CH648219A5

CH648219A5 - Vorrichtung zum schmelzen von stabfoermigen koerpern aus thermoplastischem material, insbesondere schmelzklebepistole.

Info

Publication number: CH648219A5
Application number: CH7410/80A
Authority: CH
Inventors: Peter Stirnweiss
Original assignee: Hilti Ag
Priority date: 1979-12-11
Filing date: 1980-10-03
Publication date: 1985-03-15
Also published as: DE2949743C2; US4378076A; DE2949743A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmelzen eines stabförmigen Körpers aus thermoplastischem Material und zum dosierten Abgeben des daraus entstehenden Schmelzgutes mit einer Schmelzkammer, einem Transportschlitten zum Zuführen des Stabes in die Schmelzkammer und einer Betätigungstaste zum Betätigen des Transportschlittens mittels eines zwischen der Betätigungstaste und dem Transportschlitten angeordneten Übertragungsgliedes.

Vorrichtungen der obengenannten Art werden in der Umgangssprache sehr oft wegen ihrer Form auch als Schmelzklebepistolen bezeichnet. Neben der Anwendung als Kleber werden thermoplastische Materialien auch als Füll-und Abdichtmassen verwendet. Bei Raumtemperatur befindet sich das thermoplastische Material dabei in festem Zustand. Beim Zuführen des stabförmigen Körpers in die Schmelzkammer dient der rückwärtige, sich noch in festem Zustand befindliche Teil des thermoplastischen Materials zum Verschliessen und Abdichten des rückwärtigen Endes der Schmelzkammer. Beim Betätigen des Transportschlittens wird ein weiteres Stück des stabförmigen Körpers in die Schmelzkammer eingeschoben und ein entsprechender Volumenteil des sich in der Schmelzkammer befindlichen Schmelzgutes durch eine Abgabedüse hindurch aus der Schmelzkammer verdrängt. Bei zu rasch aufeinander folgendem Betätigen des Transportschlittens ist jedoch die Schmelzleistung der Schmelzkammer zu klein. Da somit nicht genügend thermoplastisches Material geschmolzen werden kann, entsteht in der Schmelzkammer ein erheblicher Überdruck. Dieser kann so gross werden, dass der sich noch in festem Zustand befindliche Teil des stabförmigen Körpers die Schmelzkammer nicht mehr ausreichend abdichtet und somit ein Teil des Schmelzgutes durch das rückwärtige Ende der Schmelzkammer austreten kann. Das austretende Schmelzgut führt meistens nach kurzer Zeit zu einem Ausfall des Gerätes, indem beispielsweise der Transportmechanismus für den stabförmigen Körper blockert wird. Ausserdem können durch das ausfliessende Schmelzgut die der Temperaturregelung dienenden Thermoschalter ausser Kraft gesetzt werden, so dass die Vorrichtung zu stark aufgeheizt wird und verbrennt.

In einer bekannten Vorrichtung ist im Transportmechanismus eine Druckfeder als Kraftspeicher eingebaut. Ein solches allmählich wirkendes, elastisches Glied lässt die Bedienungsperson jedoch nicht erkennen, wann ein zu hoher Vorschubdruck erreicht wird. Im ungünstigsten Falle wird die Druckfeder ganz zusammengedrückt, so dass sie nicht mehr wirksam ist und der Druck in der Schmelzkammer den zulässigen Wert überschreiten kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung zum Schmelzen von thermoplastischem Material die auf den stabförmigen Körper ausübbare Vorschubkraft so zu begrenzen, dass in der Schmelzkammer kein schädlicher Überdruck entsteht.

Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass am Übertragungsglied ein bei Überschreiten einer vorbestimmten Last die Kraftübertragung unterbrechendes Überlastglied vorgesehen ist. Ein solches Überlastglied wird erst dann wirksam, wenn ein vorbestimmter Wert überschritten ist. Beim Auslösen des Überlastgliedes nimmt der Widerstand an der Betätigungstaste plötzlich spürbar ab. Dies ist von aussen erkennbar. Ein weiteres Drücken der Betätigungstaste ist zwecklos, da in diesem Zustand die Kraftübertragung von der Betätigungstaste auf den Transportschlitten unterbrochen ist.

Als Überlastglied sind verschiedene, an sich bekannte Bauelemente wie beispielsweise Reibbeläge oder Sollbruchelemente möglich. Reibbeläge ergeben jedoch erhebliche Streuungen des Auslösewertes durch den sich auf die Reibungsverhältnisse auswirkenden Zustand der Beläge. Sollbruchelemente haben den Nachteil, dass sie nur einmal ausgelöst werden können und dann ausgetauscht werden müssen. Aus diesen Gründen ist es vorteilhaft, wenn als Überlastglied ein Rastglied vorgesehen ist, welches ohne wesentliche Abnützung oder Beschädigung mehrmals ausgelöst werden kann. Wenn entsprechende RückStellglieder vorhanden sind, ergeben sich praktisch keine Betriebsunterbrüche, da das Gerät nach dem Rückstellen sofort wieder einsatzbereit ist.

Insbesondere aus wirtschaftlichen Gründen ist es zweckmässig, wenn das Rastglied als Kugelraste ausgebildet ist. Für Kugelrasten können im Fachhandel erhältliche Normteile verwendet werden. Gegenüber andern Lösungen wie Blattfedern oder dergleichen sind Kugelrasten unempfindlicher und ermöglichen im allgemeinen auch einen grösseren Federweg. Durch die Verwendung von Normteilen ist auch das Auswechseln bzw. Ergänzen beschädigter oder verlorengegangener Teile problemlos.

Aus Platzgründen ist es vorteilhaft, wenn das Überlastglied als mit dem Transportschlitten zusammenwirkende Verschiebesicherung am Übertragungsglied angeordnet ist. Durch eine solche Anordnung wird auch das Übertragungsglied selbst weitgehend geschützt, da es somit nur die für das Ansprechen des Überlastgliedes erforderliche Kraft übertragen muss. Der Einbau eines Überlastgliedes zwischen dem Übertragungsglied und dem Transportschlitten ist besonders günstig, da hier ohnehin eine Kraftübertragungsstelle vorhanden ist. Das Verbinden des Transportschlittens mit dem Übertragungsglied durch ein auslösbares Überlastglied ergibt auch wesentliche Vorteile beim Zerlegen der Vorrichtung zu Revisionszwecken.

Eine weitere zweckmässige Möglichkeit besteht darin, dass das Überlastglied als Knicksicherung an einem als Hebel ausgebildeten, in sich knickbaren Übertragungsglied an5

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geordnet ist. In sich knickbare Hebel sind in Transportme-chanismen zum Zwecke des Nachfassens bereits bekannt. Bei den bekannten Mechanismen sind jedoch Anschläge vorhanden, welche das Ausknicken nur im Leerhub ermöglichen. Eine am Hebel vorhandene Feder dient der Rückstellung des ausknickbaren Teiles. Das Anordnen eines Überlastgliedes an einem in sich knickbaren Übertragungsglied ermöglicht ein Anbieten desselben Basisgerätes mit oder ohne Überdrucksicherung. Falls keine Überdrucksicherung erforderlich ist, kann der knickbare Hebel einfach durch einen festen Hebel ausgewechselt oder durch einen Stift versteift werden.

Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, dass das Überlastglied als Lagersicherung an einem als Hebel ausgebildeten Übertragungsglied angeordnet ist. Durch eine solche Anordnung des Überlastgliedes kann für eine vereinfachte Ausführung ohne Überdrucksicherung derselbe Hebel verwendet werden, wie bei einem Gerät mit Überdrucksicherung. Der Unterschied besteht lediglich in der Lagerung des Hebels im Gerät. Wird keine Überdrucksicherung benötigt, so tritt anstelle des Überlastgliedes eine feste Lagerung des Hebels.

Erforderlichenfalls können in einem Gerät auch mehrere Überlastglieder eingebaut werden. Dies ist jedoch nur dann sinnvoll, wenn diese aufeinander abgestimmt werden und beispielsweise aus Sicherheitsgründen bei nur einem Überlastglied ein zu hohes Risiko besteht.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemässes Gerät mit am Transportschlitten angeordnetem Überlastglied,

Fig. la eine Klemmhülse in perspektivischer Darstellung, Fig. 2 einen Schnitt durch das Gerät gemäss Fig. 1 entlang der Linie II-II,

Fig. 3 ein weiteres erfindungsgemässes Gerät mit als Knicksicherung ausgebildetem Überlastglied,

Fig. 4 einen Schnitt durch das Gerät gemäss Fig. 3 entlang der Linie IV-IV,

Fig. 5 einen Ausschnitt des in Fig. 3 dargestellten Gerätes in ausgerückter Stellung,

Fig. 6 ein weiteres erfindungsgemässes Gerät mit als Lagersicherung ausgebildetem Überlastglied,

Fig. 7 einen Schnitt durch das Gerät gemäss Fig. 6 entlang der Linie VII-VII.

Das aus Fig. 1 ersichtliche Gerät weist ein insgesamt mit 1 bezeichnetes Gehäuse auf. Das Gehäuse 1 ist seitlich mit einem Handgriff la versehen. Im Gehäuse 1 ist eine Schmelzkammer 2 angeordnet. Das vordere, aus dem Gehäuse 1 ragende Ende der Schmelzkammer 2 ist mit einer Abgabedüse 3 versehen. Am Handgriff la ist weiterhin eine Betätigungstaste 4 angeordnet.Eine Stromzuführung 5 mündet an dessen freiem Ende in den Handgriff la. Im Gehäuse 1 ist ein Stab 6 aus thermoplastischem Material ersichtlich. Der Stab 6 wird mittels eines insgesamt mit 7 bezeichneten Transportschlittens in die Schmelzkammer 2 transportiert. Der Transportschlitten 7 besteht aus einer den Stab 6 umfassenden, elastischen Klemmhülse 7a und einem mit der Klemmhülse 7a über Keilschrägfahnen 7d verbindbaren Klemmstück 7b. Das Klemmstück 7b ist seinerseits mit einem Mitnahmeschuh 7c verbindbar. Das Verbinden des Kelmmstücks 7b mit dem Mitnahmeschuh 7c erfolgt über eine insgesamt mit 8 bezeichnete Kugelraste. Zwischen dem Transportschlitten 7 und der Betätigungstaste 4 ist ein insgesamt mit 9 bezeichnetes Übertragungsglied angeordnet. Das Übergragungsglied 9 besteht aus einem zweiarmigen Hebel 9a und einer den Hebel 9a mit dem Mitnahmeschuh 7c verbindenden Lasche 9b. An dem der Lasche 9b gegenüberliegenden Hebelarm ist der Hebel 9a mit einer Rolle 9c versehen. Die Rolle 9c steht im Eingriff mit der Betätigungstaste 4. Eine Rückstellfeder 10 bewirkt das Anpressen der Rolle 9c an die Betätigungstaste 4. Die Kugelraste 8 dient als Überlastglied und begrenzt die durch die Betätigungstaste 4 auf den Transportschlitten 7 ausübbare Vorschubkraft. Eine solche Begrenzung der Vorschubkraft ist erforderlich, um das Entstehen eines Überdruckes in der Schmelzkammer 2 und damit das Austreten von Schmelzgut aus dem rückwärtigen Ende der Schmelzkammer 2 zu verhindern. Wird der Widerstand zum Vorschieben des Stabes 6 in die Schmelzkammer 2 zu gross, so rastet die Kugelraste 8 aus und unterbricht damit die Kraftübertragung. Zum Rückstellen der Klemmhülse 7a in ihre Ausgangslage weist die Klemmhülse 7a mit dem Klemmstück 7b zusammenwirkende Lappen 7e auf.

Fig. la zeigt die Klemmhülse 7a in perspektivischer Darstellung. Dabei ist deutlich erkennbar, dass die Klemmhülse 7a einen Längsschlitz aufweist. Dadurch ist die Klemmhülse 7a in radialer Richtung verformbar. Vom Längsschlitz ragen Keilschrägfahnen 7d in radialer Richtung weg. Diese Keilschrägfahnen 7d ermöglichen das Zusammendrücken der Klemmhülse 7a. Seitlich abstehende Lappen 7e dienen dem Rückstellen der Klemmhülse in ihre Ausgangslage.

Aus Fig. 2 ist der kreisförmige Querschnitt des Stabes 6 sowie die ihn umgebende Klemmhülse 7a ersichtlich. Durch eine Relativverschiebung zwischen der Klemmhülse 7a und dem Klemmstück 7b wird die Klemmhülse 7a über die Keilschrägfahnen 7d zusammengedrückt und dabei der Stab 6 geklemmt. Die in einer Bohrung des Klemmstücks 7b angeordnete Kugelraste 8 besteht aus zwei Kugeln 8a und einer dazwischen angeordneten Druckfeder 8b. Die Kugeln 8a werden in Vertiefungen des Mitnahmeschuhs 7c gedrückt. Die maximal mögliche Vorschubkraft wird durch die Druckfeder 8b begrenzt. Beim Ausrasten der Kugeln 8a wird die Kraftübertragung zwischen dem Mitnahmeschuh 7c und dem Klemmstück 7b unterbrochen. Diese Anordnung des Überlastgliedes ist besonders zweckmässig, da sie eine kompakte Bauweise ermöglicht.

Das aus Fig. 3 ersichtliche Gerät entspricht funktionell dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten und erläuterten Gerät. Konstruktiv unterscheidet sich jedoch diese Lösung von der vorgenannten Ausführung durch die Anordnung des Überlastgliedes. Das Gerät besteht aus einem insgesamt mit 11 bezeichneten Gehäuse, das einen seitlich wegragenden Handgriff IIa aufweist. Im Gehäuse 11 ist eine Schmelzkammer 12 angeder Schmelzkammer 12 ist ebenfalls mit einer Abgabedüse 13 versehen. Am Handgriff 1 la ist eine Betätigungstaste 14 angeordnet. Am freien Ende des Handgriffs 1 la mündet eine Stromzuführung 15 in den Handgriff IIa. Ein Stab 16 aus thermoplastischem Material ist in die Schmelzkammer 12 eingeführt und ragt über das rückwärtige Ende des Gehäuses 11 hinaus. Ein insgesamt mit 17 bezeichneter Transportschlitten dient zum Zuführen des Stabes 16 in die Schmelzkammer 12. Der Transportschlitten 17 besteht aus einer den Stab 16 umgreifenden Klemmhülse 17a und einem über Keilschrägfahnen 17d damit verbindbaren Klemmstück 17b. Das Klemmstück 17b steht im Eingriff mit einem insgesamt mit 19 bezeichneten Übertragungsglied. Das Übertragungsglied 19 besteht aus einem Primärhebel 19a und einem damit über eine insgesamt mit 18 bezeichnete Kugelraste kraftschlüssig verbundenen Sekundärhebel 19b. Sowohl der Primärhebel 19a als auch der Sekundärhebel 19b sind um eine gemeinsame Achse 19d schwenkbar. Der Primärhebel 19a steht über eine Rolle 19c im Eingriff mit der Betätigungstaste 14. Eine Rückstellfeder 20 drückt auf den Primärhebel 19a und bewirkt ein Anpressen der Rolle 19c an die Betätigungstaste 14. Wenn der Widerstand am Transportschlitten 17 zu gross wird, rastet die Kugelraste 18a aus

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und unterbricht damit den Kraftschluss zwischen dem Primärhebel 19a und dem Sekundärhebel 19b.

Der in Fig. 4 dargestellte Schnitt durch das Gerät gemäss Fig. 3 zeigt die den Stab 16 umfassende Klemmhülse 17a mit den radial wegragenden Keilschrägfahnen 17d. Das Klemmstück 17b ist seitlich im Gehäuse 11 geführt. Weiterhin ist aus dieser Darstellung die Verbindung des Primärhebels 19a mit dem Sekundärhebel 19b ersichtlich. Die insgesamt mit 18 bezeichnete Kugelraste besteht aus zwei Kugeln 18ä und einer dazwischen angeordneten Druckfeder 18b. Durch die Druckfeder 18b werden die Kugeln 18a in Rastöffnungen 19e des Sekundärhebels 19b gedrückt. Weiterhin zeigt diese Darstellung die gemeinsame Achse 19d um die sowohl der Primärhebel 19a als auch der Sekundärhebel 19b schwenkbar gelagert sind. Am unteren freien Ende des Primärhebels 19a ist weiterhin die Rolle 19c sichtbar. Die Figur zeigt ferner die seitlich des Sekundärhebels 19b angeordnete Rückstellfeder 20.

Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt des in Fig. 3 dargestellten Gerätes in ausgerasteter Stellung des Übertragungsgliedes 10. Bei zu grossem Verschiebewiderstand am Transportschlitten 17 rastet die Kugelraste 18 aus und unterbricht damit den Kraftfluss zwischen dem Primärhebel 19a und dem Sekundärhebel 19b. Dadurch lassen sich der Primärhebel 19a und der Sekundärhebel 19b relativ zueinander um die Achse 19d verdrehen. Beim Loslassen der Betätigungstaste 14 bringt die Rückstellfeder 20 den Primärhebel 19a wieder in eine mit dem Sekundärhebel fluchtende Stellung, so dass die Kugelraste 18 einrasten kann und der Kraftfluss wieder hergestellt wird.

Das aus Fig. 6 ersichtliche Gerät unterscheidet sich von den vorangehenden Ausführungen ebenfalls lediglich durch die Anordnung des Überlastgliedes. Das Gerät besteht aus einem insgesamt mit 21 bezeichneten Gehäuse, mit einem damit verbundenen Handgriff 21a. Im Gehäuse 21 ist eine Schmelzkammer 22 angeordnet. Das vordere, über das Gehäuse 21 hinausragende Ende der Schmelzkammer 22 ist mit einer Abgabedüse 23 versehen. Am Handgriff 21a ist eine Betätigungstaste 24 angeordnet. Eine Stromzuführung 25 mündet an dessen freiem Ende in den Handgriff 21a. Im Gehäuse 21 ist ein Stab 26 aus thermoplastischem Material ersichtlich. Das rückwärtige Ende des Stabes 26 ragt über das Gehäuse 21 hinaus. Der Stab 26 wird mittels eines insgesamt mit 27 bezeichneten Transportschlittens in die Schmelzkammer 22 transportiert.

Der Transportschlitten 27 besteht im wesentlichen aus einer den Stab 26 umfassenden Klemmhülse 27a sowie einem damit über Keilschrägfahnen 27d verbindbaren Klemmstück 27b. Zum Rückstellen der Klemmhülse 27a in ihre Ausgangsstellung weist die Klemmhülse 27a mit dem Klemmstück 27b zusammenwirkende Lappen 27e auf. Das Klemmstück 27b steht im Eingriff mit einem insgesamt mit 29 bezeichneten Übertragungsglied. Das Übertragungsglied 29 besteht aus einem zweiarmigen Hebel 29a dessen eines Ende über einen Längsschlitz mit dem Klemmstück 27b in Verbindung steht. Das andere Ende des Hebels 29a ist mit einer Rolle 29c versehen. Die Rolle 29c steht in Verbindung mit der Betätigungstaste 24. Die Drehachse des Hebels 20a ist als insgesamt mit 28 bezeichnetes Rastglied ausgebildet. Das Rastglied 28 rückt bei einer vorbestimmten Belastung aus und unterbricht die Kraftübertragung vom Betätigungsorgan 24 auf den Transportschlitten 27. Eine Rückstellfeder 30 drückt aussermittig auf den Hebel 29a und bewirkt damit einerseits ein Anpressen der Rolle 29c an die Betätigungstaste 24 und andererseits ein Rückführen des Hebels 29a, wenn nach dem Ausrasten des Hebels 29a die Betätigungstaste 24 wieder losgelassen wird. In seiner Ausgangslage können auch die Rastglieder 28 wieder einrasten.

Der aus Fig. 7 ersichtliche Schnitt durch das Gerät zeigt die den Stab 26 umfassende Klemmhülse 27a sowie das damit über Keilschrägfahnen 27d verbindbare, im Gehäuse 21 geführte Klemmstück 27b. Das Klemmstück 27b steht im Eingriff mit dem Hebel 29a. Am gegenüberliegenden Ende des Hebels 29a ist die Rolle 29c ersichtlich, welche mit der Betätigungstaste 24 in Wirkverbindung steht. Aus der Figur ist weiterhin die Ausbildung des als Schwenklager dienenden Rastgliedes 28 ersichtlich. Das Rastglied 28 besteht aus zwei Rastkörpern 28a mit halbkugelförmigen Enden, welche in Ansenkungen 21b des Gehäuses 21 eingerastet sind. Die Rastkörper 28a werden durch eine Druckfeder 28b in die Ansenkungen 21b gedrückt. Wenn die Kraft auf das Schwenklager zu gross wird, rasten die Rastkörper 28a aus den Ansenkungen 21b aus und ermöglichen ein Verschieben des Hebels 29a. Nimmt diese Kraft wieder ab, so bewirkt die Rückstellfeder 30 ein Rückführen des Hebels 29a in die Ausgangslage. Ist diese erreicht, können die Rastkörper 28a wieder in die Ansenkungen 21b einrasten.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Vorrichtung zum Schmelzen eines stabförmigen Körpers aus thermoplastischem Material und zum dosierten Abgeben des daraus entstehenden Schmelzgutes mit einer Schmelzkammer, einem Transportschlitten zum Zuführen des Stabes in die Schmelzkammer und einer Betätigungstaste zum Betätigen des Transportschlittens mittels eines zwischen der Betätigungstaste und dem Transportschlitten angeordneten Übertragungsgliedes, dadurch gekennzeichnet, dass am Übertragungsglied (9,19,29) ein bei Überschreiten einer vorbestimmten Last die Kraftübertragung unterbrechendes Überlastglied vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Überlastglied ein Rastglied (28) vorgesehen ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastglied als Kugelraste (8,18) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Überlastglied als mit dem Transportschlitten (7) zusammenwirkende Verschiebesicherung am Übertragungsglied (9) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Überlastglied als Knicksicherung an einem als Hebel (19a, 19b) ausgebildeten, in sich knickbaren Übertragungsglied (19) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Überlastglied als Lagersicherung an einem als Hebel (19a) ausgebildeten Übertragungsglied (19) angeordnet ist.