EP0942787B1 - Device for storing, pressing out and dosing two-component compounds - Google Patents
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- EP0942787B1 EP0942787B1 EP98954317A EP98954317A EP0942787B1 EP 0942787 B1 EP0942787 B1 EP 0942787B1 EP 98954317 A EP98954317 A EP 98954317A EP 98954317 A EP98954317 A EP 98954317A EP 0942787 B1 EP0942787 B1 EP 0942787B1
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Definitions
- the invention relates to a device for storing, pressing and dosing Two-component products in a predetermined mixing ratio Pressing the components using a piston-cylinder arrangement and, if necessary Merging the components in a mixer, the two piston-cylinder assemblies are arranged axially one behind the other.
- These devices will for mixing two liquid or flowable components, especially resin and Hardener of two-component adhesives and / or sealants used. Because of itself The desired reaction between the two components can only be briefly mixed take place before use. To achieve the optimal hardening and Strength properties of the adhesives / sealants must be in a predetermined Quantity ratio can be dosed and mixed.
- GB-A-2086248 describes an apparatus for mixing and squeezing multi-component compositions, in which the mixing chamber within the Storage container is located.
- the storage container contains two separate ones next to each other arranged chambers for receiving the two reactive components. In doing so the two reactive components from the pantries with the help of two movable piston pressed into the mixing chamber, at the top of which is a Application nozzle with material outlet opening is located.
- This device has the Disadvantage that they have specially developed application devices for synchronous propulsion the ejector piston is needed.
- GB-A-2246127 describes a two-chamber cartridge for storage and application of two-component reactive materials after mixing the two Cure components.
- This cartridge consists of an outer cylindrical Container that holds one component and a coaxial inner chamber that contains the second reactive component.
- the wall material of the inner chamber is like this formed so that it folds along the longitudinal axis when on one end of this Chamber pressure is applied.
- the other end of this inner chamber has one sealable outlet which, after unsealing, communicates with the outer chamber stands so that the two components are mixed in the outer chamber.
- This area of the outer chamber is provided with a mixing device and a Material outlet opening for extruding the mixture.
- the other end of the outer Chamber has a disk-shaped movable piston as a closure. When acting of pressure on this disc-shaped piston, the material from the outer Chamber pressed to the material outlet opening simultaneously presses this piston on the collapsible wall of the inner chamber.
- Such concentric cartridges are complex built and very difficult to fill.
- DE-A-4202591 describes a method for premixing at least two pasty masses by introducing into a mixer, in which the fed to the mixer Mass strands form thin, adjacent layers.
- DE-C-2927584 describes a device for dosing two-component products in one predetermined mixing ratio using a piston-cylinder arrangement, in which two cylinders are arranged axially one behind the other. With the help of a special arrangement can the two pistons located between the two chambers simultaneously are moved in opposite directions, taking the component from the rear chamber through a component line leading centrally through the pistons and the front chamber the front end is guided, on which a mixing device is attached.
- Farther are coaxial cartridges with a static mixer in front of them, e.g. under the The names "Supermix" from Liquid Control are offered.
- EP-A-624403 describes a device for simultaneous application and Mixing two liquid products such as chemically reactive resins from two axially chambers arranged one behind the other.
- the two chambers are concentric hollow tube inside and one piston each axially displaceable in the chambers is and is also slidable with respect to the hollow inner tubes.
- the rear chamber becomes telescopic within the front chamber moved, the two pistons being moved synchronously through the chambers.
- the Material flow from the rear chamber is through the central material feed pipe conveyed inside the front chamber to the front end where the two Material flows meet and be mixed.
- US-A-4050612 describes an application device for flowable materials such as Creams that consist of a pair of open-ended containers that extend telescopically their open ends interlock, with the top container at the top Has application opening. Furthermore, both container parts each have one concentric hollow channel, the channels are also telescopic into each other slidable and have openings at the front and rear end for transportation of the flowable material through the interior of the channels to the discharge openings enable.
- the lower end of the rear tube acts on the closed end of the lower container.
- a sealing washer is at the top of the bottom Containers arranged so that they can be moved in the axial direction relative to the lower tube is.
- the upper container contains a piston at its lower end, which in axial Direction is movable relative to the concentric channel-shaped tube.
- the device for pressing and dosing two-component products to provide in a predetermined mixing ratio, which consists of a few easy to manufacture components. Furthermore, the device can be filled with the individual reactive components in simple operations. The It should be possible to press out the two components with standard cartridge pistols, in addition, the device should not have any rotating parts for dosing and mixing Component included.
- Both chambers are closed by a piston at their rear end. at Applying a squeezing pressure to the piston in the rear chamber affects it the rear tube on the piston closing the front chamber.
- the outer dimensions are Chambers of the device according to the invention chosen so that the entire device fits into a standard cartridge pistol so that the components can be Standard cartridge gun can be squeezed out.
- the outer diameter of the rear chamber is adapted to the inside diameter of the cartridge pistol, the outside diameter of the however, the front chamber is smaller than that of the rear chamber.
- This configuration also enables the components to be pressed out using a standard cartridge gun however, the volumes of the two to be mixed can be mixed Components differ greatly from the ratio 1: 1.
- the outside diameter of the front chamber depends on the required in this embodiment Volume for the component to be dosed from the front chamber Ratio to the volume of the component dosed from the rear chamber should.
- the removal opening of the Device placed a mixing device for mixing the components preferably a static mixer.
- the preferred application of the double cartridge device according to the invention is the storage, dosing and mixing of two-component reactive adhesives in predetermined mixing ratios.
- the Invention can be a flowable color component from one of the two chambers can be added, which simplifies storage for the user, since he only a single adhesive / sealant in one base color (e.g. colorless or white pigmented) must stock and can adapt the color component to his needs, in Vehicle construction can e.g. the paint used for the vehicle. Possibly can also be catalyst, crosslinker and / or reactive component with the Combine the color component in a single paste.
- the Basic adhesive / sealant component is a one-component adhesive / sealant, which one color component which does not react with the reactive system is admixed.
- the device according to the invention can also be used for the application of foamable Serve materials.
- a polyurethane composition can be used in one chamber be with reactive isocyanate groups and in the other chamber Propellant and / or a paste containing water.
- foamable Compositions are used, for example, in vehicle construction Foaming cavities (so-called pillar fillers).
- FIG. 1 shows an embodiment of the device according to the invention for pressing and dosing two-component products, in particular adhesives and sealants.
- the front cylindrical container 1 serves to hold the one flowable component 11.
- a tube 3 which has an opening 5 at its front end.
- the rear end of the front chamber 1 is closed by a disk-shaped piston 7 which can be moved in the axial direction in the direction of the arrow labeled A.
- the rear chamber 2 serves to receive the second flowable component 12.
- a tube 4 In the center of this chamber is a tube 4, the inside diameter of which is designed such that the tube 4 can be telescopically moved over the tube 3 of the front chamber.
- the front part of the tube 4 is designed as a plate-shaped flange 13, so that the piston 7 of the front chamber is moved synchronously with the forward movement of the tube 4.
- the rear end of the tube 4 has a material opening 6.
- the rear end of the rear chamber 2 is closed by an axially displaceable piston 8.
- This piston 8 sits directly on the end of the tube 4.
- both the piston 8 and the piston 7 move in the direction of arrow A due to the mechanical coupling.
- the tube 4 is telescopically pushed over the tube 3.
- This ejection pressure promotes the component 12 through the material opening 6 into the interior of the tube 4, whereby this component is conveyed through the interior of the two tubes 4 and 3 in the direction of the removal opening 9 of the double cartridge.
- the component 11 is conveyed out of the chamber 1 through the material opening 5 of the front pipe 3 in the direction of the removal opening 9 by the forward movement of the piston 7.
- the two components can be applied in a type of coextrusion without further mixing directly at the end of the removal opening through a simple nozzle.
- a mixing device 10 can be attached to the removal opening 9, which brings about an intensive mixing of the two flowable components 11 and 12.
- This mixing device can preferably be a static mixer.
- FIG. 2 shows a detailed view of the transition area between the two chambers 1 and 2 at point 14 in FIG. 1.
- the front end of the wall 22 of the rear chamber 2 has a gradation on the outer edge such that the rear end the wall 21 of the front chamber 1 is seated on this gradation and thus causes exact centering and fixing of the two chambers 1 and 2.
- FIG. 3 shows a detailed view 15 from FIG. 1.
- the central region of the front end of the rear chamber 2 is shown here.
- a seal 35 is provided between the front wall 32 of the rear chamber 2 and the wall 34 of the rear tube 4, which is firmly connected to the wall 32.
- This seal is intended to prevent the component 12 from escaping through the space between the rear tube 4 and the front opening of the chamber 2 and still enable the tube 4 to move axially.
- This seal 35 can either be designed as an O-ring. If the chamber 2 consists of an injection molded plastic part, however, the seal 35 can also be a lip-like projection and thus an integral part of the rear chamber 2.
- FIG. 4 shows a detailed view of the front area of the front chamber 1.
- the front wall 41 corresponds with its opening to a standard cartridge in such a way that the front part of the wall 41 has a short tubular connecting piece 42 in the area of the removal opening, which has a External thread is provided.
- the union nut 46 has a corresponding internal thread.
- the wall 43 of the front tube 3 has a widening 49 in the front area.
- the nozzle 47 placed on the front cartridge has a flange-like widening 48, as is customary for such nozzle tips for cartridges Flange 48 of the nozzle tip 47 rigidly fixed together. This ensures that when the ejection pressure acts on the rear piston 8, the front tube 3 remains unchanged in its bearing in the front cartridge.
- the widening 49 can also have a sealing lip (not shown here) or an O-ring in order to prevent material from escaping through the space between the widening 49 and the wall 41.
- a further possibility for increasing the tightness against material leakage consists in a conical design of the widening 49, the rear end of this widening then having a larger diameter than the front end. This embodiment is not shown in the drawings.
- FIG. 5 shows a detailed view from the area of the disk-shaped piston 7 of the front cartridge chamber 1.
- a detailed view of the transition area of the tubes 3 and 4 with the flange-like widening 13 of the tube 4 at the front end is shown.
- the piston 7 can contain sealing lips 55 at these transition points.
- These sealing lips can either be in the form of O-rings fixed separately on the piston, but they can also be an integral part of the piston 7 as lip-shaped projections. The latter embodiment is particularly useful when the piston 7 is injection molded from a thermoplastic.
- Two sealing lips 55 are shown schematically at each intermediate space, but it is also easily possible to provide one or more than two sealing lips.
- FIGS. 6 and 7 show detailed views from the area of the rear piston 8.
- the rear tube 4 is seated directly on the piston 8.
- the piston 8 may have one or more sealing lips 65 on the outer region, which may be designed analogously to the sealing lips 35 and 55 mentioned above.
- FIGS. 6 and 7, with the material outlet openings 66 and 76, represent two possible configurations of the rear end of the tube 4 These material outlet openings 66 and 76 are detailed designs of the material outlet opening 6 according to FIG.
- the cross sections of the material outlet openings 5, 6, 66 and 76 can be wide Limits can be varied. The upper limits are naturally due to the diameter of the Pipes 3 and 4 are given, otherwise the cross sections depend on the viscosity of the fluid components to be squeezed out and dosed and after maximum possible squeezing pressure.
- the pistons 7 and 8 in the axial direction equal distances up put back to complete emptying. If the volumes of the to be dosed Components 11 and 12 should be different from the ratio 1: 1, the Outside diameter of the front cartridge chamber 1 can be reduced accordingly. If necessary, a centering aid must then be provided for the front cartridge that the two cartridges with no difficulty using a standard cartridge gun can be emptied.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lagern, Auspressen und Dosieren von Zweikomponenten-Produkten in einem vorbestimmten Mischungsverhältnis durch Pressen der Komponenten mit Hilfe einer Kolben-Zylinderanordnung und ggf. Zusammenführen der Komponenten in einem Mischer, wobei die beiden Kolben-Zylinderanordnungen axial hintereinander angeordnet sind. Diese Vorrichtungen werden zum Mischen zweier flüssiger bzw. fließfähiger Komponenten, insbesondere Harz und Härter von zweikomponentigen Kleb- und/oder Dichtstoffen benutzt. Wegen der an sich gewünschten Reaktion zwischen den beiden Komponenten kann das Mischen erst kurz vor Gebrauch stattfinden. Zum Erzielen der optimalen Härtungs- und Festigkeitseigenschaften der Kleb-/Dichtstoffe müssen diese in einem vorbestimmten Mengenverhältnis dosiert und gemischt werden.The invention relates to a device for storing, pressing and dosing Two-component products in a predetermined mixing ratio Pressing the components using a piston-cylinder arrangement and, if necessary Merging the components in a mixer, the two piston-cylinder assemblies are arranged axially one behind the other. These devices will for mixing two liquid or flowable components, especially resin and Hardener of two-component adhesives and / or sealants used. Because of itself The desired reaction between the two components can only be briefly mixed take place before use. To achieve the optimal hardening and Strength properties of the adhesives / sealants must be in a predetermined Quantity ratio can be dosed and mixed.
Gemäß bisherigem Stand der Technik werden zum Dosieren und Einstellen eines bestimmten Mischungsverhältnisses aus Tuben oder zylindrischen Behältern (sogenannten Kartuschen) flüssige bis gelförmige oder pastenförmige Stränge der beiden Komponenten ausgepreßt und manuell miteinander vermischt. Dieses Verfahren hat den Nachteil einer sehr ungenauen Dosierung und Einstellung des Mischungsverhältnisses der beiden Komponenten. Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, befriedigendere und zuverlässigere Vorrichtungen zum Dosieren und Einstellen eines bestimmten Mischungsverhältnisses von reaktiven fließfähigen Zusammensetzungen zu entwickeln.According to the prior art, a certain mixing ratio of tubes or cylindrical containers (so-called cartridges) liquid to gel-like or pasty strands of the two Components pressed out and mixed manually. This procedure has the Disadvantage of a very imprecise metering and adjustment of the mixing ratio of the two components. There has been no shortage of attempts, more satisfying and more reliable devices for dosing and setting a particular To develop mixing ratio of reactive flowable compositions.
Die GB-A-2086248 beschreibt eine Vorrichtung zum Mischen und Auspressen von mehrkomponentigen Zusammensetzungen, bei der sich die Mischkammer innerhalb des Lagerbehälters befindet. Der Lagerbehälter enthält zwei separate nebeneinander angeordnete Kammern zur Aufnahme der beiden reaktiven Komponenten. Dabei werden die beiden Reaktivkomponenten aus den Vorratskammern mit Hilfe von zwei beweglichen Kolben in die Mischkammer gedrückt, an deren Spitze sich eine Applikationsdüse mit Materialaustrittsöffnung befindet. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß sie speziell dafür entwickelte Applikationsgeräte zum synchronen Vortrieb der Auspresskolben benötigt.GB-A-2086248 describes an apparatus for mixing and squeezing multi-component compositions, in which the mixing chamber within the Storage container is located. The storage container contains two separate ones next to each other arranged chambers for receiving the two reactive components. In doing so the two reactive components from the pantries with the help of two movable piston pressed into the mixing chamber, at the top of which is a Application nozzle with material outlet opening is located. This device has the Disadvantage that they have specially developed application devices for synchronous propulsion the ejector piston is needed.
Die GB-A-2246127 beschreibt eine Zweikammerkartusche zum Lagern und Applizieren von Zweikomponenten-Reaktivmaterialien, die nach dem Durchmischen der beiden Komponenten aushärten. Diese Kartusche besteht aus einem äußeren zylindrischen Behälter, der die eine Komponente aufnimmt und einer coaxialen inneren Kammer, die die zweite Reaktivkomponente enthält. Das Wandmaterial der inneren Kammer ist so ausgebildet, daß es sich entlang der Längsachse zusammenfaltet wenn auf ein Ende dieser Kammer Druck ausgeübt wird. Das andere Ende dieser inneren Kammer hat einen versiegelbaren Auslaß, der nach dem Entsiegeln mit der äußeren Kammer in Verbindung steht, so daß die beiden Komponenten in der äußeren Kammer durchmischt werden. In diesem Bereich der äußeren Kammer ist eine Mischeinrichtung vorgesehen sowie eine Materialauslaßöffnung zum Extrudieren der Mischung. Das andere Ende der äußeren Kammer hat einen scheibenförmigen beweglichen Kolben als Verschluß. Bei Einwirken von Druck auf diesen scheibenförmigen Kolben wird das Material aus der äußeren Kammer zur Materialauslaßöffnung gedrückt gleichzeitig drückt dieser Kolben auf die zusammenfaltbare Wand der inneren Kammer. Derartige konzentrische Kartuschen sind kompliziert gebaut und sehr schwierig zu befüllen.GB-A-2246127 describes a two-chamber cartridge for storage and application of two-component reactive materials after mixing the two Cure components. This cartridge consists of an outer cylindrical Container that holds one component and a coaxial inner chamber that contains the second reactive component. The wall material of the inner chamber is like this formed so that it folds along the longitudinal axis when on one end of this Chamber pressure is applied. The other end of this inner chamber has one sealable outlet which, after unsealing, communicates with the outer chamber stands so that the two components are mixed in the outer chamber. In This area of the outer chamber is provided with a mixing device and a Material outlet opening for extruding the mixture. The other end of the outer Chamber has a disk-shaped movable piston as a closure. When acting of pressure on this disc-shaped piston, the material from the outer Chamber pressed to the material outlet opening simultaneously presses this piston on the collapsible wall of the inner chamber. Such concentric cartridges are complex built and very difficult to fill.
Die DE-A-4202591 beschreibt ein Verfahren zum Vormischen von wenigstens zwei pastösen Massen durch Einleiten in einen Mischer, bei dem die dem Mischer zugeführten Massenstränge dünne, aneinandergrenzende Schichten bilden. Die DE-C-2927584 beschreibt eine Vorrichtung zum Dosieren von Zweikomponenten-Produkten in einem vorbestimmten Mischungsverhältnis mit Hilfe einer Kolben-Zylinderanordnung, bei der zwei Zylinder axial hintereinander angeordnet sind. Mit Hilfe einer speziellen Anordnung können die beiden zwischen den beiden Kammern befindlichen Kolben gleichzeitig gegenläufig verschoben werden, wobei die Komponente aus der hinteren Kammer durch eine zentral durch die Kolben und die vordere Kammer führende Komponentenleitung an das Vorderende geführt wird, an dem eine Mischeinrichtung angebracht ist. Weiterhin sind coaxiale Kartuschen mit vorgesetztem Statikmischer bekannt wie sie z.B. unter dem Namen "Supermix" der Firma Liquid Control angeboten werden. Außerdem sind 2-K-Systeme mit zwei parallelen Kartuschen und einem dynamischen Mischkopf bekannt, wie z.B. in der EP-B-313519 oder der EP-B-351358 beschrieben sind.DE-A-4202591 describes a method for premixing at least two pasty masses by introducing into a mixer, in which the fed to the mixer Mass strands form thin, adjacent layers. DE-C-2927584 describes a device for dosing two-component products in one predetermined mixing ratio using a piston-cylinder arrangement, in which two cylinders are arranged axially one behind the other. With the help of a special arrangement can the two pistons located between the two chambers simultaneously are moved in opposite directions, taking the component from the rear chamber through a component line leading centrally through the pistons and the front chamber the front end is guided, on which a mixing device is attached. Farther are coaxial cartridges with a static mixer in front of them, e.g. under the The names "Supermix" from Liquid Control are offered. There are also two-component systems with two parallel cartridges and a dynamic mixing head known as e.g. are described in EP-B-313519 or EP-B-351358.
Die EP-A-624403 beschreibt eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Ausbringen und Mischen von zwei flüssigen Produkten wie chemisch reagierenden Harzen aus zwei axial hintereinander angeordneten Kammern. Die beiden Kammern haben ein konzentrisches hohles Rohr im Inneren und jeweils einen Kolben der axial in den Kammern verschiebbar ist und auch in Bezug auf die hohlen Innenrohre verschiebbar ist. Zum Auspressen der Substanzen wird die hintere Kammer teleskopisch innerhalb der vorderen Kammer verschoben, wobei die beiden Kolben synchron durch die Kammern bewegt werden. Der Materialstrom aus der hinteren Kammer wird dabei durch das zentrale Materialförderrohr im Inneren der vorderen Kammer an das vordere Ende gefördert, wo die beiden Materialströme zusammentreffen und durchmischt werden. Zur Reduzierung der Volumendifferenz zwischen den beiden Kammern bzw. zum Reduzieren des Totvolumens beim Beginn der Extrusion ragt ein Dorn, der starr mit dem Kolben der hinteren Kammer verbunden ist, in das zentrische; Materialförderrohr der vorderen Kammer und bewegt sich beim Entleeren synchron mit den Kolben. Da sich die hintere Kammer teleskopartig in die vordere Kammer schieben soll, muß sie mit sehr engen Toleranzen an die vordere Kammer angepaßt werden. Eine derartige Vorrichtung besteht aus vielen beweglichen Einzelteilen, die sehr paßgenau sein müssen und daher eine aufwendige Fertigung erfordern. Außerdem erfordert der Befüllungsvorgang komplexe Arbeitsabläufe.EP-A-624403 describes a device for simultaneous application and Mixing two liquid products such as chemically reactive resins from two axially chambers arranged one behind the other. The two chambers are concentric hollow tube inside and one piston each axially displaceable in the chambers is and is also slidable with respect to the hollow inner tubes. To squeeze the The rear chamber becomes telescopic within the front chamber moved, the two pistons being moved synchronously through the chambers. The Material flow from the rear chamber is through the central material feed pipe conveyed inside the front chamber to the front end where the two Material flows meet and be mixed. To reduce the Volume difference between the two chambers or to reduce the Dead volume at the start of extrusion protrudes a mandrel that is rigid with the piston of the rear chamber is connected to the central; Material feed pipe of the front Chamber and moves synchronously with the piston when emptying. Since the rear To push the chamber telescopically into the front chamber, it must be very narrow Tolerances can be adjusted to the front chamber. Such a device exists from many moving individual parts that must be very precise and therefore one require complex production. In addition, the filling process requires complex ones Workflows.
Die US-A-4050612 beschreibt ein Applikationsgerät für fließfähige Materialien wie Cremes, das aus einem Paar von offenendigen Behältern besteht, die teleskopartig an ihren offenen Enden ineinander greifen, wobei der obere Container am oberen Ende eine Applikationsöffnung hat. Weiterhin weisen beide Containerteile jeweils einen konzentrischen hohlen Kanal auf, die Kanäle sind ebenfalls teleskopartig ineinander verschiebbar und haben am vorderen und hinteren Ende Öffnungen, die den Transport des fließfähigen Materials durch das Innere der Kanäle zu den Entnahmeöffnungen ermöglichen. Das hintere Rohr wirkt mit seinem unteren Ende auf das geschlossene Ende des unteren Containers. Eine abdichtende Scheibe ist am oberen Ende des unteren Containers so angeordnet, daß sie in axialer Richtung relativ zum unteren Rohr bewegbar ist. Der obere Container enthält an seinem unteren Ende einen Kolben, der in axialer Richtung relativ zum konzentrischen kanalförmigen Rohr beweglich ist. Bei einem Druck auf den oberen Container wirkt dieser auf die abschließende Scheibe des unteren Containers, so daß das fließfähige Material aus beiden Containern gleichzeitig durch die Öffnungen im oberen Container entnommen werden kann. Eine Vorrichtung, bei der zwei Kammern an ihrem hinteren Ende durch einen Kolben verschlossen sind und bei der ein Druck auf den hinteren Kolben der hinteren Kammer ausgeübt wird, der über das hintere Rohr einen Druck auf den vorderen Kolben ausübt, um den Transport der beiden fließfähigen Komponenten in den beiden Kammern zur Entnahmeöffnung zu bewirken, wird in diesem Dokument nicht offenbart.US-A-4050612 describes an application device for flowable materials such as Creams that consist of a pair of open-ended containers that extend telescopically their open ends interlock, with the top container at the top Has application opening. Furthermore, both container parts each have one concentric hollow channel, the channels are also telescopic into each other slidable and have openings at the front and rear end for transportation of the flowable material through the interior of the channels to the discharge openings enable. The lower end of the rear tube acts on the closed end of the lower container. A sealing washer is at the top of the bottom Containers arranged so that they can be moved in the axial direction relative to the lower tube is. The upper container contains a piston at its lower end, which in axial Direction is movable relative to the concentric channel-shaped tube. With a print on the upper container, this acts on the final pane of the lower one Containers, so that the flowable material from both containers simultaneously through the Openings in the upper container can be removed. A device in which two Chambers are closed at their rear end by a piston and at the one Pressure is exerted on the rear piston of the rear chamber, which is beyond the rear Pipe exerts pressure on the front piston to transport the two to cause flowable components in the two chambers for the removal opening, is not disclosed in this document.
Es bestand daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zum Auspressen und Dosieren von Zwei-Komponenten-Produkten in einem vorbestimmten Mischungsverhältnis bereitzustellen, die aus wenigen leicht zu fertigenden Bauteilen besteht. Weiterhin sollte die Vorrichtung mit den einzelnen Reaktivkomponenten in einfachen Arbeitsgängen befüllbar sein. Das Auspressen der beiden Komponenten soll mit Standardkartuschenpistolen möglich sein, außerdem soll die Vorrichtung keine rotierenden Teile zum Dosieren und Mischen der Komponente enthalten.It was therefore the task of a device for pressing and dosing two-component products to provide in a predetermined mixing ratio, which consists of a few easy to manufacture components. Furthermore, the device can be filled with the individual reactive components in simple operations. The It should be possible to press out the two components with standard cartridge pistols, in addition, the device should not have any rotating parts for dosing and mixing Component included.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist den Patentansprüchen zu entnehmen. Sie beinhaltet im wesentlichen die Bereitstellung einer Vorrichtung zum Dosieren von Zwei-Komponenten-Produkten in einem vorbestimmten Mischungsverhältnis bestehend aus zwei axial hintereinander angeordneten Kammern. Diese Kammern enthalten konzentrisch in den Kammern angeordnete Rohre die teleskopartig ineinander verschiebbar sind, wobei die Rohre am vorderen bzw. hinteren Ende Öffnungen haben, die einen Transport der fließfähigen Komponenten durch das Innere der Rohre zur Entnahmeöffnung ermöglichen.The solution to the problem according to the invention can be found in the patent claims. she essentially involves the provision of a device for dosing two-component products in a predetermined mixing ratio consisting of two axially arranged chambers. These chambers contain Pipes arranged concentrically in the chambers telescopically one inside the other are displaceable, the tubes having openings at the front or rear end, which transport the flowable components through the interior of the pipes Allow removal opening.
Beide Kammern werden an ihrem hinteren Ende durch einen Kolben abgeschlossen. Bei Ausübung eines Auspressdrucks auf den Kolben der hinteren Kammer wirkt dieser über das hintere Rohr auf den die vordere Kammer abschließenden Kolben.Both chambers are closed by a piston at their rear end. at Applying a squeezing pressure to the piston in the rear chamber affects it the rear tube on the piston closing the front chamber.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Außenabmessungen der Kammern der erfindungsgemäßen Vorrichtung so gewählt, daß die gesamte Vorrichtung in eine Standard-Kartuschen-Pistole paßt, so daß die Komponenten mit Hilfe dieser Standard-Kartuschen-Pistole ausgepresst werden können.In a particularly preferred embodiment, the outer dimensions are Chambers of the device according to the invention chosen so that the entire device fits into a standard cartridge pistol so that the components can be Standard cartridge gun can be squeezed out.
In einer weiteren Ausführungsform ist nur der Außendurchmesser der hinteren Kammer dem Innendurchmesser der Kartuschen-Pistole angepaßt, der Außendurchrnesser der vorderen Kammer ist jedoch kleiner als der der hinteren Kammer. Dieser Ausgestaltung ermöglicht ebenfalls das Auspressen der Komponenten mit Hilfe einer Standard-Kartuschen-Pistole jedoch können hierbei die Volumina der beiden zu mischenden Komponenten sehr stark vom Verhältnis 1 : 1 abweichen. Der Außendurchmesser der vorderen Kammer richtet sich bei dieser Ausführungsform nach dem erforderlichen Volumen für die Komponente die aus der vorderen Kammer dosiert werden soll im Verhältnis zum Volumen der Komponente, die aus der hinteren Kammer dosiert werden soll.In a further embodiment, only the outer diameter of the rear chamber is adapted to the inside diameter of the cartridge pistol, the outside diameter of the however, the front chamber is smaller than that of the rear chamber. This configuration also enables the components to be pressed out using a standard cartridge gun however, the volumes of the two to be mixed can be mixed Components differ greatly from the ratio 1: 1. The outside diameter of the front chamber depends on the required in this embodiment Volume for the component to be dosed from the front chamber Ratio to the volume of the component dosed from the rear chamber should.
Für eine Vielzahl von Kleb-/Dichtstoffen genügt es, daß die beiden reaktiven Komponenten als zwei miteinander in Kontakt stehenden Stränge extrudiert werden. Die Durchmischung der Katalysatoren, Initiatoren oder Reaktivkomponenten geschieht hierbei durch Diffusion in den jeweils anderen Teilstrang. Beispiele für derartige Klebstoffe sind die sogenannten "No-Mix" oder "Second Generation Acrylic Adhesives".For a large number of adhesives / sealants, it is sufficient for the two to be reactive Components are extruded as two strands in contact with each other. The Mixing of the catalysts, initiators or reactive components takes place here by diffusion into the other sub-strand. Examples of such Adhesives are the so-called "no mix" or "second generation acrylic adhesives".
In einer weiteren Ausführungsform kann jedoch auf die Entnahmeöffnung der Vorrichtung eine Mischeinrichtung zur Durchmischung der Komponenten aufgesetzt werden, vorzugsweise ist dies ein Statikmischer.In a further embodiment, however, the removal opening of the Device placed a mixing device for mixing the components preferably a static mixer.
Die bevorzugte Anwendung der erfindungsgemäßen Doppel-Kartuschen-Vorrichtung ist das Lagern, Dosieren und Mischen von zweikomponentigen reaktiven Klebstoffen in vorbestimmten Mischungsverhältnissen. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann eine fließfähige Farbkomponente aus einer der beiden Kammern zugemischt werden, dadurch vereinfacht sich beim Anwender die Lagerhaltung, da er nur einen einzigen Kleb-/Dichtstoff in einer Grundfarbe (z.B farblos oder weißpigmentiert) bevorraten muß und die Farbkomponente seinen Bedürfnissen anpassen kann, im Fahrzeugbau kann es z.B. der für das Fahrzeug verwendete Lack sein. Gegebenenfalls lassen sich auch Katalysator, Vemetzer und/oder Reaktivkomponente mit der Farbkomponente in einer einzigen Paste kombinieren. Es ist jedoch auch möglich, daß die Basis-Kleb-/Dichtstoffkomponente ein einkomponentiger Kleb-/Dichtstoff ist, dem eine mit dem Reaktivsystem nicht reagierende Farbkomponente zugemischt wird.The preferred application of the double cartridge device according to the invention is the storage, dosing and mixing of two-component reactive adhesives in predetermined mixing ratios. In a further embodiment of the Invention can be a flowable color component from one of the two chambers can be added, which simplifies storage for the user, since he only a single adhesive / sealant in one base color (e.g. colorless or white pigmented) must stock and can adapt the color component to his needs, in Vehicle construction can e.g. the paint used for the vehicle. Possibly can also be catalyst, crosslinker and / or reactive component with the Combine the color component in a single paste. However, it is also possible that the Basic adhesive / sealant component is a one-component adhesive / sealant, which one color component which does not react with the reactive system is admixed.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch zum Applizieren von schäumbaren Materialien dienen. Dabei kann beispielsweise in einer Kammer eine Polyurethan-Zusammensetzung mit reaktiven Isocyanatgruppen sein und in der anderen Kammer ein Treibmittel und/oder eine Wasser enthaltende Paste. Derartige schäumbare Zusammensetzungen finden beispielsweise im Fahrzeugbau Verwendung zum Ausschäumen von Hohlräumen (sogenannte Pillar Filler).The device according to the invention can also be used for the application of foamable Serve materials. For example, a polyurethane composition can be used in one chamber be with reactive isocyanate groups and in the other chamber Propellant and / or a paste containing water. Such foamable Compositions are used, for example, in vehicle construction Foaming cavities (so-called pillar fillers).
Wie bereits oben erwähnt, bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung gegenüber dem
bekannten Stand der Technik die folgenden Vorteile:
- die vorbestimmten Volumina der beiden zu mischenden Komponenten lassen sich trotz der Verwendung von Standardapplikationsgeräten in weiten Grenzen variieren.
- die Befüllung der beiden Kammern kann in sehr einfacher Weise geschehen, auch hier können die gleichen Füllgeräte verwendet werden die für die Befüllung von Standardkartuschen eingesetzt werden,
- die Vorrichtung besteht aus wenigen leicht zu fertigenden und leicht zusammenzusetzenden Bauteilen.
- the predetermined volumes of the two components to be mixed can be varied within wide limits despite the use of standard application devices.
- The filling of the two chambers can be done in a very simple manner. Here too, the same filling devices can be used as for the filling of standard cartridges.
- the device consists of a few easily manufactured and easy to assemble components.
In der beigefügten Zeichnung sind einige bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Bei der nachfolgenden Beschreibung dieser Ausführungsbeispiele werden die bereits erwähnten, aber auch weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung deutlich. In der Zeichnung sind alle Darstellungen geschnittende Seitenansichten. Es zeigen
Figur 1- schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß
Anspruch 1; Figur 2- eine Teilansicht an
der Stelle 14aus Figur 1 Figur 3- eine Detailansicht an
der Stelle 15 inFigur 1 Figur 4- eine Detailansicht des vorderen Teils der vorderen Kammer mit der Entnahmeöffnung;
Figur 5- eine Detailansicht des Kolbens 7
- Figur 6
- eine Detailansicht aus dem hinteren Bereich der hinteren Kammer;
Figur 7- eine weitere Ausführungsform des hinteren Bereichs der hinteren Kammer.
- Figure 1
- schematically an embodiment of the device according to the invention according to
claim 1; - Figure 2
- a partial view at
point 14 of Figure 1 - Figure 3
- a detailed view at
point 15 in Figure 1 - Figure 4
- a detailed view of the front part of the front chamber with the removal opening;
- Figure 5
- a detailed view of the
piston 7 - Figure 6
- a detailed view from the rear of the rear chamber;
- Figure 7
- a further embodiment of the rear region of the rear chamber.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Auspressen und Dosieren von 2-Komponenten-Produkten, insbesondere Kleb- und
Dichtstoffen. Der vordere zylinderförmige Behälter 1 dient zur Aufnahme der einen
fließfähigen Komponente 11. Im Zentrum des Behälters 1 befindet sich ein Rohr 3, das an
seinem vorderen Ende eine Öffnung 5 hat. Das hintere Ende der vorderen Kammer 1 ist
durch einen scheibenförmigen Kolben 7 verschlossen, der sich in axialer Richtung in
Richtung des mit A bezeichneten Pfeiles bewegen läßt. Die hintere Kammer 2 dient zur
Aufnahme der zweiten fließfähigen Komponente 12. Im Zentrum dieser Kammer befindet
sich ein Rohr 4, dessen Innendurchmesser so ausgebildet ist, daß das Rohr 4 sich
teleskopartig über das Rohr 3 der vorderen Kammer verschieben läßt. Der vordere Teil
des Rohres 4 ist als tellerförmiger Flansch 13 ausgebildet, so daß bei der
Vorwärtsbewegung des Rohres 4 der Kolben 7 der vorderen Kammer synchron
mitbewegt wird. Das hintere Ende des Rohres 4 hat eine Materialöffnung 6. Das hintere
Ende der hinteren Kammer 2 ist durch einen axial verschiebbaren Kolben 8 verschlossen.
Dieser Kolben 8 sitzt unmittelbar auf dem Ende des Rohres 4 auf. Beim Einwirken eines
Auspressdrucks auf den Kolben 8 bewegen sich wegen der mechanischen Kopplung
sowohl der Kolben 8 als auch der Kolben 7 in Richtung des Pfeiles A. Gleichzeitig
schiebt sich teleskopartig das Rohr 4 über das Rohr 3. Durch diesen Auspressdruck wird
eine Förderung der Komponente 12 durch die Materialöffnung 6 in das Innere des Rohres
4 bewirkt wodurch diese Komponente durch das Innere der beiden Rohre 4 und 3 in
Richtung Entnahmeöffnung 9 der Doppelkartusche gefördert wird. Gleichzeitig wird
durch die Vorwärtsbewegung des Kolbens 7 die Komponente 11 aus der Kammer 1 durch
die Materialöffnung 5 des vorderen Rohres 3 ebenfalls in Richtung auf die
Entnahmeöffnung 9 gefördert. Dabei können die beiden Komponenten in einer Art
Coextrusion ohne weitere Durchmischung direkt am Ende der Entnahmeöffnung durch
eine einfache Düse appliziert werden. Diese Ausführungsform ist nicht dargestellt. In
einer weiteren Ausführungsform kann jedoch an' der Entnahmeöffnung 9 eine
Mischeinrichtung 10 angebracht sein, die ein intensives Durchmischen der beiden
fließfähigen Komponenten 11 und 12 bewirkt. Vorzugsweise kann diese
Mischeinrichtung ein Statikmischer sein. Figure 1 shows an embodiment of the device according to the invention for pressing and dosing two-component products, in particular adhesives and sealants. The front
Figur 2 zeigt eine Detailansicht des Übergangsbereiches zwischen den beiden Kammern
1 und 2 an der Stelle 14 der Figur 1. In einer bevorzugten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung hat das vordere Ende der Wandung 22 der hinteren
Kammer 2 am Außenrand eine Abstufung dergestalt, daß das hintere Ende der Wandung
21 der vorderen Kammer 1 auf dieser Abstufung aufsitzt und damit eine genaue
Zentrierung und Fixierung der beiden Kammern 1 und 2 bewirkt. FIG. 2 shows a detailed view of the transition area between the two
Die Figur 3 zeigt eine Detailansicht 15 aus Figur 1. Hier ist der zentrale Bereich des
vorderen Endes der hinteren Kammer 2 dargestellt. In einer bevorzugten
Ausführungsform ist zwischen der vorderen Wandung 32 der hinteren Kammer 2 und der
Wandung 34 des hinteren Rohres 4 eine Dichtung 35 vorgesehen, die fest mit der
Wandung 32 verbunden ist. Diese Dichtung soll ein Austreten der Komponente 12 durch
den Zwischenraum zwischen dem hinteren Rohr 4 und der vorderen Öffnung der Kammer
2 verhindern und trotzdem eine axiale Bewegung des Rohres 4 ermöglichen. Diese
Dichtung 35 kann entweder als O-Ring ausgebildet sein. Wenn die Kammer 2 aus einem
Kunststoffspritzgußteil besteht, kann die Dichtung 35 jedoch auch ein dichtlippenartiger
Vorsprung und damit ein integraler Bestandteil der hinteren Kammer 2 sein. FIG. 3 shows a
Die Figur 4 zeigt eine Detailansicht des vorderen Bereichs der vorderen Kammer 1. In
dieser Ausführungsform entspricht die vordere Wandung 41 mit ihrer Öffnung einer
Standardkartusche dergestalt, daß der vordere Teil der Wandung 41 im Bereich der
Entnahmeöffnung einen kurzen rohrförmigen Stutzen 42 hat, der mit einem
Außengewinde versehen ist. Die Überwurfmutter 46 hat ein entsprechendes
Innengewinde. Die Wandung 43 des vorderen Rohres 3 hat im vorderen Bereich eine
Verbreiterung 49. Die auf die vordere Kartusche aufgesetzte Düse 47 hat wie bei
derartigen Düsenspitzen für Kartuschen üblich, eine flanschartige Verbreiterung 48.
Durch die Überwurfmutter 46 werden die Verbreiterung 49 des Rohres 3 und der Flansch
48 der Düsenspitze 47 starr miteinander fixiert. Dadurch wird gewährleistet, daß bei
Einwirken des Auspressdrucks auf den hinteren Kolben 8 das vordere Rohr 3 in seiner
Lager unverändert in der vorderen Kartusche bleibt. Gegebenenfalls kann die
Verbreiterung 49 noch eine hier nicht gezeigte Dichtlippe oder einen O-Ring haben um
einen Materialaustritt durch den Zwischenraum zwischen der Verbreiterung 49 und der
Wandung 41 zu verhindern. Eine weitere Möglichkeit zur Erhöhung der Dichtigkeit
gegen Materialaustritt besteht in einer konischen Ausbildung der Verbreiterung 49, wobei
dann das hintere Ende dieser Verbreiterung einen größeren Durchmesser hat als das
vordere Ende. Diese Ausführungsform ist in den Zeichnungen nicht dargestellt. FIG. 4 shows a detailed view of the front area of the
Die Figur 5 zeigt eine Detailansicht aus dem Bereich des scheibenförmigen Kolbens 7
der vorderen Kartuschenkammer 1. Gezeigt wird hier zum einen eine Detailansicht des
Übergangsbereiches der Rohre 3 und 4 mit der flanschartigen Verbreiterung 13 des
Rohres 4 am vorderen Ende. Zur Vermeidung von Undichtigkeiten und zur Verhinderung
von Materialaustritt an den Zwischenräumen zwischen der zentrischen Bohrung des
Kolbens 7 und dem vorderen Rohr 3 sowie am Außenrand zwischen den Kolben 7 und
der Wandung der vorderen Kartusche kann der Kolben 7 Dichtlippen 55 an diesen
Übergangsstellen enthalten. Diese Dichtlippen können entweder in Form von separat am
Kolben fixierten O-Ringen ausgebildet sein, sie können jedoch auch als lippenförmige
Vorsprünge integraler Bestandteil des Kolbens 7 sein. Die letztgenannte
Ausführungsform bietet sich insbesondere dann an, wenn der Kolben 7 aus einem
thermoplastischen Kunststoff spritzgegossen wird. Schematisch dargestellt sind an jedem
Zwischenraum zwei Dichtlippen 55, es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, daß eine
oder auch mehr als zwei Dichtlippen vorgesehen werden. FIG. 5 shows a detailed view from the area of the disk-shaped
Die Figuren 6 und 7 zeigen Detailansichten aus dem Bereich des hinteren Kolbens 8.
Dabei sitzt das hintere Rohr 4 direkt auf dem Kolben 8 auf. Der Kolben 8 hat am
Außenbereich ggf. eine oder mehrere Dichtlippen 65, die analog ausgebildet sein können
wie die oben genannten Dichtlippen 35 und 55. Die Figuren 6 und 7 stellen mit den
Materialaustrittsöffnungen 66 und 76 zwei mögliche Ausgestaltungsformen des hinteren
Endes des Rohres 4 dar. Diese Materialaustrittsöffnungen 66 und 76 sind
Detailausführungen der Materialaustrittsöffnung 6 gemäß Figur 1. FIGS. 6 and 7 show detailed views from the area of the
Die Querschnitte der Materialaustrittsöffnungen 5, 6, 66 bzw. 76 können in weiten
Grenzen variiert werden. Die Obergrenzen sind naturgemäß durch die Durchmesser der
Rohre 3 bzw. 4 gegeben, ansonsten richten sich die Querschnitte nach der Viskosität der
auszupressenden und zu dosierenden fließfähigen Komponenten sowie nach dem
maximal möglichen Auspressdruck.The cross sections of the
Um ein weitgehend vollständiges Entleeren der beiden Kartuschenkammern 1 und 2 zu
gewährleisten, müssen die Kolben 7 und 8 in axialer Richtung gleiche Wegstrecken bis
zur vollständigen Entleerung zurücklegen. Wenn die Volumina der zu dosierenden
Komponenten 11 und 12 vom Verhältnis 1 : 1 verschieden sein sollen, kann der
Außendurchmesser der vorderen Kartuschenkammer 1 entsprechend verringert werden.
Gegebenenfalls ist dann für die vordere Kartusche eine Zentrierungshilfe vorzusehen, so
daß die beiden Kartuschen ohne Schwierigkeiten mit Hilfe einer Standard-Kartuschen-Pistole
entleert werden können.In order to largely completely empty the two
Claims (7)
- A device for dosing two-component products in a predetermined mixing ratio consisting of front and rear chambers (1,2) arranged axially one behind the other with front and rear tubes (3,4) which are concentrically arranged in both chambers and of which the front tube has a smaller diameter and is thus telescopically displaceable in the rear tube, the front tube having a first opening (5) at its front end and the rear tube having a second opening (6) at its rear end, the openings allowing the transport of the flowable components (11) and (12) through the interior of the tubes to the removal opening (9), the rear tube exerting a pressure on the front chamber when an extrusion pressure acts in direction A on the piston (8) closing the rear chamber, characterized in that the rear tube (4) exerts a pressure on a front piston (7) which closes the rear end of the front chamber (1).
- A device as claimed in claim 1, characterized in that, in its front part, the front tube (3) has an opening (5) which allows the transport of the flowable component (11) through the interior of the front tube (3) to the removal opening (9).
- A device as claimed in claim 1 or 2, characterized in that, at its front end, the rear tube (4) has a widening (13) so that, when the extrusion pressure is exerted on the rear piston (8) in direction A, the tube (4) drives the front piston (7) to the same extent towards the removal opening (9).
- A device as claimed in any of the preceding claims, characterized in that a mixing unit (10) for mixing the components (11) and (12) is fitted onto the removal opening (9).
- A device as claimed in any of the preceding claims, characterized in that the chambers (1) and (2) are cylindrical and have the same diameter.
- A device as claimed in any of the preceding claims, characterized in that the external dimensions of the chambers (1) and (2) are selected so that the components can be extruded by means of a standard cartridge gun.
- A device as claimed in claim 6, characterized in that the external diameter of the rear chamber (2) corresponds to the internal diameter of the cartridge gun, the external diameter of the front chamber (1) being smaller than that of the rear chamber (2).
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