DE19711954A1 - 2-Komponenten-Packung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen mehrteiligen Doppelkammer-Behälter, insbesondere aus Kunststoff.

Derartige Behälter sind beispielsweise aus der deutschen Patentschrift DE 38 12 343 C2 bzw. der deutschen Offenlegungsschrift DE 36 11 925 A1 bekannt. In beiden Fällen weist der Hauptteil des Behälters eine taillenförmige Einschnürung auf, welche den Hauptteil in eine obere Kammer und eine untere Kammer für zwei verschiedene Medien unterteilt. Mit der Innenfläche der Einschnürung wirkt ein Dichtelement eines zentralen Stopfens zusammen, der in einem Falle als Auftragdüse. hohl ausgebildet ist und auf seiner Außenseite ein Gewinde aufweist, das mit einem entsprechenden Kragen einer Verschlußkappe zusammenwirkt, welche sowohl die Ausgießöffnung der Auftragsdüse, als auch die obere Kammer nach oben hin abdichtet. Im anderen Fall weist der zentrale Stopfen eine axiale, nach oben ragende Verlängerung in Form von sich kreuzenden Rippen auf. Mit diesen stützt er sich an einer Innenschulter der Auftragdüse ab, die an der Verschlußkappe angeformt und mit einem mit der Düse über eine Sollbruchstelle verbundenen Zapfen hermetisch verschlossen ist. Die Kappe ist auf dem oberen Ende des Hauptteils des Behälters schraubbar, wodurch der Stopfen zum Inneren der unteren Kammer hin verschiebbar ist, so daß beide Kammern miteinander verbunden werden und deren Inhalte sich mischen können, die dann nach Abbrechen des Verschlußzapfens durch die Auftragdüse in gemischter Form entnommen werden können.

Im ersteren Falle wird durch Drehen der Schraubkappe der zentrale Stopfen in axialer Richtung nach außen gehoben, wobei der mit der Kappe über eine Sollbruchstelle verbundene Verschlußstopfen aus der Kappe herausgebrochen wird. Damit wandert der als Auftragdüse ausgebildete zentrale Stopfen aus der Kappe nach oben heraus. Dabei wird die Verbindung zwischen den beiden Kammern geöffnet, die beiden verschiedenen Medien können sich mischen. Durch weiteres Herausschrauben der Auftragdüse dichtet diese schließlich in ihrer Endstellung die obenliegende Kammer nach außen hin ab, während der gemischte Inhalt über den zentralen Stopfen entnommen werden kann. Im zweiten Fall wird durch Niederschrauben des zentralen Stopfens die Mischöffnung an der Einschnürungsstelle freigegeben, während zur Entnahme der über Sollbruchstelle verbundene Zapfen abgebrochen werden muß.

In beiden Fällen sind relativ lange Schraubwege erforderlich, um zunächst das Mischen der Medien zu ermöglichen, während gesonderte ausbrechbare Teile erforderlich sind, um den Behälter so zu öffnen, daß das Gemisch entnommen werden kann.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Doppelkammer-Behälter dieser Art zu schaffen, bei dem diese Nachteile zuverlässig vermieden werden, wodurch eine höhere Bedienungssicherheit erreicht wird. Außerdem soll die Handhabung wesentlich vereinfacht werden. Dabei soll der Vorteil erhalten bleiben, daß der Doppelkammer- Behälter nur aus drei Teilen besteht. Sollbruchstellen, die zu einer Fehlbedienung führen können, sollen dabei möglichst vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Anspruchs 1 gelöst.

Bei dieser Ausbildung sind, nach dem im Zusammenhang mit dem getrennten Füllen der beiden Kammern erfolgenden Zusammensetzen der drei Teile der Dichtungsstopfen und die Kappe in Drehrichtung miteinander gekuppelt, ohne daß eine auftretende Relativbewegung in axialer Richtung des Behälters dadurch behindert wird. Mit Hilfe der beiden in Umfangsrichtung konzentrischen Nockenbahnen und der zugehörigen Gleitflächen an Stopfen und Kappe wird bei Relativdrehung der Kappe gegenüber dem Hauptteil eine gleichförmige Drehbewegung und eine gleichförmige, in axialer Richtung ansteigende Bewegung von Kappe und Stopfen erzielt. Dadurch wird bei entsprechender Steigung der Nockenbahnen eine sichere Freigabe der in der Einschnürung des Hauptteils befindlichen Verbindungsöffnung zwischen den beiden Kammern bei nur relativ kleinem Drehwinkel erreicht. Die Drehbewegung kann in gleicher Richtung und zwischen den gleichen Teilen dann fortgesetzt werden, wodurch eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen Kappe und Verschlußteil erreicht wird, wodurch automatisch auch die durch den zentralen Stopfen (noch) verschlossene Austrittsöffnung freigegeben wird.

Der ganze Vorgang bedarf höchstens einer vollen Umdrehung um die Behälterachse, bevorzugt jedoch nur eine solche um einen Winkel von 180°. Im letzteren Fall ist die Erfindung vorteilhafterweise gemäß Anspruch 3 weitergebildet. Dadurch wird die sichere Führung der Teile und damit die zuverlässige Handhabung des Behälters erleichtert.

Die Anfangs- und die Endstellung der Teile relativ zueinander sind genau definiert, vorzugsweise gemäß Anspruch 4.

Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.

Fig. 1 zeigt im Ausschnitt und perspektivischer Darstellung den Hauptteil 1 des Doppelkammer-Behälters.

Fig. 2 zeigt einen die Achse 19 des Behälters enthaltenden Schnitt durch den Hauptteil.

Fig. 3 ist eine Draufsicht in axialer Richtung auf das Öffnungsende des Behälters.

Fig. 4 zeigt in perspektivischer Ansicht einen durch die Öffnung des Hauptteils in diesen eingreifenden zentralen Stopfenteil 20.

Fig. 5 zeigt eine die Achse des Behälters enthaltende Schnittdarstellung des Stopfenteils nach Fig. 4.

Fig. 6 zeigt im Ausschnitt einen senkrecht zur Achse 22 gelegten Schnitt entlang der Schnittebene VI-VI.

Fig. 7 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Kappe 35 als dritten Teil des mehrteiligen Behälters.

Fig. 8 ist ein die Achse des Behälters enthaltender Schnitt durch die Kappe.

Fig. 9 ist ein senkrecht zu Achse verlaufender Schnitt entlang der Schnittlinie IX-IX.

Fig. 10, Fig. 11, Fig. 12 zeigen jeweils in axialen Schnitten die drei Teile 1, 20, 35 des mehrteiligen Behälters in ihrem Zusammenwirken, und zwar im geschlossenen Zustand, bei geöffneter Verbindung zwischen den beiden Kammern und bei geöffneter Auftragsdüse.

Bevorzugt bestehen die drei Teile des Behälters aus Kunststoff. Sie können auf dem Wege des Spritzgießverfahrens hergestellt sein. Die Teile können aber auch aus anderen Materialien hergestellt werden.

Der in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Hauptteil 1 des Behälters weist einen unteren zylindrischen Teil 2 und einen mittleren zylindrischen Teil 3 sowie einen oberen Abschnitt 5 auf, der aus einem eingeschnürten Hals 6 mit Öffnung 7 und einem am Öffnungsrand radial nach außen vorspringenden Verriegelungswulst 8 besteht, der beim Zusammenbau mit einem Stopfen 20 nach Fig. 4 schnappartig den nach innen ragenden Wulst 28 am äußeren Kragen 26 des Stopfens übergreift.

Der untere Abschnitt 2 und der mittlere Abschnitt 3 des Hauptteils 1 sind durch eine taillenförmige Einschnürung 4 voneinander getrennt, wobei Stege 16 die Anordnung im Bereich der Einschnürung versteifen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, bildet die Innenfläche der Einschnürung 4 eine zylindrische Dichtfläche 4a, in die in der Schließstellung nach Fig. 10 ein Dichtungsstopfen 23 am unteren Ende des Stopfenteils 20 nach Fig. 4 eingreift, der in dem Hauptteil eine untere Kammer 2a von einer oberen Kammer 3a hermetisch trennt. Der Stopfen wird in die aus Fig. 10 ersichtliche Stellung erst nach dem Füllen der unteren Kammer 2a eingesetzt.

Eine die Achse 19 des Hauptteils 1 enthaltende Ebene 10 bildet eine Bezugsebene, zu der der Hauptteil um die Achse 19 im wesentlichen drehsymmetrisch ausgebildet ist. In der Bezugsebene liegen in der gleichen Umfangsrichtung weisende Anschlagsflächen 12. Zwischen diesen erstrecken sich zwei zueinander konzentrische, in radialer und in axialer Richtung gegeneinander versetzte parallele Bahnen 13, 14. Diese steigen beide bis zu der gleichen, senkrecht zur Behälterachse 19 verlaufenden Ebene 17 auf, wobei die Nockenbahn 14 diese Ebene in Drehrichtung früher erreicht, als die Nockenbahn 13. Die radial innenliegende Nockenbahn 14 wirkt mit einer entsprechend ausgebildeten Gleitfläche 26a des Stopfenteils 20 und die äußere Nockenbahn 13 mit einer entsprechend ausgebildeten Gleitfläche an der Innenseite der in Umfangsrichtung ansteigenden Schulter 37 der Kappe nach Fig. 7 zusammen. An dem teilzylindrischen Abschnitt, der die beiden Nockenbahnen 13 und 14 verbindet, ist ein Verriegelungswulst 15 angeformt, der mit einem entsprechenden Wulst 46 an der Innenfläche der Kappe 35 nach Fig. 8 zusammenwirkt, wobei der Wulst 46 den Wulst 15 schnappartig untergreift.

Die Drehsymmetrie um die Achse 19 ist ohne weiteres aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich. An der oberen Begrenzungswand der Einschnürung 4 ist eine Anschlagfläche 47a vorgesehen, unter die schnappartig ein Wulst 47 der Kappe 35 nach Fig. 8 greifen kann, wie dies auch aus Fig. 10 hervorgeht.

Der zentrale Stopfenteil 20 nach Fig. 4 bis 6 weist am unteren Ende einen Stopfenboden 32 auf, von dem nach unten eine ringförmige Dichtlippe 23 greift, die, wie schon erwähnt, mit der Innenfläche 4a der Einschnürung 4 abdichtend zusammenwirkt, wie dies Fig. 10 veranschaulicht. Der Stopfenboden ist durch kreuzweise angeordnete und sich axial erstreckende Stegflächen mit einem mittleren Abschnitt verbunden, der zwei im radialen Abstand angeordnete, konzentrische und im wesentliche zylindrische Krägen 25 und 26 aufweist, wobei der äußere an seiner unteren Kante den bereits erwähnten innenliegenden Verriegelungswulst 28 aufweist. Die Unterkante des äußeren Kragens 26 weist die in Umfangsrichtung ansteigenden beiden Schrägflächen 26a auf, die mit der Nockenfläche 14 des Hauptteils entsprechend zusammenwirkt. Am Ende jeder Gleitfläche ist ein zur Achse parallel verlaufender Anschlag 27 vorgesehen, der mit der Anschlagfläche 12 des Hauptteils zur Bestimmung einer Drehendstellung zusammenwirkt.

Im Winkelabstand von der Bezugsebene 10 weist der äußere Kragen nach außen und in axialer Richtung offene Nuten oder dergleichen 29, 30 auf, mit denen im montierten Zustand entsprechend ausgebildete, vorzugsweise elastische und tangential nach innen vorspringende Mitnehmerelemente 43 eingreifen, die von dem schmaleren Abschnitt 38 der Kappe 35 nach Fig. 9 nach innen vorspringen, wobei durch den Pfeil 44 in Fig. 9 die Drehrichtung zum Öffnen des Behälters angegeben ist. Es ist ersichtlich, daß nach dem Einrasten der Mitnehmerelemente 43 in die Nuten 29, 30 die Kappe 35 mit dem zentralen Stopfenteil 20 drehfest verbunden ist, wobei jedoch die Ausbildung der Eingriffselemente eine relative axiale Bewegung zwischen den Teilen zuläßt. Der innere Kragen 25 des Stopfens 20 greift im montierten Zustand abdichtend aber gleitend in die Öffnung 7 des Halses des Hauptteils 1 ein, wie dies zum Beispiel die Fig. 10 bis 12 zeigen. Der Hals des Hauptteils liegt dabei in dem Ringraum zwischen den beiden Krägen 25 und 26.

Die kreuzweise angeordneten Stegflächen 24 erstrecken sich nach oben über die Krägen 25,26 hinaus und enden in einem zentralen Dichtungsstopfen 21. Dieser ist so angeordnet und ausgebildet, daß er die Austrittsöffnung 41 des oberen, als Auftragsdüse 40 ausgebildeten Endes der Kappe 35 nach Fig. 7 abdichtend verschließen kann, wie dies die Fig. 10 und 11 zeigen.

Die Wülste 28 erstrecken sich nur über einen Teilumfang angrenzend an die zur Achse parallele Anschlagfläche 27. Die Achse des Stopfens ist mit 22 bezeichnet. Auch der Stopfen weist eine Bezugsebene 10 auf, zu der er drehsymmetrisch ausgebildet ist. Die beiden Krägen 25 und 26 sind an ihrem oberen Ende durch eine Ringwand 31 miteinander verbunden.

Als dritter Teil des Behälters ist in den Fig. 7 bis 9 die Kappe 35 dargestellt. Auch die Kappe 35 weist eine Bezugsebene 10 auf, in der, wie bei dem zentralen Stopfen eine zur Achse parallele Anschlagsfläche 42 liegt. Im montierten und verschlossenen Zustand nach Fig. 10 fallen alle drei Bezugsebenen der drei Teile zusammen, was bedeutet, daß die senkrechten Anschlagflächen 42 bzw. 27 an den Anschlagflächen 12 des Hauptteils anliegen. Dies ist der am Ende des Füllvorgangs des Behälters erreichte Endzustand bei der Montage.

Die Auftragdüse 40 geht von einer ringförmigen Stirnfläche 39 der Kappe 35 aus. Am Übergang zwischen Düse und Stirnwand springt nach innen der lippenförmige Dichtungskragen 46a nach unten vor, der im montierten Zustand abdichtend mit der nach innen weisenden Zylinderfläche des Kragens 25 zusammenwirkt, wie dies aus den Fig. 10 bis 12 hervorgeht. Durch die in Umfangsrichtung ansteigende Gleitfläche 37 ist der Körper der Kappe in einen unteren Teil 36 von größerem Durchmesser und einen oberen Teil 38 von kleinerem Durchmesser unterteilt. Wie schon erwähnt, ragt am Übergang zwischen der Gleitfläche 37 und dem oberen Teil 38 ein Verriegelungswulst 46 radial nach innen, ebenso wie der Wulst 47 am unteren Ende des unteren Teils 36 vom größeren Durchmesser.

Bei der Montage wird zunächst die untere Kammer 2a gefüllt. Darauf wird der Stopfen so eingesetzt, daß die Öffnung im taillenförmig eingeschnürten Bereich 4 abgedichtet ist. Gleichzeitig greift der äußere Kragen 26 mit seinem Wulst schnappartig über den Wulst des Halsabschnittes des Hauptteils. Der Stopfen wird dabei in Umfangsrichtung so gedreht, daß die senkrechten Anschlagflächen von Stopfen und Hauptteil aneinander zu liegen kommen, während sich die Gleitfläche des Stopfens auf die innere Nockenbahn des Hauptteils 1 aufsetzt. Anschließend kann die obere Kammer 3a mit dem zweiten Medium gefüllt werden. Danach wird axial die Kappe 35 aufgesetzt, so daß ihr Dichtelement 46a mit dem inneren Kragen 25 des Stopfens abdichtend zusammenwirkt. Dabei tritt der Dichtungsstopfen 21 am obersten Ende des zentralen Stopfenteils in die Entnahmeöffnung 41 der Auftragsdüse 40 abdichtend ein. Die Kappe wird gegenüber dem Stopfen so gedreht, daß die Mitnehmerelemente 29, 30, 43 von Stopfenteil und Kappe zur drehmäßigen Kupplung der beiden Teile ineinandergreifen und die senkrechten Anschlagflächen der Kappe an den senkrechten Anschlagflächen des Hauptteils zur Anlage kommen. Dabei wird während der Montage jeweils ein entsprechender axialer Druck ausgeübt, damit die an den Teilen vorgesehenen Verriegelungswulste schnappartig untereinandergreifen können. In dieser in Fig. 10 wiedergegebenen Stellung sind die beiden Kammern, die mit unterschiedlichen Medien gefüllt sind, hermetisch gegeneinander und nach außen abgedichtet. In dieser Form kann der Behälter transportiert und gelagert werden.

Zum Mischen der Komponenten wird die Kappe 35 in Richtung des Pfeiles 44 nach Fig. 9 gedreht, und zwar über einen Winkel, der größer als 90° und kleiner als 180° ist. Hierbei gleiten die Gleitflächen des Stopfens und der Kappe auf den entsprechenden Nockenbahnen entlang, so daß sich Kappe und und Stopfen nicht nur synchron um die Achse des Behälters drehen, sondern auch in Richtung der Behälterachse über einen Weg 49 (Fig. 11) relativ zum Hauptteil 1 nach oben wandern, so daß die Öffnung im Bereich der taillenförmigen Einschnürung freigegeben wird und sich der Inhalt der oberen Kammer 3a in die untere Kammer 2a entleeren kann. Dadurch können die Komponenten sich in der unteren Kammer mischen. In dieser Stellung ist die Entnahmeöffnung 41 durch den Stopfenteil 21 weiterhin (hermetisch) verschlossen. Um diese Öffnung freizulegen, wird die Kappe den restlichen Teil von 180° gegenüber dem Hauptteil 1 gedreht. Hierbei wird wiederum der zentrale Stopfenteil in Drehrichtung mitgenommen. Da jedoch die Nockenbahn 14 bereits die Ebene 17 erreicht hat, nimmt der zentrale Stopfen an der weiteren axialen Bewegung entsprechend dem Weg 50 in Fig. 12 nicht mehr teil, so daß die Kappe sich gegenüber dem Stopfen anhebt, der Dichtungsstopfen 21 also gegenüber der Öffnung 41 zurückbleibt. Der gesamte axiale Weg bei einer Drehung von 180° ist durch den Doppelpfeil 51 angegeben. In der Stellung nach Fig. 12 kann der Inhalt über die Auftragdüse im gewünschten Maße entnommen werden. Dazu kann es je nach Medium notwendig sein, auf die untere Kammer oder auf die obere Kammer einen entsprechenden radialen Druck von außen auszuüben.

Der Behälter bedarf keiner Sollbruchstellen. Er dichtet in der Schließstellung an drei in axialer Richtung zueinander versetzten Stellen hermetisch ab. Die mittlere Dichtung bleibt in jeder Stellung der Teile erhalten, während die Dichtungen am unteren Ende und am oberen Ende des Stopfens zuverlässig und zwangsläufig in einer vorbestimmten Reihenfolge aufgehoben werden. Durch den mechanisch gesteuerten Ablauf ist es ausgeschlossen, aus dem Behälter eine Komponente zu entnehmen, ohne daß vorher die beiden Komponenten miteinander gemischt worden sind. Dadurch ergibt sich eine hohe Sicherheit bei der Handhabung.

Claims (8)

1. Mehrteiliger Doppelkammer-Behälter, insbesondere aus Kunststoff, bestehend aus

• - einem Hauptteil (1) mit einer taillenförmigen Einschnürung (4);
• - aus einem Stopfenteil (20) mit einem unteren, mit der Einschnürung (4) abdichtend zusammenwirkenden und die beiden Kammern (3a, 2a) trennenden Dichtungsstopfen (23) sowie mit einem oberen, abdichtend in den eingeschnürten Hals (6) des Hauptteils (1) eingreifenden, etwa zylindrischen Dichtungskörper (25); sowie aus einer Kappe (35) mit einem Abgabeende (40, 41) für den Behälterinhalt und einem inneren Dichtungselement (46) zum abdichtenden Eingreifen in den Dichtungskragen (25) des Stopfenteils (20); bei dem
• - der Stopfenteil (20) am oberen Ende einen Dichtungsstopfen (21) zum Verschließen der Austrittsöffnung (41) des Abgabeendes (40) der Kappe (35) aufweist;
• - der Hauptteil (1) an seinem äußeren Umfang wenigstens zwei konzentrische, in Umfangsrichtung parallel ansteigende, in Richtung der Achse (19) des Hauptteils (1) gegeneinander versetzte Bahnen (14, 15) aufweist;
• - der Stopfenteil (20) und die Kappe (35) jeweils eine der jeweiligen Bahn (14,15) entsprechend umfänglich ansteigend verlaufende Gleitfläche (37; 26a) sowie miteinander zusammenwirkende Mitnehmerelemente (29, 30; 43) zur gemeinsamen Drehbewegung relativ zum Hauptteil (1) aufweisen, welche so ausgebildet sind, daß sie eine relative axiale Bewegung von Stopfenteil (20) und Kappe (35) zulassen.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Umfangslänge und Steigung der Bahnen (14, 15) und Gleitflächen (37; 26a) sowie die axiale Versetzung in Bezug auf den Öffnungsweg (49) des Dichtungsstopfens (23) bzw. auf den Öffnungsweg (50) des Dichtungsstopfens (21) des Stopfenteils (20) abgestimmt sind.

3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß seine drei Teile (1, 20, 35) jeweils eine die Längsachse (19; 22) enthaltende Bezugsebene (10) aufweisen, zu denen die drei Teile jeweils drehsymmetrisch zu Achse ausgebildet sind, wobei die Bezugsebenen (10) aller drei Teile (1, 20, 35) in dem ursprünglich verschlossenen Zustand des Behälters zusammenfallen.

4. Behälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß seine drei Teile (1, 20, 35) jeweils in der Bezugsebene (10) liegende, miteinander die Anfangsstellung (Schließstellung) und die Endstellung (Offenstellung) bestimmende Anschlagflächen (12, 27, 42) aufweisen.

5. Behälter nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfenteil (20) einen zu seinem Dichtungskragen (25) konzentrischen Außenkragen (26) aufweist, an dessen unterer freier Kante seine Gleitfläche (26a) und an deren Ende eine Anschlagskante oder -fläche (27) ausgebildet sind.

6. Behälter nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden axial und radial zueinander versetzten parallelen Bahnen (14,15) bis zur gleichen, senkrecht zur Behälterachse (19) verlaufenden Ebene (17) ansteigen.

7. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfenteil (20) als Mitnehmerelemente zur Achse (22) parallele, radial nach außen offene Nuten (29, 30) an dem die Gleitfläche (26a) aufweisenden Bereich (26), sowie die Kappe (35) entsprechende, tangential nach innen ragende, federnde Eingriffslappen (43) aufweisen.

8. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß seine drei Teile (1, 20, 35) jeweils paarweise, vorzugsweise schnappartig, einander untergreifende Verriegelungswülste (8, 28 bzw. 15, 46 bzw. 47, 47a) aufweisen.