Aparato de dispensación de múltiples componentes operable con aire.

Aparato para mezclar los múltiples componentes de un material de múltiples componentes y dispensar el material mezclado de múltiples componentes,

que comprende: una carcasa, que incluye una porción de conexión en su extremo delantero y una porción de accionador en su extremo trasero; un elemento de mezcla y dispensación formado con unas porciones laterales planas opuestas, una cámara de mezcla dentro del elemento entre las porciones laterales planas, un par de aberturas de admisión, extendiéndose una abertura de admisión entre cada una de las porciones laterales planas y la cámara de mezcla, y un orificio de dispensación en comunicación con la cámara de mezcla en el extremo delantero del elemento de mezcla y dispensación, siendo portado de modo deslizable dicho elemento de mezcla y dispensación por la porción de conexión de la carcasa; un bloque de conexión para cada uno de los múltiples componentes portados por la porción de conexión de la carcasa, siendo portado un bloque de conexión en cada lado de la porción de conexión de la carcasa, interconectando una superficie lateral con una porción lateral plana del elemento de mezcla y dispensación, proporcionando cada bloque de conexión medios para conectar un suministro de uno de los múltiples componentes con la cámara de mezcla del elemento de mezcla y dispensación, e incluyendo un conducto de paso interno de suministro que conduce hasta una abertura de salida en su superficie lateral, portando la superficie lateral de cada uno de dichos bloques de conexión un elemento de obturación alrededor de su abertura de salida, que se aplica de modo deslizable a la porción lateral plana de interconexión del elemento de mezcla y dispensación, y obtura la interfase entre el bloque de conexión y el elemento de mezcla y dispensación; un accionador que funciona con aire, portado por la porción de accionador de la carcasa, para hacer deslizar el elemento de mezcla y dispensación con respecto a la porción de conexión de la carcasa entre una posición trasera, en la que las aberturas de admisión del elemento de mezcla y dispensación comunican con las aberturas de salida de los bloques de conexión, permitiendo una entrada de los múltiples componentes en la cámara de mezcla para mezclar y dispensar, y una posición delantera, en la que las aberturas de salida de los bloques de conexión están bloqueadas por las porciones laterales planas del elemento de mezcla y dispensación, comprendiendo dicho accionador que funciona con aire una pared que forma un cilindro en la porción de accionador de la carcasa y un elemento de doble pistón portado de modo deslizable dentro de la pared que forma un cilindro y extendiéndose hacia delante para su conexión con el elemento de mezcla y dispensación, comprendiendo dicho elemento de doble pistón un pistón delantero y un pistón trasero obturados de modo deslizable con la pared que forma un cilindro y un elemento divisor de cilindro portado de modo deslizable por una biela, que se extiende entre los pistones delantero y trasero, estando obturado dicho elemento divisor de cilindro con y manteniéndose estacionario dentro de la pared que forma un cilindro de la porción de accionador de la carcasa, por lo que la porción de accionador de la carcasa está provista de una primera porción de pistón/cilindro, siendo accionable el pistón delantero en ella, y una segunda porción de pistón/cilindro, siendo accionable el pistón trasero en ella, combinándose las fuerzas de accionamiento de dicho pistón delantero y dicho pistón trasero para hacer deslizar el elemento de mezcla y dispensación entre sus posiciones delantera y trasera.

Aparato de dispensación de múltiples componentes operable con aire Campo técnico

La presente Invención se refiere a un aparato para dispensar materiales, incluyendo, por ejemplo, una pistola operable con aire para dispensar materiales de múltiples componentes termoplásticos y termoendureclbles, tales como recubrimientos y espumas de uretano, pollésteres catalizados, epoxls catalizados y otras composiciones químicas que reaccionan rápidamente al mezclado de los componentes de los mismos.

Antecedentes de la invención

Los sistemas de espumas de polluretano, por ejemplo, Incluyen habitualmente el componente A, un isocianato, el componente B, un compuesto preformulado que comprende una resina de poliéter, un catalizador, un tensioactivo y un agente de soplado. Cada componente del material múltiple es, en sí mismo, generalmente estable, es decir, cada componente no se endurece o retícula durante varios meses o más, siempre que esté debidamente almacenado. Sin embargo, el mezclado del componente A y el componente B en concentraciones apropiadas inicia una reacción química que hace que los componentes empiecen a polimerizar y generar calor que volatiliza el agente de soplado y hace que el poliuretano espume, endurezca y reticule. En un sistema de poliuretano se usa agua para combinar con isocianato para proporcionar un agente de soplado de dióxido de carbono; y en otro sistema de poliuretano, un fluorocarbono o freón, que hierve a aproximadamente la temperatura ambiente, proporciona el agente de soplado. En este sistema, el agente de soplado está atrapado en la resina y actúa en cooperación con los otros constituyentes del sistema para espuma el poliuretano. Pues haber otros sistema en los que se usa el agente de soplado para proporcionar una estructura celular.

Normalmente la reticulación y el endurecimiento de un material de múltiples componentes se completan sustancialmente en cuestión de segundo. Por lo tanto es deseable mezclar los componentes en el dispositivo de dispensación lo más cerca posible del orificio del que ha sido expulsada la mezcla, es decir, el mezclado de los múltiples componentes del compuesto debería llevarse a cabo sustancialmente al mismo tiempo que la dispensación.

El mezclado de los componentes del material de múltiples componentes con el dispositivo de dispensación requiere que el operador del aparato purgue el residuo de los componentes mezclados de una cámara de mezclado y el orificio del dispositivo de dispensación de manera que el residuo de los componentes no reaccione químicamente y atasquen la cámara y el orificio, o que no eviten o inhiban de ningún modo la dispensación del material de múltiples componentes.

El documento US 3.799.43 divulga un aparato para mezclar y dispensar materiales de múltiples componentes, tales como materiales de espumas de uretano, y más en particular divulga una pistola de mano que incluye un elemento de mezclado y de dispensación que se puede desplazar respecto de la carcasa del dispositivo entre una posición trasera, en la que los componentes del material de múltiples componentes están introducidos dentro de una cámara de mezcla en el elemento de mezcla y de dispensación, apropiadamente mezclados y a continuación dispensados, y una posición delantera, en la que la Introducción de los componentes en la cámara de mezcla se termina, y el aire se introduce en la cámara de mezcla para purgar sustancialmente los residuos del material de la cámara de mezcla y su orificio asociado en cooperación.

En la pistola divulgada en el documento US 3.799.43 A, le elemento móvil de mezclado y dispensación forma, en combinación con un par de bloques de conexión portados por la carcasa de la pistola, las válvulas que controlan la mezcla y la dispensación del material de múltiples componentes. Los bloques de conexión se pueden conectar con las fuentes presurizadas separadas de los componentes del material de múltiples componentes e incluyen aberturas de salida, y portan miembros de obturación de plástico alrededor de las aberturas de salida que ¡nterconectan con y obturan los lados del orificio de mezcla y de dispensación. El elemento móvil de mezcla y dispensación incluye una cámara de mezcla interna entre sus lados, un par de aberturas de admisión, una entre cada lado del elemento de mezcla y dispensación y su cámara interna de mezcla, y un orificio d dispensación más interno conectado con el cámara de mezcla. Cuando el orificio de mezcla y de dispensación está en su posición trasera, las aberturas de admisión en cada uno de sus lados se alinean con las aberturas de salida de los bloques de conexión de manera que los componentes del material de múltiples componentes pueda fluir desde sus fuentes presurizadas separadas dentro de la cámara de mezcla, donde se mezclan y expulsan fuera del orificio de dispensación. Cuando el elemento de mezcla y dispensación está en su posición delantera, las aberturas de salida de los bloques de conexión están bloqueadas por los lados del elemento de mezcla y dispensación, terminando la dispensación de de los materiales de múltiples componentes mezclados. En la posición trasera, los elementos de obturación portados por los bloques de conexión confinan los flujos de los múltiples componentes entre las aberturas de bloques de conexión-salida y las aberturas de admisión del elemento de mezcla y dispensación, y en la posición delantera, los elementos de obturación evitan que los múltiples componentes fluyan dentro de la interfaz entre el elemento de mezcla y de dispensación y los bloques de conexión.

La carcasa del dispositivo divulgado por el documento US 3.799.43 incluye un pistón/cilindro operable con aire que está conectado al elemento de mezcla y dispensación para desplazarlo entre su posición delantera y su posición trasera. Un mecanismo de disparo en la empuñadura de la pistola de mano controla la aplicación de aire comprimido, a través de una válvula de cuatro vías, a las porciones del cilindro de cada lado de un pistón para desplazarlo hacia delante y hacia atrás dentro del cilindro, desplazando de este modo el elemento de mezcla y dispensación entre su posición trasera de mezcla y dispensación y su posición delantera en la que el flujo del material de múltiples componentes se termina y se purga la cámara de mezcla.

Las pistolas de múltiples elementos como las divulgadas en el documento US 3.799.43 A han sido vendidas durante casi 3 años por Glas-Craft, Inc., con la marca registrada PROBLER®. Tales pistolas han requerido la sustitución periódica de los elementos de obturación de plástico que se desgastan por su uso como consecuencia del desplazamiento del elemento de mezcla y dispensación contra los elementos de obturación, y es deseable reducir los intervalos entre la sustitución de los elementos de obturación y el tiempo de inactividad del aparato- Aunque sería deseable sustituir los elementos de obturación de plástico por elementos de obturación metálicos para prolongar la vida útil de las elementos de obturación, el aumento sustancial de la fricción entre los elementos de obturación metálicos y el elemento de mezcla y de dispensación no podría solucionarse de manera fiable por una unidad de pixtón/cilindro operable con aire sin un aumento Inaceptable de la dimensión y el peso de la pistola y una reducción de su maniobrabilidad. Además, en caso de un fallo de los elementos de obturación, o de una sustitución de elementos de obturación inapropiada, o una fijación Indebida de los bloques de conexión, una deformación o un daño de los bloques de conexión, los múltiples componentes del materiales de múltiples componentes sería a veces purgado por la presión de sus fuentes para fluir dentro del accionador de pistón/cilindro donde reaccionaron, terminando la operación de la pistola y requiriendo su desmontaje y limpieza.

El documento US 6.196.11 se usó como base para el preámbulo de la reivindicación 1 y divulga un aparato interno de dispensación de múltiples componentes de mezcla que se puede desmontar con facilidad para su reparación y mantenimiento y reduce las superficies expuestas al material de múltiples componentes mezclados. En el dispensador, un cuerpo dispensador y un elemento de válvulas-mezcla móvil se combinan para que de este modo el cuerpo dispensador lleve de manera móvil todo el elemento de válvulas-mezcla dentro de una cavidad central del cuerpo dispensador y el elemento de válvulas-mezcla se puede desplazar entre una posición delantera de dispensación y una posición trasera de no dispensación y se puede retirar del cuerpo dispensador después de la retirada de un único cierre dispensador.

Breve sumario de la invención

La invención proporciona un aparato para mezclar...

1.- Aparato (1) para mezclar los múltiples componentes de un material de múltiples componentes y dispensar el material mezclado de múltiples componentes, que comprende:

una carcasa (11), que Incluye una porción (14) de conexión en su extremo delantero y una porción (15) de accionador en su extremo trasero;

un elemento (2) de mezcla y de dispensación portado de modo deslizable por la porción (14) de conexión de la carcas de conexión y formado con unas porciones (21, 22) laterales planas opuestas, una cámara (23) de mezcla dentro del elemento (2) entre las porciones laterales planas, un par de aberturas (24, 25) de admisión, extendiéndose una abertura de admisión entre cada una de las porciones (21, 22) laterales planas y la cámara (23) de mezcla, y un orificio (26) de dispensación en comunicación con la cámara (23) de mezcla en el extremo delantero del elemento (2) de mezcla y dispensación;

un bloque (16, 17) de conexión para cada uno de los múltiples componentes portados por la porción (14) de conexión de la carcasa (11), siendo portado un bloque de conexión en cada lado de la porción (14) de conexión de la carcasa (11), ¡nterconectando una superficie lateral con una porción (21, 22) lateral plana del elemento (2) de mezcla y dispensación, proporcionando cada bloque (16, 17) de conexión medios (16a, 17a) para conectar un suministro de uno de los múltiples componentes con la cámara (23) de mezcla del elemento (2) de mezcla y dispensación, e incluyendo un conducto de paso interno de suministro que conduce hasta una abertura (18, 19) de salida en su superficie lateral, portando la superficie lateral de cada uno de dichos bloques (16, 17) de conexión un elemento (27, 28) de obturación alrededor de su abertura (18, 19) de salida, que se aplica de modo deslizable a la porción lateral plana de interconexión del elemento (2) de mezcla y dispensación, y obtura la Interfaz entre los bloques (16, 17) de conexión y el elemento (2) de mezcla y dispensación;

un accionador (3) operable con aire, portado por la porción (15) de accionador de la carcasa (11), para hacer deslizar el elemento (2) de mezcla y dispensación con respecto a la porción (14) de conexión de la carcasa (11) entre una posición trasera, en la que las aberturas (24, 25) de admisión del elemento (2) de mezcla y dispensación comunican con las aberturas (18, 19) de salida de los bloques (16, 17) de conexión, permitiendo una entrada de los múltiples componentes en la cámara (23) de mezcla para mezclar y dispensar, y una posición delantera, en la que las aberturas (18, 19) de salida de los bloques (16, 17) de conexión están bloqueadas por las porciones (21, 22) laterales planas del elemento (2) de mezcla y dispensación, comprendiendo dicho accionador (3) operable con aire una pared (4) que forma un cilindro en la porción (15) de accionador de la carcasa (11) y un elemento (39) de doble pistón portado de modo deslizable dentro de la pared (4) que forma un cilindro y extendiéndose hacia delante para su conexión con el elemento (2) de mezcla y dispensación, caracterizado porque:

dicho elemento (39) de pistón comprende un elemento de doble pistón formado por un pistón (32) delantero y un pistón (31) trasero obturados de modo deslizable con la pared (4) que forma un cilindro y un elemento (36) divisor de cilindro portado de modo deslizable por una biela (37) , que se extiende entre los pistones (32, 31) delantero y trasero, estando obturado dicho elemento divisor de cilindro con, y manteniéndose estacionario dentro de, la pared (4) que forma un cilindro de la porción (15) de accionador de la carcasa (11), por medio de lo cual la porción (15) de accionador de la carcasa (11) está provista de una primera porción (34) de pistón/cilindro, siendo accionable el pistón (31) delantero en ella, y una segunda porción (33) de pistón/cilindro, siendo accionable el pistón (31) trasero en ella, combinándose las fuerzas de accionamiento de dicho pistón delantero (32) y dicho pistón trasero para hacer deslizar el elemento (2) de mezcla y dispensación entre sus posiciones delantera y trasera.

2.- El aparato según la reivindicación 1, en el que la pared (4) que forma un cilindro incluye una porción (4a) delantera, con un diámetro más pequeño, y una porción (4b) trasera, con un diámetro más grande, y una pared (4c) transversal entre ellas, y el elemento (36) divisor de cilindro está asentado contra la pared (4c) transversal y se mantiene estacionarlo.

3.- El aparato según la reivindicación 1 o 2, en el que una empuñadura (12) con un mecanismo de disparo (13) está conectado a la carcasa (11) e Incluye una válvula (7) de aire de cuatro vías accionada por mecanismo de disparo para la operación del accionador (3) operable con aire, siendo empujado dicho mecanismo de disparo (13) hasta una posición no traccionada por un resorte; en el que la carcasa (11) incluye una entrada (5, 54) de aire comprimido y unos conductos de paso (61, 62, 63) de aire que conducen desde la entrada (5, 54) de aire comprimido hasta la válvula (7) de cuatro vías y hasta una cámara (64) de aire adyacente a las aberturas (24, 25) de admisión del elemento (2) de mezcla y dispensación en su posición delantera; en el que cuando se tracciona del mecanismo de disparo (13) , se dirige aire comprimido gracias a la válvula (7) de cuatro vías y a los conductos de paso (61, 62) de aire de la carcasa (11) dentro de las porciones (33, 34) de pistón/cilindro primera y segunda de la carcasa (11), hacia delante de los pistones (32, 31) delantero y trasero, respectivamente, accionando el elemento (2) de mezcla y dispensación hasta su posición trasera, y dispensando el material mezclado de múltiples componentes; y en el que cuando el mecanismo de disparo (13) se libera y empuja por el resorte hasta su posición no traccionada, se dirige aire comprimido gracias a la válvula (7) de cuatro vías y a los conductos de paso (61, 62) de aire de la carcasa (11) dentro de las porciones (33, 34) de pistón/cilindro primera y segunda de la carcasa (11),

hacia atrás de los pistones (32, 31) delantero y trasero, respectivamente, accionando el elemento (2) de mezcla y dispensación hasta su posición delantera, bloqueando las entradas del material de múltiples componentes en la cámara (23) de mezcla, y situando las aberturas (24, 25) de admisión del elemento (2) de mezcla y dispensación en la cámara (64) de aire y expulsando los residuos del material mezclado de múltiples componentes de la cámara (23) 5 de mezcla y del orificio (26) de dispensación del elemento (2) de mezcla y dispensación.

4.- El aparato según la reivindicación 3, que comprende, además, medios para conectar la entrada (5, 54) de aire

comprimido formada en la carcasa (11) con una fuente de aire comprimido, que comprende una válvula (51) de apertura/clerre accionada manualmente entre la fuente de aire comprimido y la entrada (5, 54) de aire comprimido, conduciendo una primera abertura (53), en comunicación con los conductos de paso (61, 62) de aire en la carcasa

(11), hasta la válvula (7) de cuatro vías, conduciendo una segunda abertura, en comunicación con el conducto de

paso (63) de aire, hasta la cámara (64) de aire, y una válvula (55, 56) de retención de bola entre las aberturas primera y segunda, que está abierta en presencia de aire comprimido en la primera abertura (53) y cerrada en ausencia de aire comprimido en la primera abertura (53), impidiendo por ello que el material de múltiples componentes entre por reflujo en la primera abertura (53) y en los conductos de paso (61, 62) de aire, conduciendo 15 hasta la válvula (7) de cuatro vías y hasta el accionador (3) operable con aire.

5.- El aparato según la reivindicación 2 o las reivindicaciones 3 o 4, cuando la reivindicación 3 es dependiente de la

reivindicación 2, en el que la pared (4c) transversal está formada por una transición entre la porción (4a) de diámetro más pequeño y la porción (4b) de diámetro más grande de la pared (4) que forma un cilindro.

6.- El aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que los elementos (27, 28) de obturación están 2 formados r de metal.

7.- El aparato según la reivindicación 6 en el que los elementos (27, 28) de obturación están formados a partir de acero inoxidable endurecido.