing devices are used to fill cartridges different materials through a mixing device press, and discharge in mixed and dosed quantities.
  • US-A-5 203 476 mentioned above addresses this problem Calculation by the relief stroke by a mechanical, axial displacement of the work spindles by means of a Toggle joint is effected.
  • US-A-5,464,128 Relief stroke as well as quick return stroke by one second motor and corresponding magnetic couplings performed.
  • FIG. 1 shows the frame 1 of the discharge device and cartridge side, i.e. front, cartridge A with piston 2 and Cartridge B with piston 3.
  • the frame 1 has a rear end wall 4 and Cartridge side of a wall 5, in these two Frame parts of the drive are stored and guided.
  • the Feed unit contains a first threaded spindle 6 Ram plate 7 for cartridge A and a second Threaded spindle 8 with plunger plate 9 for cartridge B. Both lead screws are rigid in the axial direction arranged and in the rear end wall 4 over Printing surfaces 10 and 11 on support sleeves 12 and 13 and these again via ball or thrust bearings 14 and 15 radially and axially supported and supported.
  • the cartridge space 21 is against the drive space 22 Seals 23 sealed.
  • the lead screws are, see 3, by chain wheels 24 and 25 via a chain 26 synchronously by a sprocket 28 lying on the shaft 27 driven, see Figure 7.
  • the carriage 29, which consists of a bridge 30 the two threaded sleeves 31, 32, the tappet tubes 18, 19 and the pusher plates 7, 9, advanced and presses the pusher plates and cartridge pistons media to be discharged through the mixer.
  • the bridge and the Pusher plate on cartridge side A are through Connection rods and screws screwed so that the Contact pressure is fully absorbed by the pushrod.
  • the Push tube on cartridge side B is in the bridge screwed or pressed in.
  • the different one Diameter of the pushrod tubes in this drawing results from the different discharge ratios, however both pushrods also have the same diameter can.
  • the same slide can be used for multiple discharge ratios, for example from 1: 1 to 5: 1 or higher, where only the pusher plates each Cartridge diameter must be adjusted.
  • Out different discharge ratios and Cartridge diameters result in different Discharge forces and these become independent for each side via the threaded spindle and the threaded sleeve on the ball or Thrust bearing due to rolling friction on the torsionally stiff frame trimmed.
  • threaded spindles and Threaded sleeves which are good because of the high axial forces Require lubrication from other assemblies such as Drives, electronics also the cartridge room spatially are completely separate and sealed.
  • FIGS. 4 to 6 An embodiment variant is shown in FIGS. 4 to 6 described, which is similar to the first Embodiment according to Figures 1 to 3, wherein the same parts also have the same reference numerals.
  • they are Threaded spindles 6 and 8 in front in a bearing 33, 33A and 33B mounted, which is attached directly to the frame 1, as this is particularly evident from FIGS. 5 and 6.
  • the carriage 34 consists in one piece of the connecting bridge 35 and the tappet parts 35A and 35B with the screwed on Ram plates 7 and 9.
  • the slide or the ram parts need to pass through bracket 33A and 33B below be open.
  • the feed units described above are not on one special version of the electric drive bound.
  • Figure 7 shows schematically and in section the complete Dispensing device according to the invention, in which the already described elements of the feed unit and the Cartridge B with the cartridge piston 3 and one on it attached mixer 37 are recognizable.
  • a geared motor M1 which is flanged to the frame 1, drives a worm gear 39 and this drives over a first sprocket 40 on the main shaft or Drive shaft 27 freely rotatable second sprocket 41, the Driver pin 42 has.
  • cones other coupling means such as cams or the like, possible.
  • 27 is on the main shaft a shift sleeve 43 mounted radially with the main shaft keyed, but is displaceable in the axial direction.
  • the Driving pins 42 on the second sprocket 41 are in the Position of Figure 8 in corresponding recesses 44 in the Shift sleeve indented.
  • the driver pin or Driving cams can also be attached to the gearshift sleeve and indented in corresponding recesses on the sprocket become.
  • This Bracket 45 On the main shaft 27 there is also a holder 45 arranged, which is secured against rotation against the frame 1 and cannot be moved axially on the main shaft.
  • This Bracket 45 carries a solenoid 46, the armature 47 with a slide 48 is connected, which on the shift sleeve is stored, and this when switching on the solenoid the latching position, according to FIG. 8, into the latching position, 7, moved and this position during the Retracts or fast forward strokes. It supports the slider 48 on a disc 49 at the end of Shift sleeve from where the slider is longitudinally displaceable, however is not arranged rotatably.
  • the shift sleeve is opposite the main shaft 27 by one Compression spring 50 applied after the shutdown of the Solenoids shift the shift sleeve into the locked position according to Figure 8 presses.
  • a second motor M2 is arranged, which is much smaller than the geared motor M1.
  • a toothed belt gear 51 is also a Gear transmission can be arranged.
  • the compression spring 50 then pushes the shift sleeve against the second sprocket 41, which engages when the radial positions of driver pins and recesses match what is achieved when the geared motor M1 is switched on again for the discharge process, the Geared motor M1 rotates slowly until the clutch is indented to facilitate the snap-in process.
  • This assignment that is, the division into two relative slow drive with high torques and a relative fast drive with small torques allows two to use suitable and adapted motors and saves expensive couplings for high torques. Bigger It is of practical importance that after completion of the Feed the relief stroke without clutch actuation can be initiated. This assignment also allows in the event of incorrect manipulation, the fast feed without Switch off overload of the device parts, for example if an attempt is made to feed with the hardened mixer or trigger against a hard stop.
  • FIG. 1 In addition to those already shown in FIG. 1, FIG described elements some operating parts.
  • the key 52 causes the discharge when pressed while the Releasing this button initiates the relief stroke.
  • the Geared motor M1 for the start phase for example the first millimeter relief stroke, at low speed high torque and the next 2 - 3 mm at higher Controlled speed and correspondingly smaller torque.
  • the Pressing the button 53 passes through the mechanical clutch and the return stroke motor M2 the return stroke described earlier on.
  • the front switch 54 signals that the cartridge has been completely discharged and automatically leads the Return stroke on.
  • the rear switch 55 cancels the return stroke and indicates via a control lamp 56 that the empty Cartridge needs to be changed.
  • a scanner disc 59 with light barrier 60 enables various control processes like turning off the engine when opening Hard stop or on hardened mixer or Speed monitoring and control at various Material viscosities.
  • the electrical Components and motors with a correspondingly designed Control circuit connected.
  • Figure 7 is also a level indicator with a Viewing window 57 indicated, one on carriage 29 or 34 attached lamp 58 is guided along a scale and thus shows the cartridge level.
  • This enables the feed to be coupled instead of a magnetic coupling that is very expensive for high torques to use a cheap mechanical clutch, which at Discharge and discharge process never has to be switched, the resulting switching noise and Wear problems are of minor importance because of the Coupling is only operated with each cartridge change and not with every discharge as in previously known devices.
  • the described electric drive is special advantageous for the device with the described Is feed unit, this drive can also be used for devices other feed units or for cartridges with one or multiple cylinders can be used.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

Im elektrisch betriebenen Austraggerät wirkt die elektrische Antriebsvorrichtung über Gewindespindeln (6, 8) auf je eine Stösselplatte (7, 9) zum Austragen von Material aus einer Kartusche (A, B). Dabei sind die Gewindespindeln (6, 8) axial stationär angeordnet und stehen mit einem die Stösselplatten (7, 9) aufweisenden Schlitten (29) in Wirkverbindung, wobei die den Schlitten und die Gewindespindeln enthaltenden Antriebselemente (6, 8; 7, 9; 10-18; 31, 32) vom Kartuschenraum (21) abgetrennt und abgedichtet sind und die auf die beiden Spindeln wirkenden unterschiedlich grossen Kräfte durch rollende Reibung reibungsarm auf die Lager (14, 15) abgestützt werden und somit keine Verkantungskräfte auf den Schlitten (29, 34) entstehen. Diese Anordnung erfordert keine aufwendigen Längsführungen und deren Abdichtung. Die Antriebselemente sind auf einfache Art von den übrigen Geräteteilen, insbesondere Kartuschen, abgetrennt und abgedichtet. Die elektrische Antriebsvorrichtung weist für den Antrieb unter grosser Last, Vorschub und Entlastungshub, einen ersten Getriebemotor (M1) und für den Antrieb mit geringerer Belastung, Rückhub und schneller Vorschub, einen zweiten Motor (M2) auf, wobei beim Vorschub und beim Entlastungshub die mit den Gewindespindeln (6, 8) verbundene Hauptwelle (27) über eine Kupplung (42, 43, 44) stets mit dem Getriebemotor (M1) verbunden ist und die Kupplung während dem Austrag und dem Entlastungshub nicht geschaltet wird. Dadurch kann für den zweiten Motor (M2) ein wesentlich kleinerer Motor verwendet werden, und es sind keine aufwendigen Kupplungen erforderlich. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisch betriebenes Austraggerät gemäss Oberbegriff von Patentanspruch 1. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorschubeinheit, die als mechanische Baugruppe in Austraggeräten für Mehrkomponentenmassen eingesetzt wird sowie auf den elektrischen Antrieb einer Vorschubeinheit. Austraggeräte dienen dazu, in Kartuschen abgefüllte, unterschiedliche Materialien durch eine Mischvorrichtung zu pressen, und in gemischten und dosierten Mengen auszutragen.
Aus der US-A-5 203 476 und der US-A-5 464 128 des gleichen Anmelders sind bereits elektrisch angetriebene Austraggeräte bekannt. Diese sind im wesentlichen so aufgebaut, dass mittels einer Gewindespindel ein Schlitten, an dem zwei Schubstangen befestigt sind, vorgeschoben wird und über zwei Kartuschenkolben der Materialaustrag bewirkt wird.
In einer weiteren bekannten Anordnung gemäss EP-B-492 413 erfolgt der Vorschub des Schlittens über zwei seitlich angeordnete Ketten, in einem weiteren Falle über Zahnstangen. Diese bekannten Vorrichtungen haben grundsätzliche Nachteile. So verursachen die verschieden grossen Reaktionskräfte auf die Schubstangen, wie sie bei unterschiedlichen Austragverhältnissen auftreten, grosse Momente und Verkantungsreibungen sowie Deformationskräfte auf den Schlitten und die erforderlichen Führungsorgane, wodurch solche Lösungen aufwendig herzustellen und schwierig zu schmieren und abzudichten sind.
In anderen Fällen, z. B. gemäss US-A-4 180 187, bei denen die Gewindespindeln, die wegen den grossen Austragkräften geschmiert werden müssen, direkt in die Kartuschen geschoben werden, sind diese Antriebsorgane stark schmutzanfällig und beispielsweise im Falle von Verunreinigung durch die auszutragenden Materialkomponenten schwer zu reinigen, was für den Anwender nicht praktikabel ist. Wird der Schlitten axial durch Ketten transportiert, ergibt sich als wesentlicher Nachteil, dass die sehr langsame Vorschub-Geschwindigkeit ein Getriebe mit hoher Untersetzung und für das Abkoppeln des Antriebsaggregates für die Entlastung oder den Rückhub eine Magnetkupplung für hohes Drehmoment verlangt, welches mit hohen Kosten verbunden ist.
Von diesem Stand der Technik ausgehend ist es eine erste Aufgabe der Erfindung, ein elektrisch betriebenes Austraggerät mit einer Vorschubeinheit zu verwirklichen, das die genannten Nachteile nicht aufweist und bei hoher Betriebssicherheit und Wartungsfreundlichkeit kostengünstig herzustellen ist. Diese Aufgabe wird mit dem Austraggerät gemäss Patentanspruch 1 gelöst.
Bei elektrisch betriebenen Austraggeräten des Standes der Technik ist nicht nur die Vorschubeinheit mit Nachteilen behaftet, sondern auch der elektrische Antrieb. Um die in Behältern oder Kartuschen abgefüllten Massen durch eine Mischvorrichtung, beispielsweise einen Statikmischer zu pressen, müssen grosse Druckkräfte aufgewendet werden, was zur Folge hat, dass sich die Kartuschen, die im allgemeinen aus Kunststoff bestehen, unter dieser Belastung ausdehnen. Dieser Kartuschendruck muss nach Beendigung des Austrags sofort abgebaut werden, weil sonst trotz unterbrochenem Vorschub weiter Material aus dem Mischer ausfliesst, das sogenannte Nachfliessen. Um dies zu verhindern, ermöglicht man den Vorschuborganen unmittelbar nach dem Austrag einen kleinen Entlastungshub durchzuführen. Weiter ist erforderlich, dass der Rückhub dieser Antriebseinheit für einen Kartuschenwechsel oder das Einführen der Vorschuborgane in eine teilentleerte Kartusche wesentlich schneller erfolgen muss als der eigentliche Arbeitsvorschub.
Die weiter oben erwähnte US-A-5 203 476 trägt diesem Problem Rechnung, indem der Entlastungshub durch eine mechanische, axiale Verschiebung der Arbeitspindeln mittels einem Kniehebelgelenk bewirkt wird. Bei der Lösung gemäss der ebenfalls oben erwähnten US-A-5 464 128 werden sowohl Entlastungshub als auch schneller Rückhub durch einen zweiten Motor sowie entsprechenden Magnetkupplungen vorgenommen.
Des weiteren ist aus der bereits zitierten EP-B-492 413 bekannt, eine Magnetkupplung zu verwenden, um den Vorschubantrieb von einem mit Ketten gezogenen Stösselschlitten abzukoppeln, damit eine gewisse Kartuschenentlastung sowie manueller Rückhub ermöglicht wird.
Es ist von diesem bekannten Stand der Technik ausgehend eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben beschriebenen, zum Teil gravierenden Nachteile zu beheben und einen elektromechanischen Antrieb für ein Austraggerät anzugeben, der preisgünstig hergestellt werden kann, platzsparend ist und sich durch eine grosse Zuverlässigkeit und Wartungsfreiheit auszeichnet. Diese Aufgabe wird mit dem elektrisch betriebenen Austraggerät gemäss dem unabhängigen Anspruch 2 gelöst.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Figur 1
zeigt in einem Schnitt gemäss der Linie I-I in Figur 3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Vorschubeinheit in einem Austraggerät,
Figur 2
zeigt einen Schnitt gemäss der Linie II-II in Figur 1,
Figur 3
zeigt einen Schnitt gemäss der Linie III-III in Figur 2,
Figur 4
zeigt in einem Schnitt gemäss der Linie IV-IV in Figur 6 eine Ausführungsvariante zu Figur 1,
Figur 5
zeigt einen Schnitt gemäss Linie V-V in Figur 4,
Figur 6
zeigt einen Schnitt gemäss der Linie VI-VI in Figur 5.
Figur 7
zeigt in einem Schnitt gemäss der Linie VII-VII in Figur 9 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Austraggerätes mit dem elektrischen Antrieb,
Figur 8
zeigt in einem vergrösserten Ausschnitt ein Detail des elektrischen Antriebes aus Figur 7 in einer anderen Stellung, und
Figur 9
zeigt weitere Einzelheiten am erfindungsgemässen Austraggerät.
Figur 1 zeigt den Rahmen 1 des Austraggeräts sowie kartuschenseitig, d.h. vorne, Kartusche A mit Kolben 2 und Kartusche B mit Kolben 3. Antriebsseitig, d.h. gegen hinten, weist der Rahmen 1 eine hintere Abschlusswand 4 sowie kartuschenseitig eine Wand 5 auf, wobei in diesen beiden Rahmenteilen der Antrieb gelagert und geführt ist. Die Vorschubeinheit enthält eine erste Gewindespindel 6 mit Stösselplatte 7 für die Kartusche A und eine zweite Gewindespindel 8 mit Stösselplatte 9 für die Kartusche B. Beide Gewindespindeln sind in axialer Richtung starr angeordnet und in der hinteren Abschlusswand 4 über Druckflächen 10 und 11 auf Stützhülsen 12 und 13 und diese wiederum über Kugel- oder Drucklager 14 und 15 radial und axial gelagert und abgestützt.
Vorne werden die Gewindespindeln radial auf Führungskolben 16 und 17 und diese wiederum in Stösselrohren 18 und 19 gelagert, wobei die Stösselrohre über eine gemeinsame Führungsbrille 20 in Wand 5 geführt werden.
Der Kartuschenraum 21 wird gegen den Antriebsraum 22 durch Dichtungen 23 abgedichtet. Die Gewindespindeln werden, siehe Figur 3, durch Kettenräder 24 und 25 über eine Kette 26 synchron durch ein auf der Welle 27 liegendes Kettenrad 28 angetrieben, siehe Figur 7.
Dadurch wird der Schlitten 29, der aus einer Brücke 30 mit den beiden Gewindemuffen 31, 32, den Stösselrohren 18, 19 sowie den Stösselplatten 7, 9 besteht, vorgeschoben und presst über die Stösselplatten und Kartuschenkolben die auszutragenden Medien durch den Mischer. Die Brücke und die Stösselplatte auf der Kartuschenseite A werden durch Verbindungsstangen und -schrauben so verschraubt, dass der Anpressdruck voll vom Stösselrohr aufgenommen wird. Das Stösselrohr auf der Kartuschenseite B wird in die Brücke eingeschraubt oder eingepresst. Der unterschiedliche Durchmesser der Stösselrohre in dieser Zeichnung ergibt sich aus den unterschiedlichen Austragverhältnissen, wobei jedoch beide Stösselrohre auch den gleichen Durchmesser aufweisen können.
Der gleiche Schlitten kann für mehrere Austragverhältnisse, beispielsweise von 1:1 bis 5:1 oder höher, verwendet werden, wobei jeweils nur die Stösselplatten dem jeweiligen Kartuschendurchmesser angepasst werden müssen. Aus unterschiedlichen Austragverhältnissen und Kartuschendurchmessern resultieren unterschiedliche Austragkräfte und diese werden für jede Seite unabhängig über die Gewindespindel und die Gewindemuffe auf das Kugel- oder Drucklager durch rollende Reibung auf den verwindungssteifen Rahmen abgestutzt. Dadurch entfallen die sonst verwendeten, aufwendigen Schlitten-Längsführungen mit ihren Reibungs-, Verkantungs-, Schmier- und Dichtproblemen. Besonders vorteilhaft ist, dass Gewindespindeln und Gewindemuffen, die wegen der hohen Axialkräfte gute Schmierung erfordern, von den übrigen Baugruppen wie Antriebe, Elektronik ferner dem Kartuschenraum räumlich völlig getrennt und abgedichtet sind.
In den Figuren 4 bis 6 ist eine Ausführungsvariante beschrieben, die ähnlich aufgebaut ist wie das erste Ausführungsbeispiel gemäss den Figuren 1 bis 3, wobei die gleichen Teile auch die gleichen Bezugszeichen aufweisen. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel sind die Gewindespindeln 6 und 8 vorne in einer Lagerung 33, 33A und 33B gelagert, die direkt am Rahmen 1 befestigt ist, wie dies insbesondere aus den Figuren 5 und 6 hervorgeht. Der Schlitten 34 besteht einstückig aus der Verbindungsbrücke 35 und den Stösselteilen 35A und 35B mit den angeschraubten Stösselplatten 7 und 9. Der Schlitten, bzw. die Stösselteile müssen für den Durchtritt der Halterung 33A und 33B unten offen sein.
Die oben beschriebenen Vorschubeinheiten sind nicht an eine spezielle Ausführung des elektrischen Antriebs gebunden.
Figur 7 zeigt schematisch und im Schnitt das vollständige erfindungsgemässe Austraggerät, worin die bereits beschriebenen Elemente der Vorschubeinheit sowie die Kartusche B mit dem Kartuschenkolben 3 und ein daran angebrachter Mischer 37 erkennbar sind.
Ein Getriebemotor M1, der am Rahmen 1 angeflanscht ist, treibt ein Schneckengetriebe 39 an und dieses treibt über ein erstes Kettenrad 40 ein auf der Hauptwelle oder Antriebswelle 27 frei drehbares zweites Kettenrad 41 an, das Mitnehmerzapfen 42 besitzt. Dabei sind anstatt Zapfen auch andere Kupplungsmittel wie Nocken oder dergleichen, möglich. Neben dem zweiten Kettenrad 42 ist auf der Hauptwelle 27 eine Schaltmuffe 43 gelagert, die mit der Hauptwelle radial verkeilt, aber in axialer Richtung verschiebbar ist. Die Mitnehmerzapfen 42 auf dem zweiten Kettenrad 41 sind in der Stellung von Figur 8 in entsprechende Ausnehmungen 44 in die Schaltmuffe eingerückt. Die Mitnehmerzapfen oder Mitnehmernocken können auch an der Schaltmuffe angebracht und in entsprechende Ausnehmungen am Kettenrad eingerückt werden. Auch sind andere Schaltelemente zwischen Kettenrad und Schaltmuffe möglich.
Falls die Schaltmuffe eingerückt ist, wie dies aus Figur 8 hervorgeht, wird die Hauptwelle 27 in der Drehzahl des Kettenrades 41 angetrieben und über das mit der Hauptwelle verkeilte Kettenrad 28 werden über weitere Kettenräder 24 und 25 die beiden Gewindespindeln 6 und 8 angetrieben, womit der Vorschub des Schlittens 29 bzw. 34 bewirkt wird. Mit diesem elektrischen Antrieb können wahlweise nur eine einzige oder auch mehrere Spindeln angetrieben werden.
Auf der Hauptwelle 27 ist ferner eine Halterung 45 angeordnet, die gegen den Rahmen 1 drehgesichert ist und axial auf der Hauptwelle nicht verschoben werden kann. Diese Halterung 45 trägt einen Hubmagneten 46, dessen Anker 47 mit einem Schieber 48 verbunden ist, der auf der Schaltmuffe gelagert ist, und diese beim Einschalten des Hubmagneten aus der Einrastposition, gemäss Figur 8, in die Ausrastposition, gemäss Figur 7, bewegt und diese Position während des Rückhubes oder schnellen Vorhubes festhält. Dabei stützt sich der Schieber 48 auf eine Scheibe 49 am Ende der Schaltmuffe ab, wobei der Schieber längsverschiebbar, aber nicht drehbar angeordnet ist.
Die Schaltmuffe ist gegenüber der Hauptwelle 27 von einer Druckfeder 50 beaufschlagt, die nach dem Abschalten des Hubmagneten die Schaltmuffe in die Einrastposition gemäss Figur 8 drückt.
Im Ausführungsbeispiel gemäss Figur 7 ist auf der Halterung ein zweiter Motor M2 angeordnet, der wesentlich kleiner ist als der Getriebemotor M1. Zwischen dem Motor M2 und der Hauptwelle ist ein Zahnriemengetriebe 51, das auch ein Zahnrad-Getriebe sein kann, angeordnet.
Da sich jedem Vorschub automatisch ein Entlastungshub anschliesst, wirken keine Kartuschen-Druckkräfte mehr auf den Schlitten 29, wodurch der schnelle Rückhub widerstandslos eingeleitet werden kann. Dieser erfolgt automatisch dann, wenn der vordere Schalter 54, siehe Figur 9, betätigt wird. Dadurch wird der Hubmagnet und Motor M2 eingeschaltet und über das Zahnriemengetriebe 51 erfolgt der Antrieb der Hauptwelle 27 und über Kettenräder 28, 24 und 25 der Gewindespindeln 6, 8 und damit des Schlittens 29. Nach Beendigung der Rückhubes wird der hintere Schalter 55 betätigt und der Motor M2 sowie der Hubmagnet ausgeschaltet.
Die Druckfeder 50 schiebt daraufhin die Schaltmuffe gegen das zweite Kettenrad 41, wobei sie einrastet, sobald die radialen Positionen von Mitnehmerzapfen und Ausnehmungen übereinstimmen, was erreicht wird, wenn der Getriebemotor M1 wieder für den Austragvorgang eingeschaltet wird, wobei der Getriebemotor M1 im Langsamlauf dreht bis die Kupplung eingerückt ist, um den Einrastvorgang zu erleichtern.
Im Gegensatz zu den vorbekannten Lösungen erfolgt der Entlastungshub mit dem Vorschubmotor, jedoch mit erhöhter Drehzahl und nicht mit dem Rückhubmotor. Für den Vorschub sowie die Startphase des Entlastungshubes, z. B. für den ersten Millimeter des Spindelrückzuges, sind hohe Drehmomente bei kleinen Drehzahlen notwendig, da die Spindeln noch voll belastet sind. Rückhub und schneller Vorschub hingegen benötigen höhere Drehzahlen bei kleinen Drehmomenten.
Diese Zuordnung, das heisst die Zweiteilung in einen relativ langsamen Antrieb mit hohen Drehmomenten und einen relativ schnellen Antrieb mit kleinen Drehmomenten erlaubt es, zwei dazu geeignete und angepasste Motoren zu verwenden und erspart teure Kupplungen für hohe Drehmomente. Von grosser praktischer Bedeutung ist, dass nach Beendigung des Vorschubs der Entlastungshub ohne Kupplungsbetätigung eingeleitet werden kann. Ausserdem erlaubt diese Zuordnung bei einer Fehlmanipulation den schnellen Vorschub ohne Überlastung der Geräteteile abzuschalten, beispielsweise wenn versucht wird, den Vorschub bei ausgehärtetem Mischer oder gegen einen Hartanschlag auszulösen.
In Figur 9 sind zusätzlich zu den bereits in Figur 1 beschriebenen Elementen einige Bedienungsteile dargestellt. Die Taste 52 bewirkt beim Drücken das Austragen, während das Loslassen dieser Taste den Entlastungshub einleitet. Um die Zeit für den Entlastungshub kurzzuhalten, wird der Getriebemotor M1 für die Startphase, beispielsweise den ersten Millimeter Entlastungshub, mit kleiner Drehzahl bei hohem Drehmoment und die nächsten 2 - 3 mm bei höherer Drehzahl und entsprechend kleinerem Moment angesteuert. Das Betätigen der Taste 53 leitet über die mechanische Kupplung sowie den Rückhubmotor M2 den früher beschriebenen Rückhub ein.
Der vordere Schalter 54 signalisiert, dass die Kartusche vollständig ausgetragen wurde und leitet automatisch den Rückhub ein. Der hintere Schalter 55 bricht den Rückhub ab und zeigt über eine Kontroll-Lampe 56 an, dass die leere Kartusche gewechselt werden muss. Eine Scanner-Scheibe 59 mit Lichtschranke 60 ermöglicht verschiedene Steuervorgänge wie das Ausschalten des Motors beim Auffahren auf Hartanschlag bzw. auf ausgehärteten Mischer oder Drehzahlüberwachung und Regelung bei verschiedenen Materialviskositäten. Ausserdem sind die elektrischen Komponenten und Motoren mit einer entsprechend ausgelegten Steuerschaltung verbunden.
In Figur 7 ist ferner eine Füllstandsanzeige mit einem Sichtfenster 57 angegebenen, wobei eine auf Schlitten 29 oder 34 befestigte Lampe 58 entlang einer Skala geführt wird und damit den Kartuschenfüllstand anzeigt.
Wie aus der Beschreibung hervorgeht, wurde diese elektrische Antriebseinheit für Austraggeräte von Mehrkomponenten-Massen so ausgelegt, dass eine klare funktionelle Trennung vorgenommen wird zwischen Vorschub und Entlastungshub und deren grossen Drehmomenten aber kleinen Drehzahlen im Vergleich zum schnellen Rückhub und schnellen Vorschub mit weit geringeren Drehmomenten, aber wesentlich höheren Drehzahlen. Dies ermöglicht für die Kupplung des Vorschubes statt einer für hohe Drehmomente sehr teuren Magnetkupplung eine günstige mechanische Kupplung einzusetzen, welche bei Austrag- und Entlastungsvorgang nie geschaltet werden muss, wobei die resultierenden Schaltgeräusche und Abnützungsprobleme von geringer Bedeutung sind, weil die Kupplung nur bei jedem Kartuschenwechsel betätigt wird und nicht wie in vorbekannten Geräten bei jedem Austrag.
Ausserdem können bei hohen Spindeldrehzahlen für schnellen Rückhub und schnellen Anstellvorschub anstelle von Zahnrädern oder Ketten teilweise Zahnriemen eingesetzt werden, was von grosser Bedeutung für geräuscharme Geräte ist.
Obwohl der beschriebene elektrische Antrieb besonders vorteilhaft für das Gerät mit der beschriebenen Vorschubeinheit ist, kann dieser Antrieb auch für Geräte mit anderen Vorschubeinheiten oder für Kartuschen mit einem oder mehreren Zylindern eingesetzt werden.

Claims (10)

  1. Elektrisch betriebenes Austraggerät, in dem die elektromechanische Antriebseinrichtung auf eine Vorschubeinheit wirkt, in der Gewindespindeln (6, 8) auf je eine Stösselplatte (7, 9) zum Austragen von Material aus mindestens einer Kartusche (A, B) wirken, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindeln (6, 8) axial stationär angeordnet sind und mit einem die Stösselplatten (7, 9) tragenden Schlitten (29, 34) in Wirkverbindung stehen, wobei die im Schlitten enthaltenen Gewindespindeln (6, 8)und Vorschubelemente (10-19; 31, 32) vom Kartuschenraum (21) räumlich abgetrennt und abgedichtet sind.
  2. Elektrisch betriebenes Austraggerät, in dem die elektromechanische Antriebseinrichtung einen Motor für den langsamen Vorschub und den Entlastungshub, sowie einen Motor für den schnellen Rückhub und den schnellen Vorschub aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass für den Antrieb von Vorschub und Entlastungshub mit grosser Belastung ein Getriebemotor (M1) und für den Antrieb mit geringerer Belastung, schneller Rückhub und schneller Vorschub, ein zweiter Motor (M2) verwendet wird, wobei beim langsamen Vorschub und beim Entlastungshub die mit den Gewindespindeln (6, 8) verbundene Hauptwelle (27) über eine Kupplung (42, 43, 44) dauernd mit dem Getriebemotor (M1) verbunden ist.
  3. Austraggerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (43, 44) über einen von einem Hubmagneten (46) betätigbaren Schieber (48) ausrückbar ist, um nach dem Entlastungshub den Getriebemotor (M1) abzukuppeln sowie den zweiten Motor (M2) für den schnellen Rückhub oder schnellen Vorschub einzuschalten, wobei der Schieber für das wieder Einrücken der Kupplung mit einer Druckfeder (50) beaufschlagt ist und eine elektrische Schaltung vorgesehen ist, um während dem wieder Einrücken der Kupplung den Getriebemotor (M1) kurzzeitig auf Langsamlauf zu schalten.
  4. Austraggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindeln (6, 8) hinten im Rahmen (1, 4) über Druckflächen (10, 11) auf Stützhülsen (12, 13) und diese auf Kugel- oder Drucklagern (14, 15) radial und axial gelagert sind und über Gewindemuffen (31, 32) auf die Verbindungsbrücke (30) des Schlittens (29, 34) wirken.
  5. Austraggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (24-28) der Gewindespindeln (6, 8) am hinteren Ende erfolgt und derart ausgebildet ist, dass die Gewindespindeln synchron angetrieben werden.
  6. Austraggerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindeln (6, 8) vorne auf Führungskolben (16, 17) gelagert sind, welche wiederum in den Stösselrohren (18, 19) des Schlittens gelagert sind, wobei die Stösselrohre (18, 19) vorne über eine Führungsbrille (20) in einer Rahmenwand (5) geführt und hinten mit der Brücke (30) verbunden sind, wobei der Schlitten aus den Stässelplatten (7, 9), den Stösselrohren (18, 19) und der Brücke (30) gebildet wird.
  7. Austraggerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindeln (6, 8) vorne in einer am Rahmen (1) befestigten Halterung (33, 33A, 33B) gelagert sind und der Schlitten (34) aus einstückig geformter Verbindungsbrücke (35) mit den Stösselteilen (35A, 35B) sowie den angeschraubten Stösselplatten (7, 9) gebaut ist, wobei die Stösselteile auf ihrer ganzen Länge einen Durchtritt für die Halterung (33, 33A, 33B) aufweisen.
  8. Austraggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebemotor (M1) über ein Getriebe (39) und zwei Kettenräder (40, 41) mit der Hauptwelle (27) verbunden ist, wobei das zweite Kettenrad (41) frei auf der Hauptwelle läuft und Kupplungselemente (42) aufweist.
  9. Austraggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Motor (M2) über eine Untersetzung (51) mit der Hauptweile (27) verbunden ist.
  10. Austraggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Durchmesser der Kartuschen (A, B) und damit der Stösselplatten (7, 9) 1:1 beträgt oder von 1:1 abweicht.
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