НАСТОЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ И ВЫДАЧИ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ МАСС
DESK DEVICE FOR MIXING AND DISPENSING MULTICOMPONENT COMPOUNDS

Изобретение относится к настольному устройству для смешивания и выдачи многокомпонентных масс, в частности стоматологических слепочных масс, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Такое настольное устройство известно из ЕР 492413 А1, при этом служащие для выдавливания емкостей с отдельными компонентами толкатели можно приводить в движение по выбору с помощью электродвигателя или с помощью маховика вручную. Маховик служит, в частности, для позиционирования толкателей в желаемом положении, например, после установки лишь частично заполненной емкости и перед собственно процессом выдавливания. Преимуществом процесса позиционирования вручную является связанный с ним выигрыш времени по сравнению с медленным, вызываемым электродвигателем движением толкателей, которые предназначены для осуществления процесса выдавливания. Для перевода настольного устройства из режима привода с помощью электродвигателя в режим ручного управления и обратно предусмотрена электромагнитная муфта, которую можно включать лишь синхронно с электродвигателем. Известное настольное устройство имеет тот недостаток, что применение электромагнитной муфты связано с относительно большими конструктивными затратами, и наряду со связанной с этим высокой стоимостью требует относительно много места.
Из ЕР 1531011 А1 известно настольное устройство, в котором электродвигатель через рычаг воздействует на несколько зажимных элементов, которые нагружают толкатели и перемещают их с помощью дискового кулачка. За счет требуемого взаимодействия нескольких механических зажимных элементов в небольшом пространстве эта конструкция требует высокой точности изготовления, что связано с высокой стоимостью.
В основу изобретения положена задача создания настольного устройства указанного вначале вида, которое при отсутствии указанных выше недостатков и с учетом необходимой точности выдачи имеет компактную конструкцию, а также невысокую стоимость и простоту в изготовлении.
Эта задача решена согласно изобретению с помощью настольного устройства с признаками пункта 1 формулы изобретения. Винтовая (витая) пружина представляет простой и эффективный элемент муфты для уменьшения требуемого конструктивного пространства и обеспечения надежной работы. Для выполнения особых требований к включению и выключению сцепления для попеременной работы настольного устройства с ручным приводом или приводом с помощью электродвигателя предлагается применять винтовую пружину, как определено в пункте 2 формулы изобретения.
Ниже приводится подробное пояснение изобретения на основе предпочтительного варианта выполнения, из которого следуют другие свойства и преимущества изобретения, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
фиг.1 - настольное устройство для выдачи многокомпонентных масс в перспективном виде снаружи;
фиг.1А - разрез настольного устройства согласно изобретению в плоскости 1А на фиг.1;
фиг.2 - внутренняя конструкция показанного на фиг.1 настольного устройства в соответствующем перспективном виде;
фиг.2А - переключаемое сцепление показанной на фиг.2 внутренней конструкции настольного устройства, при этом действующий при надавливании вниз крышки корпуса силовой поток обозначен стрелками в увеличенном масштабе;
фиг.3 - внутренняя конструкция настольного устройства с удаленным сменным патроном в повернутом на 90° относительно фиг.1 и фиг.2 перспективном виде;
фиг.4 - переключаемая муфта с винтовой пружиной согласно изобретению для привода выдавливающих толкателей в показанном на фиг.1-3 настольном устройстве для переключения между зубчатой передачей электродвигателя и свободным ходом в перспективном виде;
фиг.5 - показанная на фиг.4 муфта с винтовой пружиной, при этом удалена проходящая по наружному периметру переключательная гильза;
фиг.6 - разрез вдоль оси вращения показанной на фиг.4 муфты с винтовой пружиной.
Показанное на фиг.1 настольное устройство 1 содержит корпус 2, нижняя сторона которого ограничена плоской опорной поверхностью 2а, в то время как верхняя ограничивающая поверхность 2b наклонена к передней стороне и проходит в направлении задней стороны настольного устройства 1 за опорную поверхность 2а.
На обеих боковых поверхностях 2с и соответственно 2d предусмотрено ручное средство в виде по меньшей мере одного маховика 3а и соответственно 3b, который соединен с механизмом внутри корпуса и служит для ручной подачи вперед или соответственно назад выдавливающих толкателей. Для упрощения управления маховиками 3а, 3b они выполнены с захватами.
Передняя поверхность 2е корпуса 2 имеет отверстие, через которое выступает конец патрона 6, на конце которого закреплен с помощью накидной гайки 4а динамический смеситель 4 для перемешивания компонентов.
В передней части верхней ограничительной поверхности 2b образована по существу прямоугольная крышка 5, которая выполнена, с одной стороны, с возможностью открывания и тем самым обеспечения доступа к пространству патрона. С другой стороны, крышка 5 в закрытом состоянии выполняет функцию нажимной клавиши, которая соединена с механизмом во внутреннем пространстве корпуса, в частности, с управлением моторного привода. По соображениям безопасности с помощью этого решения предотвращается выполнение процесса выдавливания при открытой крышке. Независимо от вида применяемого привода и от возможно связанного с этим сцепления, выполнение крышки 5 в виде откидной нажимной клавиши имеет то преимущество, что уменьшаются источники опасности повреждений.
На фиг.2 и 3 показана механическая конструкция во внутреннем пространстве корпуса 2 настольного устройства 1. Заменяемый вручную патрон 6 содержит две имеющие по существу форму цилиндра емкости 6а и 6b, при этом емкость 6а имеет больший диаметр и тем самым больший объем по сравнению с емкостью 6b. На заднем конце емкостей 6а, 6b расположена соответствующая толкательная тарелка 7а, 7b. В соединении с задним концом толкательных тарелок 7а, 7b расположен имеющий форму цилиндра выдавливающий толкатель 8а, 8b. Выдавливающие толкатели 8а, 8b имеют, в свою очередь, на своем противоположном относительно толкательных тарелок 7а, 7b конце жесткое соединение с кареткой 9.
Каретка 9 выполнена в виде полурамы и установлена с возможностью перемещения в осевом направлении выдавливающих толкателей 8а, 8b или соответственно емкостей 6а, 6b. Как показано на фиг.1А, для этого каретка 9 опирается с возможностью движения в направлении перемещения выдавливающих толкателей 8а, 8b внутри расположенных по сторонам направляющих канавок 9а, 9b. Направляющие канавки 9а, 9b выполнены в виде рельсов из металлического листа, которые имеют U-образное поперечное сечение и закреплены, каждый, в выступах левой и соответственно правой боковых внутренних стенок 2с, 2d корпуса. За счет двустороннего направления каретки 9 в направляющих канавках 9а, 9b обеспечивается одновременное прямолинейное перемещение выдавливающих толкателей 8а, 8b и эффективно предотвращается перекос выдавливающих толкателей 8а, 8b и закрепленных на концах толкательных тарелок 7а, 7b во внутреннем пространстве патрона во время процесса выдавливания.
Для специалистов в данной области техники понятно, что названные преимущества каретки 9 проявляются также в обычном устройстве для смешивания и выдачи многокомпонентных масс, независимо от вида и конструкции применяемой муфты и независимо от использования моторного или лишь ручного привода для перемещения каретки 9.
Как показано на фиг.2 и 3, для перемещения каретки 9 она шарнирно соединена внутри своего левого и соответственно правого ограничения с двумя противоположными концами направляющей цепи 10а и соответственно 10b. Направление тяги направляющей цепи 10а и соответственно 10b задается с помощью соответствующих двух расположенных слева и соответственно справа направляющих цепь зубчатых колес 11а, 12а и соответственно 11b, 12b в осевом направлении выдавливающих толкателей 8а, 8b и соответственно емкостей 6а, 6b. Привод направляющей цепи 10а и соответственно 10b осуществляется с зубчатого колеса 13а и соответственно 13b привода цепи, которое расположено на левой и соответственно правой стороне проходящего в поперечном направлении настольного устройства 1 главного вала 14.
С одной стороны предусмотрен ручной привод главного вала 14 и тем самым каретки 9. Для этого на левом и соответственно правом наружном конце главного вала 14 закреплено внешнее зубчатое колесо 15а и соответственно 15b, которое через промежуточное зубчатое колесо 16а и соответственно 16b и зубчатое колесо 17а и соответственно 17b маховика соединено с расположенными по сторонам на корпусе 2 маховиками 3а и соответственно 3b.
Кроме того, предусмотрен моторный привод главного вала 14. Переключение между ручным и моторным приводом реализуется с помощью расположенной центрально на главном валу 14 муфты 30 с винтовой пружиной. За счет выполнения в виде зубчатого колеса 31а приводная сторона 31 муфты 30 с винтовой пружиной соединена через передаточное зубчатое колесо 18 с выходом редуктора 19.
На входе редуктора предусмотрена проскальзывающая муфта 20, которая соединена через зубчатый ремень 21 с передаточным валом 22, который находится внутри положения патрона 6 и соответственно выдавливающего толкателя 8а, 8b по существу в направлении их длины. Передаточный вал 22 соединен через другой расположенный на его переднем конце зубчатый ремень 23 непосредственно с редукторным электродвигателем 24. При этом скорость вращения редукторного электродвигателя 24, равная, например, 2700 оборотов в минуту, снижается примерно до 400 оборотов в минуту передаточного вала 22. Проскальзывающая муфта 20 служит в качестве перегрузочного предохранителя, в частности, в случае, когда не заменен динамический смеситель после затвердевания многокомпонентной массы от предыдущего процесса смешивания.
Дополнительно происходит передача крутящего момента передаточного вала 22 на расположенный над ним параллельно смесительный вал 25, который входит в динамический смеситель 4 с целью его привода. Сцепление между передаточным валом 22 и смесительным валом 25 осуществляется через расположенные на заднем конце вала зубчатые колеса 22а и 25а, которые находятся в зацеплении друг с другом.
За счет этого смесительный вал 25 вращается с эквивалентной скоростью вращения около 400 оборотов в минуту.
Наряду с приводной стороной 31 муфта 30 с винтовой пружиной имеет переключательный элемент в виде переключательной гильзы 32, которая на правом конце имеет зубья 32b, в зацепление с которыми находится зубчатое колесо 26а зависящего от направления вращения механизма 26 свободного хода. Зависящий от направления вращения механизм 26 свободного хода закреплен на левой и соответственно правой стороне на рычаге 27а и соответственно 27b, который шарнирно соединен с направленным вверх нажимным стержнем 28а и соответственно 28b. Нажимные стержни 28а и соответственно 28b, находясь в контакте с крышкой 5 корпуса 2, нагружены вверх пружиной 29а и соответственно 29b. Под правым рычагом 27b находится в его направлении поворота переключатель 24а, при приведении в действие которого включается редукторный электродвигатель 24.
Настольное устройство 1, описание которого приведено выше, содержит различные отдельные элементы с винтовой пружиной, в частности проскальзывающую муфту 20 для ограничения крутящего момента и зависящий от направления вращения механизм 26 свободного хода, принцип действия которого можно рассматривать как известный. В противоположность этому, применение муфты 30 с винтовой пружиной согласно изобретению основывается на новом принципе, который поясняется ниже со ссылками на фиг.4-6.
Сторона отбора мощности муфты 30 с винтовой пружиной образована главным валом 14, который выполнен по существу цилиндрическим, диаметр которого в двух концевых зонах 14а, 14b является идентичным, а средняя зона которого имеет участок 14с с большим по сравнению с ним диаметром и участок 14d с еще большим диаметром вдоль ступеньки. На левой и соответственно правой краевой зоне 14а и соответственно 14b расположено зубчатое колесо 13а и соответственно 13b привода цепи, которое приводит в движение через цепи 10а и соответственно 10b каретку 9.
На участок 14с средней зоны главного вала 14 опирается с возможностью вращения приводная сторона муфты 30 с винтовой пружиной в виде приводной ступицы 31 через расположенный между ними подшипник 33 скольжения. Приводная ступица 31 имеет по существу форму полого цилиндра с постоянным внутренним диаметром и различные участки со ступенчато уменьшающимися слева направо наружными диаметрами. На левом наружном участке с наибольшим наружным диаметром расположены зубья 31а, которые находятся в зацеплении с передаточным зубчатым колесом 18 для приема крутящего момента моторного привода. Правый наружный участок имеет наименьший наружный диаметр, который по существу соответствует диаметру смежного среднего участка 14d главного вала 14.
На эти граничащие друг с другом наружные поверхности с по существу постоянным диаметром надвинута винтовая пружина 34. При этом внутренний диаметр винтовой пружины 34 в ослабленном состоянии перед надвиганием меньше диаметра, который образуется после надвигания и при охвате граничащих друг с другом наружных поверхностей. За счет напряжения пружины образуется соединение с силовым замыканием между винтовой пружиной 34 и обеими наружными поверхностями и в соответствии с этим жесткое соединение между приводной ступицей 31 и главным валом 14.
На покрытых винтовой пружиной 34 участках установлена с возможностью поворота переключательная гильза 32. Переключательная гильза 32 имеет форму полого цилиндра, правая наружная зона которого имеет на окружности зубья 32b, которые снова взаимодействуют с зубчатым колесом 26а механизма 26 свободного хода. Кроме того, на правом крае предусмотрена поводковая прорезь 32, в которую входит установленный на правом конце винтовой пружины концевой крюк 34а.
За счет поворота переключательной гильзы 32 в направлении D вращения передаточного привода, которое обозначено на фиг.4 стрелкой, концевой крюк 34а перемещается противоположно направлению намотки винтовой пружины 34. При предпочтительном угле поворота около 3-15° размыкается соединение с силовым замыканием винтовой пружины 34 со средним участком 14а главного вала 14. За счет этого обеспечивается свободный ход главного вала 14 относительно передаточного привода и привод вручную через зубчатые колеса 17а, 17b маховиков 3а, 3b.
Ниже приводится подробное описание возможного хода выполнения способа при работе настольного устройства 1 согласно изобретению.
Когда каретка 9 находится в своем самом заднем положении, то можно после открывания крышки 5 закладывать патрон 6 в настольное устройство. При этом муфта с винтовой пружиной находится в своем повернутом примерно на 3-15° в направлении D вращения положении, так что главный вал 14 отсоединяется от приводной стороны 31. За счет приведения в действие маховика 3а, 3b можно быстро перемещать каретку в переднем направлении (и обратно), пока толкательные тарелки 7а, 7b выдавливающих толкателей 8а, 8b не упрутся в выдавливающий поршень патрона 6.
После закрывания крышки 5 можно ее конец на стороне выдавливания применять в качестве нажимной клавиши. Действующий при нажимании крышки силовой поток показан на фиг.2А стрелками. При нажимании на крышку нажимные стержни 28а, 28b отжимаются вниз (стрелка I) противоположно силовой нагрузке с помощью пружин 29а, 29b (стрелка II). Это, в свою очередь, приводит к поворотному движению рычагов 27а, 27b вниз, при этом, в частности, с помощью правого рычага 27b приводится в действие переключатель 24а для включения редукторного электродвигателя 24. Одновременно зубчатое колесо 26а механизма 26 свободного хода выполняет соответствующее поворотное движение (стрелка III). Это приводит одновременно к движению соединенной с ним переключательной гильзы 32 (стрелка IV) примерно на 3-15° противоположно направлению D вращения, так что винтовая пружина 34 возвращается в свое плотно намотанное первоначальное положение и соединяется с силовым замыканием с главным валом 14. Тем самым он сцепляется с приводной стороной 31.
С помощью редукторного электродвигателя 24 зубчатый ремень 23 передаточного шпинделя 22 приводится в движение со скоростью, например, примерно 400 оборотов в минуту. Он приводит в движение с одной стороны смесительный шпиндель 25 смесителя 4 через зубчатые колеса 22а, 25а. На выходе передачи находится передаточное зубчатое колесо 18, крутящий момент которого передается через муфту 30 с винтовой пружиной на главный вал 14. Крутящий момент главного вала 14 передается через направляющие цепи 10а, 10b в виде линейного тягового усилия на каретку 9, так что нагружаются выдавливающие толкатели 8а, 8b для введения отдельных компонентов в динамический смеситель 4, которые смешиваются в нем и затем выдаются.
После выдачи желаемого количества многокомпонентной массы крышку отпускают, за счет чего с помощью пружин 29а, 29b нажимные штанги 28а, 28b и рычаги 27а, 27b переводятся вверх в свое исходное положение. За счет этого переключательная гильза 32 на муфте 30 с винтовой пружиной возвращается в свое повернутое на 3-15° в направлении D вращения положение и передаточный привод отсоединяется от главного вала 14. Одновременно происходит выключение редукторного электродвигателя 24 за счет разгрузки переключателя 24а через рычаг 27b.
Вследствие быстрого отсоединения привода 24 происходит мгновенная разгрузка каретки 9 и соответственно выдавливающих толкателей 8а, 8b, которая обеспечивает мгновенное снятие давления в патроне 6 через поршень патрона и тем самым в основном вытекание смешанных компонентов из динамического смесителя 4. После замены смесителя 4 устройство готово для следующей выдачи.
Поскольку после каждого процесса выдачи происходит автоматическое отсоединение привода 24, то всегда возможно возвращение вручную каретки 9 в исходное положение с помощью маховиков 3а, 3b. Это позволяет после открывания крышки 5 извлекать частично или полностью опустошенный патрон 6.