DE3525098A1 - Mehrkomponenten-kartusche - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Mehrkomponenten-Kartusche zur
Aufnahme, Vermischung und Ausgabe von zumindest zwei
pastösen Komponenten, die jeweils in durch entfernbare
Trennmittel abgeteilten Kammern untergebracht sind, wobei
die Kartusche einen etwa zylindrischen Behälter aufweist,
in dem die Vermischung erfolgt und aus dem die fertig ge
mischten Komponenten über eine Ausgabeöffnung herauspreß
bar sind.
Derartige Kartuschen sind in unterschiedlichen Bauarten
bekannt. Wir verweisen hierzu auf die US-PS 31 44 966,
31 53 531, die DE-PS 16 16 493, 18 05 110, 28 08 230, die
DE-OS 34 21 823 und 33 47 843. Ihnen allen ist gemeinsam,
daß die Komponenten vor ihrer Ausgabe aus der Kartusche
miteinander vermischt werden müssen. Zu dieser Vermischung
bedarf es im bekannten Falle einer speziellen Mischvor
richtung, die aus einer im Kartuschenbehälter unterge
brachten Mischerscheibe und einem daran befestigten, aus
der Kartusche herausgeführten Mischstab besteht. Durch
Betätigung des Mischstabes läßt sich die Mischerscheibe
hin- und herbewegen und so die Vermischung der Komponen
ten herbeiführen.
Des weiteren benötigen die bekannten Kartuschen einen Aus
drückkolben, um die fertige Mischung aus der Kartusche
herauszupressen.
Der Ausdrückkolben muß ebenso wie der Mischstab in einer
dichten Gleitführung des Kartuschenbehälters geführt sein,
damit die Komponenten während des Lagerns und insbesondere
während des Mischens nicht aus der Kartusche austreten
können.
Die bekannten Kartuschen werden beispielsweise zum Aus
füllen von Fugen oder Hohlräumen, zum Fixieren von Tür-
oder Fensterrahmen, zum Abdichten, Isolieren u. dgl. ver
wendet. Meist handelt es sich dabei um Arbeiten, die eine
erhebliche Produktmenge benötigen, so daß der Herstellungs
aufwand für die Kartusche tragbar ist.
Für feinere Arbeiten, insbesondere im Dentalbereich, ist
es durch die DE-OS 34 21 823 derselben Anmelderin bekannt,
den Mischstab aus der Kartusche herauszuziehen und an
stelle der Mischerscheibe mit einer Düse zu versehen. Man
erhält dadurch eine kleine, leicht zu handhabende Spritze,
die für feinere Arbeiten und kleinere Produktmengen
geeignet ist. Allerdings muß auch in diesem Falle die
übrige Produktmenge in der Kartusche rasch verarbeitet
werden, da sie sonst erstarrt und nicht mehr verwendet
werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
bekannten Kartuschen dahingehend zu verbessern, daß sie
wesentlich kostengünstiger herstellbar und damit auch für
die Verarbeitung viel kleinerer Produktmengen als bisher
rentabel sind. Insbesondere soll der Aufwand für die vor
genannten Betätigungselemente Mischvorrichtung und Aus
drückkolben verringert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der
zylindrische Kartuschenbehälter zumindest über einen Teil
seiner Axialerstreckung als flexibler Faltenbalg ausge
bildet ist.
Hierdurch läßt sich in überraschend einfacher und kosten
günstiger Weise der bisher notwendige Ausdrückkolben und
in der überwiegenden Zahl der Anwendungsfälle sogar auch
die Mischvorrichtung einsparen. Denn der als Faltenbalg
ausgebildete Kartuschenbehälter ist in seiner Wandung so
flexibel, daß die Komponenten nach dem Entfernen bzw. Lö
sen des Trennmittels, das in an sich bekannter Weise ge
schieht, durch abwechselndes Zusammendrücken und Loslassen
an zwei verschiedenen Stellen des Faltenbalges zwischen
seinen beiden Enden hin- und hergepreßt werden. Dabei kommt
es nicht nur zu axialen, sondern auch zu radialen Verla
gerungen der Komponenten in allen möglichen Richtungen
und man erhält so eine ziemlich rasche und innige Vermi
schung. Anschließend braucht lediglich das Trennmittel an
der Ausgabeöffnung des Kartuschenbehälters in der übli
chen Weise entfernt zu werden und die fertige Mischung
kann durch axiales Zusammendrücken des Faltenbalges heraus
gedrückt werden. Je nach den Anwendungsbedingungen kann
die Ausgabeöffnung mit einer Düse versehen werden, die
ggf. beim Aufschrauben zugleich das Trennmittel an der
Ausgabeöffnung in an sich bekannter Weise entfernt.
Durch den Wegfall der Mischvorrichtung und des Auspreß
kolbens wird die erfindungsgemäße Kartusche so kostengün
stig herstellbar, daß sich ihr Einsatz auch bei kleinsten
Verpackungsgrößen und Produktmengen lohnt. So kann sie
beispielsweise bei der Befestigungstechnik verwendet wer
den, um sog. chemische Dübel aus Härter und Bindemittel
herzustellen. Bei den in jüngerer Zeit bevorzugt verwen
deten Leichtbaustoffen wie Gasbeton u. dgl. haben Spreiz
dübel keinen zuverlässigen Halt, da das Material der
Leichtbaustoffe unter der Spreizkraft des Dübels allmäh
lich nachgibt. Man arbeitet deshalb mit Dübelkörpern, die
durch eine aufschäumende, aushärtende Masse eine feste Ver
bindung mit dem jeweiligen Wandmaterial eingehen. Die er
findungsgemäße Kartusche ist zur Verarbeitung derartiger
aushärtender Massen, die je nach Befestigungsfall für
zwei oder vier Dübel verarbeitet werden muß, bestens ge
eignet. Selbstverständlich aber auch für beliebige andere
Anwendungsfälle.
Um ein starkes Zusammenpressen des Faltenbalges während
des Mischvorganges zu ermöglichen, empfiehlt es sich, daß
die Axialerstreckung des Faltenbalges in gefülltem Zustand
wesentlich kleiner, zweckmäßig etwa halb so groß wie seine
Länge in maximal gedehntem Zustand ist. Dadurch ist sicher
gestellt, daß der Balg an seinem einen Ende sehr stark
axial und/oder radial zusammengepreßt werden kann und dem
entsprechend starke Fließvorgänge der Komponenten ausge
löst werden.
Als Material für den Faltenbalg eignet sich wie bisher
durchscheinender Kunststoff, jedoch in dünnerer Wandstärke,
um die gewünschten Flexibilitätseigenschaften sicherzu
stellen.
Grundsätzlich kann der zylindrische Behälter der Kartusche
durchgehend als Balgkörper ausgebildet sein, der entspre
chend dem Volumenverhältnis der Reaktionspartner durch
eine Membran, ein Ventil oder eine Kugeldichtung od. dgl.
in die Kammern zur Aufnahme der Komponenten unterteilt
ist. Konstruktiv besonders güntig ist es aber, die Kammern
durch separate Faltenbälge zu bilden, die miteinander
an ihren Stirnseiten verbindbar sind. Die Verbindung kann
in an sich bekannter Weise so vorgesehen werden, daß beim
endgültigen Zusammenstecken oder Zusammenschrauben das
Trennmittel an der Verbindungsstelle der Bäge zerstört
wird. Besonders günstig ist es dabei, wenn die Kammern aus
jeweils identischen Faltenbälgen bestehen, die an ihren
Stirnseiten jeweils die lösbaren Trennmittel aufweisen.
Dadurch kommt man mit einem einzigen Werkzeug für den Fal
tenbalg aus. Aufgrund seiner Flexibilität bereitet es keine
Probleme, ihn mit unterschiedlichen Volumina zu füllen und
ihn sodann mit unterschiedlicher Axialerstreckung zu ver
schließen.
Zweckmäßig erfolgt die Verbindung der beiden Faltenbälge -
ggf. unter Zwischenlage eines Halteringes - durch Ver
schrauben. Im Sinne eines identischen Aufbaus der Falten
bälge weisen sie in diesem Fall an ihrer einen Stirnseite
ein Außengewinde, an ihrer gegenüberliegenden Stirnseite
ein hierzu passendes Innengewinde auf.
Soll die Katusche für das Ausfüllen enger Bohrlöcher od.
dgl. verwendet werden, so ist es bekannt, an der Ausgabe
öffnung des zylindrischen Behälters eine rohrförmige Düse
vorzusehen. Auch kann in diesem Fall eine der Komponenten
in dieser rohrförmigen Düse untergebracht werden. In diesem
Fall empfiehlt es sich, den Erfindungsgedanken in der Weise
zu realisieren, daß der die andere Komponente enthaltende
zylindrische Behälter als Faltenbalg ausgebildet ist, wäh
rend in der rohrförmigen Düse ein herausziehbarer Druck
stempel angeordnet ist, mit dem die in ihr enthaltene
Komponente zum Vermischen in den zylindrischen Behälter
gedrückt werden kann.
Weitere Merkmale und Ausführungsformen der Erfindung er
geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Aus
führungsbeispielen anhand der Zeichnung; dabei zeigt:
Fig. 1 die Einzelteile der Kartusche, teilweise im
Axialschnitt;
Fig. 2 die zusammengebaute Kartusche beim Füllen eines
aushärtbaren Dübelkörpers;
Fig. 3 eine Kartusche mit rohrförmiger Düse und
Fig. 4 eine Kartusche für extrem zähe Komponenten.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Zweikomponenten-Kartusche,
die aus zwei identischen Kunststoff-Faltenbälgen 1 und 2
zur getrennten Aufnahme der Komponenten und aus einer
Düse 3 besteht.
Die Faltenbälge 1 und 2 sind zwar gleich aufgebaut, brau
chen jedoch aufgrund eventuell unterschiedlicher Füllvo
lumina nicht die gleiche Axiallänge aufzuweisen. An der
einen, in der Zeichnung oberen Stirnseite weisen sie ein in
einer Vertiefung angeordnetes Innengewinde 1 a bzw. 2 a,
an der gegenüberliegenden Stirnseite einen Vorsprung mit
Außengewinde 1 b bzw. 2 b auf. Die Gewindeabmessungen sind
so gewählt, daß der Vorsprung mit dem Außengewinde in die
Vertiefung mit dem Innengewinde hineingeschraubt werden
kann.
Außerdem befindet sich am Boden der Vertiefung bzw. am
Ende des Vorsprunges jeweils ein entfernbares Trennmittel,
beispielsweise in Form einer Durchstoßfolie 1 c bzw. 1 d
und 2 c bzw. 2 d.
Um die Handhabung der Kartusche zu erleichtern, kann an
einem Faltenbalg ein Haltering 4 vorgesehen sein. Statt
dessen oder zusätzlich können die beiden Faltenbälge lokal
in die Falten eingeformte Griffschalen aufweisen. Dadurch
wird vor allem das radiale Zusammendrücken der Bälge zum
Mischen der Komponenten erleichtert.
Im Lieferzustand sind die beiden Faltenbälge 1 und 2 ge
trennt oder nur lose zusammengeschraubt. Vor dem endgül
tigen Zusammenschrauben müssen die beiden Durchstoßfo
lien 1 d und 2 c an der Verbindungsstelle beider Bäge zer
stört werden. Dies kann manuell vor dem Zusammenschrauben
erfolgen oder durch entsprechende Ausbildung der Anschluß
teile automatisch beim Festschrauben herbeigeführt werden.
Selbstverständlich sind anstelle der gezeigten Schraubver
bindung auch andere Verbindungen, beispielsweise eine
Steckverbindung od. dgl. möglich. Der eingangs genannte
Stand der Technik bietet hierfür zahlreiche Ausführungs
beispiele.
Nach dem Verbinden der beiden Bälge wird abwechselnd der
Balg 1 oder 2 radial und/oder axial zusammengequetscht,
so daß die Komponenten einmal in der einen, einmal in der
anderen Richtung durch die gemeinsame Verbindungsöffnung
hindurchgezwängt werden. Durch die flexible Ausbildung
beider Bälge wird die Volumenverringerung des einen Balges
beim Zusammendrücken jeweils durch eine entsprechende
Volumenvergrößerung des anderen Balges kompensiert, ohne
daß nennenswerte Reaktionskräfte auftreten.
Das Hin- und Herfließen der beiden Komponenten in Verbin
dung mit den Formänderungen der Bälge, insbesondere in
radialer Richtung, bewirkt alsbald eine völlige Vermi
schung. Da die Bälge aus durchscheinendem Kunststoff her
gestellt sind, erkennt man das Ende der Mischphase an der
einheitlichen Färbung der Komponentenmasse.
Sodann wird die Durchstoßfolie 2 d zerstört und die Düse 3
auf das Gewinde 2 b aufgeschraubt. Auch hier sind selbst
verständlich andere Trennmittel denkbar sowie deren auto
matische Zerstörung beim Aufschrauben der Düse 3.
Die Kartusche ist dann verwendungsfertig. Dieser Zustand
ist in Fig. 2 dargestellt, und zwar am Beispiel eines sog.
chemischen Dübels. Dabei wird ein poröser Metallstrumpf 5
einer Maschenweite von 1 bis 2 mm in das Bohrloch einge
steckt und über die Düse 3 gleichmäßig von hinten nach
vorn mit einem aufschäumenden, aushärtenden Epoxydharz
kleber gefüllt. Dazu brauchen lediglich die beiden Bälge 1
und 2 axial zusammengedrückt zu werden. Aufgrund der ge
ringen Abmessungen der Kartusche und der niedringen Bewe
gungswiderstände ist dies mühelos von Hand möglich.
Der in den porösen Metallstrumpf 5 eingespritzte Epoxyd
harzkleber dringt durch dessen Maschen nach außen und be
wirkt eine dauerhaft feste - bei Vorhandensein von Hohl
räumen, in die die Klebermasse eindringen kann, sogar eine
formschlüssige - Verbindung mit der Umgebung des Bohrloches.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel haben die beiden Bäge 1
und 2 einen Außendurchmesser von 28 mm und eine Faltenhöhe
von 2 mm. Im Füllzustand beträgt ihre Länge 25 mm, während
ihre Länge bei maximaler Dehnung etwa 40 mm, bei maximaler
Stauchung etwa 10 mm beträgt.
Eine andere Kartuschenbauform ist in Fig. 3 dargestellt.
Sie weist nur einen Faltenbalg auf, in dem die eine Kom
ponente untergebracht ist, während sich die andere Kompo
nente in einer rohrförmigen Düse 7 befindet. Dabei ist der
Balg mit Griffschalen versehen, die zweckmäßig lokal oder
als über den Umfang laufender Ring 12 angeordnet sind.
Der Balg 6 weist zumindest an seiner einen Stirnseite
eine Öffnung 6 a auf, an der die Düse 7 anschließbar ist.
Durch an sich bekannte Trennmittel ist wiederum dafür ge
sorgt, daß die beiden Komponenten zunächst keine Verbin
dung miteinander haben. Anstelle der im vorangegangenen
Ausführungsbeispiel dargestellten Durchstoßfolie ist hier
die Düse 7 an ihrer in den Balg 6 hineinragenden Stirn
seite durch einen Verschlußkolben 7 a verschlossen. Er
sitzt in Höhe der als zylindrischer Bund ausgebildeten
Öffnung 6 a und unterstützt damit den Preßsitz zwischen der
Düse 7 und der Balgöffnung 6 a. Diese Art der Steckverbin
dung zwischen der Düse 7 und dem Balg 6 ist einfacher her
stellbar als eine Gewindeverbindung od. dgl., die aber
selbstverständlich ebenfalls in Betracht kommt.
Das andere Ende der Düse 7 ist durch einen Stempel 9 mit
Ausdrückstab verschlossen. Mittels dieses Stempels 9 kann
die in der Düse 7 enthaltene Komponente in das Balginnere
gedrückt werden. Der Verschlußkolben 7 a wird dabei durch
den in der Düse 7 sich aufbauenden Überdruck aus seinem
Sitz herausgeschoben und in das Balginnere gestoßen. Die
Länge des am Stempel 9 angebrachten Ausdrückstabes ist so
bemessen, daß er so weit in die Düse 7 hineingeschoben
werden kann, daß die darin enthaltene Komponente vollstän
dig in den Balg 6 gedrückt wird.
Sodann erfolgt durch abwechselndes Zusammendrücken des
Balges am linken und rechten Umfangsbereich das Mischen
der beiden Komponenten. Der in der Mischung enthaltene
Verschlußkolben 6 a stört den Mischvorgang nicht. Sind die
beiden Komponenten hinreichend homogen miteinander ver
mischt, was von außen an der einheitlichen Färbung der
Mischung erkennbar ist, wird der Stempel 9 aus der Düse
herausgezogen und die Masse kann durch axiales Zusammen
drücken des Balges 6 aus der Düse 7 herausgedrückt werden.
Bei sehr feiner Arbeit besteht stattdessen auch die Mög
lichkeit, den Stempel 9 nur so weit zurückzuziehen, daß
die Düse 7 mit genügend Produkt gefüllt ist, sodann die
Düse 7 aus ihrem Preßsitz vom Balg 6 abzuziehen und sie
nach Aufsetzen eines geeigneten Mundstückes als separate
Spritze zu verwenden. Ist sie leer, so kann neues Produkt
aus dem Balg 6 durch Zurückziehen des Stempels 9 heraus
gesaugt werden.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das im Prinzip ähn
lich wie Fig. 3 aufgebaut ist, bei der jedoch die Düse 7
an ihrem im Balg 6 liegenden Ende eine Mischerscheibe 10
aufweist. Dadurch ist es im Gegensatz zu Fig. 3 möglich,
den Mischvorgang durch Hin- und Herschieben der Düse 7
und der daran befestigten Mischerscheibe 10 zu intensi
vieren. Diese Bauform kommt aber nur für extrem zähe Mas
sen in Betracht, wie sie bisher nur in seltenen Anwen
dungsfällen benötigt werden.
Außerdem sind für die Trennung der beiden Komponenten
zwei von Fig. 3 abweichende Alternativen angegeben. Im
ersten Fall wird eine durchgehend massive Mischerschei
be 10 verwendet und die Düse 7 ist an ihrem in dem zylin
drischen Anschlußbund des Balges 6 steckenden Ende mit
mehreren Fenstern 8 versehen. Diese Fenster sind durch
den zylindrischen Bund an der Öffnung 6 a des Balges abge
deckt. Erst wenn die Düse 7 tiefer in den Balg hineinge
schoben oder hineingeschraubt wird, werden die Fenster 8
frei und die in der Düse enthaltene Komponente kann mittels
des ihr anderes Ende verschließenden Stempels 9 in das
Innere des Balges 6 hineingedrückt werden.
Im zweiten Fall ist die Mischerscheibe 10 nicht über den
ganzen Querschnitt massiv ausgeführt, sondern in ihrem
Kernbereich durch eine Membran 10 a gebildet. Diese Bau
form ist in Fig. 4 in strichpunktierten Linien darge
stellt. Die der Membran 10 a gegenüberliegende Stirnseite
des Balges 6 weist einen vorstehenden Dorn 11 auf, mit dem
die Membran vor Ingebrauchnahme der Kartusche zerstört
werden kann.
Zusammenfassend liegt der Vorteil der Erfindung darin,
daß man durch Ausbildung des zylindrischen Kartuschenbe
hälters als flexiblen Faltenbalg den bisher notwendigen
Ausdrückkolben und in allen praktisch bedeutsamen Anwen
dungsfällen auch die Mischvorrichtung einsparen kann.
Ebenso entfallen die bisher notwendigen Gleitführungen
und Abdichtungen für diese Teile.
Claims (10)
1. Mehrkomponenten-Kartusche zur Aufnahme, Vermischung
und Ausgabe von zumindest zwei pastösen, flüssigen
oder pulverförmigen/flüssigen Komponenten, die
jeweils in durch entfernbare Trennmittel abgeteilten Kam
mern untergebracht sind, wobei die Kartusche einen etwa
zylindrischen Behälter aufweist, in dem die Vermischung
erfolgt und aus dem die fertig gemischten Komponenten
über eine Ausgabeöffnung herauspreßbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zylindrische Behälter zumindest über einen Teil
seiner Axialerstreckung als flexibler Faltenbalg (1, 2, 6)
ausgebildet ist.
2. Mehrkomponenten-Kartusche nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Faltenbalg (1, 2, 6) aus Kunststoff
oder faltbarer Metallfolie
3. Mehrkomponenten-Kartusche nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Axialerstreckung des Falten
balges (1, 2, 6) im Ausgangszustand etwa halb so groß
wie seine Länge in maximal gedehntem Zustand ist.
4. Mehrkomponenten-Kartusche nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Balg (1, 2, 6)
Griffschalen aufweist.
5. Mehrkomponenten-Kartusche nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei die Komponenten in axial benachbarten
Kammern des zylindrischen Behälters untergebracht sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern als identische, an
ihren Stirnseiten miteinander verbindbare Faltenbälge (1,
2) ausgebildet sind.
6. Mehrkomponenten-Kartusche nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Bälge (1, 2) an ihren Stirnseiten
jeweils lösbare Trennmittel (1 c, 1 d, 2 c, 2 d) aufweisen.
7. Mehrkomponenten-Katusche nach Anspruch 5 oder 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Faltenbälge (1,
2) durch Verschrauben oder Verklemmen erfolgt.
8. Mehrkomponenten-Kartusche nach einem der Ansprüche 1
bis 4, wobei eine Komponente in einer an der Ausgabeöff
nung des zylindrischen Behälters angeordneten rohrförmigen
Düse untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der
die andere(n) Komponente(n) enthaltende zylindrische Be
hälter als Faltenbalg (6) ausgebildet ist und daß in der
rohrförmigen Düse (7) ein herausziehbarer Druckstempel (9)
angeordnet ist.
9. Mehrkomponenten-Kartusche nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Düse (7) an ihrem in den
Balg (6) eingesteckten Ende einen Verschlußkolben (7 a)
aufweist.
10. Mehrkomponenten-Kartusche nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Düse (7) an ihrem eingesteckten
Ende eine vom Balganschluß abgedeckte Lochung (8) aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853525098 DE3525098A1 (de) | 1985-07-13 | 1985-07-13 | Mehrkomponenten-kartusche |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853525098 DE3525098A1 (de) | 1985-07-13 | 1985-07-13 | Mehrkomponenten-kartusche |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3525098A1 true DE3525098A1 (de) | 1987-01-22 |
Family
ID=6275728
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853525098 Withdrawn DE3525098A1 (de) | 1985-07-13 | 1985-07-13 | Mehrkomponenten-kartusche |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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