АППЛИКАЦИОННАЯ СИСТЕМА, РАБОТАЮЩИЙ ОТ БАТАРЕИ АППЛИКАТОР И СПОСОБ СОЗДАНИЯ АДГЕЗИОННОЙ СВЯЗИ
APPLICATION SYSTEMS, BATTERY-OPERATED APPLICATOR AND METHOD FOR CREATING ADHESIVE CONNECTION

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к аппликационной системе для двухкомпонентных материалов, которая содержит первый компонент, размещенный в первом упаковочном блоке, и второй компонент, размещенный во втором упаковочном блоке. Кроме того, изобретение относится к аппликатору для такой системы и способу создания адгезионной связи и/или покрытия, выполненного из двухкомпонентных материалов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Использование двухкомпонентных материалов для создания адгезионных связей и/или уплотнений известно давно и является обычной практикой в различных областях техники. В различных областях применения, которые в отношении практических требований часто различаются в весьма значительной степени, разработаны различные конфигурации упаковок для компонентов систем и аппликаторов, предназначенных для этих конфигураций.
В промышленном секторе предпочтительно используют координируемые регулируемые системы, в которых в основном используются насосы и пневматические сопрягающие устройства для выталкивания компонентов системы из соответствующих упаковочных блоков. Такие системы только условно подходят для малосерийного производства и в целом не подходят для ручного производства.
В промышленном секторе, например, для создания адгезионных связей или уплотнений на строительной площадке или при замене окна транспортного средства в прошлом использовались аппликаторы с ручным управлением, а в последние годы используются устройства, работающие от электросети или батарей. Такие устройства значительно снижают трудовые затраты на выталкивание и позволяют одновременно использовать несколько упаковок с соответствующими силами выталкивания; однако сфера их применения ограничена.
Некоторые ограничения в ручном производстве вытекают из химического состава известных двухкомпонентных материалов и относящихся к нему физико-химических параметров и условий обработки. Таким образом, системы, имеющие очень высокое количественное соотношение отдельных компонентов, такое, например, как 30:1 или выше, могут быть смешаны с достаточной точностью с использованием известных устройств только с большим трудом. Некоторые системы, по меньшей мере при низких температурах, не превышающих нескольких градусов Цельсия, которые, тем не менее, приходится использовать вручную, имеют настолько высокую вязкость, что их выталкивание из упаковки может быть осуществлено только с приложением больших физических усилий или с применением электричества. Кроме того, в некоторых известных системах, допустимое "время открытой выдержки" (время схватывания) является слишком кратким, и/или нельзя увеличивать так называемое "минимальное время для затвердевания клея лобовых стекол" (при замене окна транспортного средства), в частности, при низких температурах.
Таким образом, согласно настоящему изобретению предложены системы, выполненные из реагирующего с жидкостью состава и из отверждающего компонента, который примешивают в значительно уменьшенном соотношении. Предложенные системы превосходно удовлетворяют важным практическим требованиям.
Кроме того, в отношении уровня техники, в настоящей заявке сделана ссылка на документы: WO 2008/076941 A1, US 5,545,460 A, DE 102006038897 А1, а также DE 10164385 С1.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача настоящего изобретения состоит в создании аппликационной системы, подходящей для ручного использования, в частности, подходящей для двухкомпонентных материалов последнего типа из указанных, а также аппликатора для такой системы, а также соответствующего предпочтительного способа создания адгезионной связи и/или уплотнения.
Эта задача решена созданием аппликационной системы по п. 1 приложенной формулы, созданием работающего от батареи аппликатора, имеющего особенности по п. 14 приложенной формулы, и созданием способа, имеющего особенности по п. 6 приложенной формулы. Предпочтительные варианты настоящего изобретения составляют предмет соответствующих зависимых пунктов.
В предложенной аппликационной системе используется динамический смеситель, который содержит по меньшей мере один из указанных признаков: пробивающий элемент для вскрывания первого и/или второго упаковочного блока или блоков, две камеры для предварительного смешивания и ротор с роторными лопатками, выполненный с возможностью перемещения вперед в процессе смешивания. Смеситель предпочтительно имеет указанные особенности в различных сочетаниях.
Согласно одному варианту реализации первым упаковочным блоком является трубчатый мешок, и вторым упаковочным блоком является жесткостеночный картридж. Согласно другому варианту реализации первый и второй упаковочные блоки жестко соединены друг с другом, и кроме того, множество смесителей размещены в упаковке, отдельной от комбинации первого и второго упаковочных блоков. При такой конфигурации учитывается то обстоятельство, что в случае размеров упаковок, которые обычно используются в практике, полная выработка содержащихся в упаковке указанных двух компонентов обычно происходит в течение нескольких разделенных во времени процедурах, и в начале новой процедуры обработки должен быть использован новый смеситель.
Кроме того, согласно настоящему изобретению предложен работающий от батареи аппликатор для аппликационной системы, содержащий:
держатель для размещения первого и второго упаковочных блоков; и
электрический привод с батареей в качестве источника тока, предназначенный для координированного и дозированного выталкивания отверждаемого жидкостью состава из первого упаковочного блока и отверждающего компонента из второго упаковочного блока, а также для приведения в действие отдельного динамического смесителя, вставленного в аппликатор. Таким образом, можно обойтись без соединения с питающей электросетью, которое ухудшает гибкость использования известных аппликаторов и в некоторых ситуациях затрудняет управление ими.
Согласно предпочтительному варианту реализации держатель аппликатора содержит:
первое устройство для размещения картриджа, выполненное с возможностью размещения в нем первого упаковочного блока в форме трубчатого мешка,
второе устройство для размещения картриджа, выполненное с возможностью размещения в нем второго упаковочного блока в форме картриджа с жесткой стенкой. Электрический привод содержит первый выталкивающий шток с выталкивающим поршнем, соединенным с ним, для выталкивания реагирующего с жидкостью состава из трубчатого мешка и второй выталкивающий шток с выталкивающим поршнем, интегрированным в жесткостеночный картридж для отверждающего компонента с возможностью взаимодействия с указанным картриджем, а также приводной вал для динамического смесителя, все из которых расположены на выходной стороне передаточного механизма, соединенного на входной стороне с электродвигателем. Согласно данному варианту реализации аппликатор согласно настоящему изобретению обеспечивает широкое использование указанного нового двухкомпонентного материала, в частности с подходящей конфигурацией упаковки в различных прикладных областях, в частности, в области замены окна транспортного средства.
Выполненный в компактной и предпочтительно управляемой конфигурации, предложенный аппликатор имеет удлиненный цилиндрический основной корпус, в котором в направлении продольной оси размещены расположенные один за другим: держатель для размещения в нем первого и второго упаковочных блоков, первый и второй выталкивающие штоки в смежном расположении, передаточный механизм и электродвигатель. В частности, устройство имеет ручку, которая при наблюдении сбоку имеет U-образную или V-образную форму, расположена в центральной секции на основном корпусе и предназначена для размещения батареи в U-образном или V-образном рычаге.
Предпочтительные варианты реализации предложенного способа вытекают из вышеуказанных специфических особенностей упаковочных блоков реагирующего с жидкостью состава и отверждающего компонента (трубчатого мешка или жесткостеночного картриджа) и согласно дополнительному варианту реализации из их конструктивного соединения в общий самофиксирующийся упаковочный блок. Дополнительный технологический аспект следует из отдельного условия наличия в комплекте смесителя и предпочтительно множества смесителей в отдельной упаковке, которое учитывает то обстоятельство, что содержание упаковочного блока или блоков обычно полностью вырабатывается только с перерывами в работе, в результате чего требуется замена смесителя.
В частности, предусмотрено, что объем отверждающего компонента во втором упаковочном блоке составляет 5% или меньше, в частности между 1% и 3,5%, от объема реагирующего с жидкостью состава в первом упаковочном блоке. По сравнению с существенно более высокими содержанием отвердителя, используемым практически до настоящего времени, такой подход обеспечивает предпочтительное уменьшение мощности смешивания, при которой необходимая точность обеспечена соответствующей конструкцией смесителя.
Согласно другому варианту реализации аппликатором управляют при скорости вращения смесителя в диапазоне между 50 и 100 об/мин, в частности между 60 и 80 об/мин, и расходе 1 мл/с. Эти значения скорости вращения полностью соответствуют практике работы в отношении потребления электроэнергии и срока использования батареи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Ниже настоящее изобретение описано подробно на примере предпочтительных вариантов реализации со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых показаны только те особенности, которые необходимы для понимания настоящего изобретения. Очевидно, что настоящее изобретение не ограничивается показанными и описанными примерами вариантов реализации.
На чертежах:
на фиг. 1 схематически с частичным разрезом показан вид сбоку аппликатора согласно настоящему изобретению;
на фиг. 2 показан вид сбоку аппликатора согласно дополнительному варианту реализации;
на фиг. 3 показан перспективный вид аппликатора, показанного на фиг. 2, с частично удаленной крышкой корпуса;
на фиг. 4А и 4В показаны перспективный вид и вид спереди примера упаковки для двухкомпонентного материала; и
на фиг. 5А-5С показаны перспективный вид, разрез и деталировка динамического смесителя согласно одному варианту реализации, который используется с аппликатором, показанным на фиг. 1-3.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг. 1 схематически показан вид сбоку аппликатора 1 согласно настоящему изобретению, в котором в качестве основных компонентов индивидуально обозначены дозирующее и смешивающее устройство 1А и относящееся к нему приводное устройство 1В, а также корпус 1С устройства.
Дозирующее и смешивающее устройство 1А содержит представленные в качестве примера два устройства 2 и 3 для размещения картриджей, имеющие различные диаметры и различные длины, для трубчатого мешка 22.1 и жесткого картриджа 3.1. Имеющее больший размер устройство 2 для размещения картриджа может быть приведено в действие посредством выполненного с возможностью осевого перемещения первого приводного поршня ("линейного поршня") 16, который соединен с первым приводным штоком (зубчатой рейкой) 4 и линейно продвигается указанным приводным штоком в устройство 2 для размещения картриджа. Устройство 3 для размещения картриджа, имеющее значительно меньший диаметр, и, кроме того, значительно меньшую длину, чем устройство 2 для размещения картриджа, может быть приведено в действие согласно настоящему изобретению посредством второго приводного поршня ("вращающегося поршня") 11, имеющего на наружной стороне резьбу, которая вдавливается во внутреннюю стенку устройства 3 для размещения картриджа или картриджа 23.1, вставляемого в указанное устройство, и, таким образом, вращение указанного поршня вызывает его продвижение.
Приводной узел 1В содержит передаточный механизм 8, который имеет одну входную сторону привода и три различные выходные стороны привода. С одной стороны, это выход для линейно перемещающейся зубчатой рейки 4, а с другой стороны, это выход для вращения второго приводного штока 5; и, наконец, выход для также вращающегося приводного вала 10, который предназначен для приведения в действие вращающегося смесителя 17. Два устройства 2 и 3 для размещения картриджа соединены на выходной стороне с соединителем 6 картриджей, сквозь который материал, расположенный в устройствах 2 и 3 для размещения картриджа, также перемещается от выходов компонентов к вращающемуся смесителю 17, который также соединен с соединителем 6 картриджей. Конструкция такого вращающегося смесителя является известной. Он имеет выталкивающий наконечник, который установлен в передней стороне и через который выпускают смешанный материал.
Согласно одному варианту реализации дозирующее и смешивающее устройство 1 содержит показанный на чертеже передаточный механизм 8, который приводится в действие электродвигателем 9. Кроме того, указанное устройство содержит микровыключатель 12, работа которого подробно не описана в настоящей заявке. Корпус 1С устройства содержит управляющий блок 13 с включающим/выключающим переключателем 13а для ручного управления устройством, управляющий блок 14 и батарею 15.
На фиг. 2 и 3 показан подробный вид сбоку аппликатора с питанием от батареи согласно одному варианту реализации и подробный перспективный вид данного аппликатора с частично удаленным корпусом. Части, имеющие функции, идентичные функциям частей, показанных на фиг. 1, обозначены теми же ссылочными номерами, что и на фиг. 1, и ниже повторно подробно не описаны.
В отношении функциональных аспектов, аппликатор 21 также содержит дозирующее и смешивающее устройство 21А и приводное устройство 21В, которые размещены по существу в удлиненном цилиндрическом корпусе (кожухе) 21С. Дозирующее и смешивающее устройство 21А согласно данному варианту реализации содержит устройство 22/23 для размещения картриджа, выполненное объединенным для удерживания также объединенного упаковочного блока с адгезивной системой (показанной на фиг. 4А и 4В), которая содержит трубчатый мешок 22.1 и жесткостеночный картридж 23.1. Соединитель 26 картриджей с байонетным затворным механизмом обеспечивает для картриджей 22.1, 23.1, доставленных соединенными любым способом, дополнительное крепление в аппликаторе, а также облегчает удаления израсходованного картриджа и установку нового. Как более подробно показано на фиг. 4А-5С и как более подробно описано ниже, в рабочем состоянии дозирующее и смешивающее устройство 21А по существу является функциональным компонентом аппликатора 21, но это достигается только после вставления пакета картриджей и динамического смесителя (вращающегося смесителя) 27 в корпус устройства.
Приводное устройство 21В содержит первый приводной шток 24, сконструированный в форме зубчатой рейки, с которой соединен первый поршень 36 для выталкивания реагирующего с жидкостью состава из трубчатого мешка 22.1. С учетом этой функции, зубчатая рейка 24 также может быть названа (первым) "выталкивающим штоком". Ее конец имеет ручку 24а для ручного втягивания во время замены пакета картриджей. Для выталкивания компонента отверждающего реагента из жесткостеночного картриджа 23.1 предназначен второй поршень (не показан на фиг. 1), интегрированный в картридже, конструкция и функция которого по существу соответствуют конструкции и функции второго приводного поршня (вращающегося поршня), показанного на фиг. 1, для приведения в действие которого используется второй приводной или выталкивающий шток 25. Второй поршень, вставленный в картридж 23.1, и конец второго выталкивающего штока 25, обращенный к указанному второму поршню сконструированы таким образом, что они позиционируют себя автоматически, причем второй выталкивающий шток 25, в отличие от зубчатой рейки 24, приводится в действие вращением, при котором также происходит вращение относящегося к нему поршеня, вращение которого преобразуется в продвижение указанного поршня по самонарезанной указанным поршнем резьбе. Дополнительный вращающийся приводной вал 30 используется для приведения в действие вращающегося смесителя 27.
Благодаря соответствующей конфигурации зубчатого колеса (что не является предметом настоящего изобретения и, таким образом, не описано подробно в настоящей заявке), специальный передаточный механизм 28 соединяет первый и второй выталкивающие штоки 24, 25 и приводной вал 30 посредством планетарной передачи 28а с электродвигателем 29 постоянного тока, используемым в качестве приводной машины для всех функций устройства.
Для приведения в действие устройства используется управляющий блок 33 с включающим/выключающим переключателем 33а, который также используется для регулирования оборотов, и батарея 35 используется для снабжения электропитанием двигателя 29. Батарея 35 размещена в одной из двух сторон ручки 21D, сконструированной в основной форме "U", в то время как устройство может быть захвачено за другую строну ручки в форме "U", и соответственно рабочий переключатель 33а также расположен на этой стороне. Ручка 21D расположена на оставшейся части корпуса устройства 21С в его центральной части таким образом, что указанное устройство хорошо уравновешено в руке и, таким образом, им можно манипулировать не прикладывая чрезмерных усилий. Размещение батареи на переднем стороне ручки, в частности, способствует распределению веса; кроме того, батарея может быть без усилий удалена и вновь установлена в свой отсек. Для облегченного удаления и установки нового пакета картриджей в переднем конце корпуса устройства предусмотрен передний закрывающий элемент 21е, а стопорная гайка 21f используется для фиксации смесителя 27.
На фиг. 4А и 4В показаны перспективные виды и виды спереди трубчатого мешка 22.1, который может быть вставлен в аппликатор 21, как показано на фиг. 2 и 3, и который содержит реагирующий с жидкостью состав, и жесткостеночного картриджа 23.1, который содержит отверждающий компонент, которые согласно одному варианту реализации собраны в узел посредством соединительного кронштейна 22.2 для формирования упаковочного и подающего блока 20.
На фиг. 5А-5С показаны подробные перспективные виды смесителя 27, который используется в показанном на фиг. 2 и 3 аппликаторе 21, в частности, на чертежах показаны перспективный вид, перспективный вид с частичным разрезом и детализированный вид в перспективе. В пластиковом корпусе, собранном из двух пластиковых частей 27.1, 27.2, расположены: с одной стороны, основная смесительная камера 27.3 с конически сходящейся подающей секцией и, с другой стороны, два входных отверстия 27.4, 27.5 для двух компонентов двухкомпонентной системы, первая и вторая камеры 27.6, 27.7 для предварительного перемешивания и несущая секция 27.8 ротора 27.9 смесителя. На пластиковой части 27.2 сформированы пробойники 27.10 для открывания упаковочного блока, когда смеситель вставляют в устройство.
Ротор 27.9, как показано на фиг. 5В, внутри является полым, и внутри его сформирована взаимодействующая секция (например, шестигранная, не изображенная отдельно) для взаимодействия с приводным валом 30 аппликатора (показанным на фиг. 3). Как показано на фиг. 5С, несколько групп роторных лопаток 27.9b сформированы на наружной поверхности ступенчатого цилиндрического корпуса 27.9а ротора, предназначенных для смешивания и одновременного проталкивания материала через основную смесительную камеру 27.3, причем в задней области сформирован вращающийся диск 27.9с. В положении, в котором ротор установлен в корпусе смесителя, указанный диск частично отделяет вторую камеру предварительного перемешивания от основной камеры. На стороне поверхности диска 27.9с, обращенной от роторной секции, содержащей лопастные элементы, сформированы изогнутые приблизительно радиально проходящие выступы 27.9d, которые действуют в качестве смешивающих элементов в первой камере для предварительного перемешивания.
Данный вариант реализации изобретения не ограничивается описанными примерами; напротив, возможны множественные модификации настоящего изобретения в пределах компетентности профессионала.