EP1006057A1 - Dosiervorrichtung - Google Patents

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Publication number
EP1006057A1
EP1006057A1 EP99107802A EP99107802A EP1006057A1 EP 1006057 A1 EP1006057 A1 EP 1006057A1 EP 99107802 A EP99107802 A EP 99107802A EP 99107802 A EP99107802 A EP 99107802A EP 1006057 A1 EP1006057 A1 EP 1006057A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
channel
component
dosing device
piston means
closed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99107802A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lutz Zabel
Jonas Magyrovits
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sika Schweiz AG
Sika AG
Original Assignee
Sika AG
Sika AG Vorm Kaspar Winkler and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sika AG, Sika AG Vorm Kaspar Winkler and Co filed Critical Sika AG
Priority to HU9904478A priority Critical patent/HUP9904478A3/hu
Priority to JP11344206A priority patent/JP2000167380A/ja
Priority to CA002291554A priority patent/CA2291554A1/en
Priority to BR9907488A priority patent/BR9907488A/pt
Publication of EP1006057A1 publication Critical patent/EP1006057A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D35/00—Pliable tubular containers adapted to be permanently or temporarily deformed to expel contents, e.g. collapsible tubes for toothpaste or other plastic or semi-liquid material; Holders therefor
    • B65D35/24—Pliable tubular containers adapted to be permanently or temporarily deformed to expel contents, e.g. collapsible tubes for toothpaste or other plastic or semi-liquid material; Holders therefor with auxiliary devices
    • B65D35/242—Pliable tubular containers adapted to be permanently or temporarily deformed to expel contents, e.g. collapsible tubes for toothpaste or other plastic or semi-liquid material; Holders therefor with auxiliary devices for mixing or discharging of two or more components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D83/00—Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/0005—Containers or packages provided with a piston or with a movable bottom or partition having approximately the same section as the container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C17/00—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces
    • B05C17/005—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes
    • B05C17/00553—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes with means allowing the stock of material to consist of at least two different components

Definitions

  • the present invention relates to a metering device for the merging of at least two flowable components, especially one Dosing device that is suitable for small containers.
  • a simple dosing attachment is in the patent application EP 0 749 530 (application no.95908865.9). This is placed on a cartridge shortly before use screwed on and can be used when the Mixing component in very small quantities (up to approx. 1-10%) should be added.
  • the admixture component integrated directly into the dosing attachment. To this way, pasty / viscous components can be dosed precisely and mixed using a static mixer.
  • this dosing unit consists of approx. 15 individual parts and is therefore complex and costly.
  • the present invention aims to provide a simple and inexpensive dosing device for pasty / viscous Components, which in particular from Small containers, e.g. Cartridges or tubular bags, processed to provide.
  • the dosing device comprises at least a first channel 1 for a first component and at least a second channel 2 for one second component, the first channel 1 and the second Channel 2 communicate in an entrance area and where either the at least one first channel or the at least one a second channel in the entrance area with a piston means 3 is closed and the at least a first channel 1 and the at least one second channel 2 communicate in an exit area such that a Pressure in the entrance area a merging of at least a first component with the at least one second component in the output area.
  • This metering device can be part of an entire application device for the merging of two or more components used become.
  • Such an application device comprises a printing press, a metering device according to the invention with at least one integrated component (in channel 1 or 2 closed with piston means), if necessary a static mixer and an application nozzle.
  • This application device can also for that application method according to the invention. method for merging components, in particular for the metered assembly of two components become.
  • the present invention had another Aspect also aimed at realizing the inventive Application device on as many as possible to be able to use elements available on the market.
  • the dosing device according to the invention is suitable especially for tubular bags as storage containers for one component, the main component because here the best cost-benefit ratio combined with optimal Eco balance can be achieved. But it is also on other containers, e.g. Cartridges, applicable.
  • the dosing device exists from at least two channels 1 and 2, which in their Communicate entrance area and in their exit area and of which one by piston means 3, e.g. a stamp, is closed such that at Exerting pressure on a first component, a main component, the piston means 3 in the direction of the exit area is shifted, which, due to the volume reduction, a second component, which is in the by the Piston means 3 channel closed on one side, ejected in the exit area and the first component is fed.
  • a metering device with a sealed by a piston means within a The first channel arranged in the second channel is shown in FIG. 1 shown, a metering device with a through Piston means closed first resp. outer channel in Figure 2.
  • An embodiment with a within the located in the first channel and closed with piston means second channel is preferred.
  • inventive Device also for the metering of to design more than one admixture component by more than two channels are provided with a piston means are closed and both in the entrance area as well as communicate in the exit area.
  • the at least two channels can have more than one exit 6 in the exit area. This is particularly advantageous for faster distribution at least one admixture component in one Main component, resp. the faster homogenization of the at least two components. Furthermore, the Design of at least one channel with one or more Outputs and the design of these outputs even better compensate for viscosity differences, which is the exact dosage is beneficial.
  • the at least two channels can be considered one Part manufactured or made up of several parts. With a structure made up of several parts, e.g. to a part forming a first channel, also as outer part 4 referred to, fall back on that already known and is commercially available, namely plastic parts, those for attaching to tubular bags and if necessary are provided on a static mixer. These parts can be used together with one or more inserts or Inner parts 5, which are also the subject of the present Are invention to metering devices according to the invention be assembled.
  • Such inserts 5 can be one or more Form channels that can be used with piston means 3 are closable. Of course it is also possible to provide several coordinated inserts. Such several coordinated operations or Internal parts can simultaneously function as an outer part 4 and an inner part 5, namely by that they face another outside part Represent inner part, opposite another inner part but an outer part, e.g. with concentric arrangement multiple channels.
  • the inserts 5 are preferably simpler Geometry and preferred, like the outer part 4 Plastic can be manufactured inexpensively.
  • the admixing component is at this embodiment in a preferably cylindrical Cavity, which by several, in the exemplary Embodiment according to Figures 3 and 4 three, symmetrical arranged, preferably flow-optimized or adapted to the flow to be achieved ribs 7 in the Middle of the dosing device, respectively. of the outer part 4 held becomes.
  • the height of the cylindrical reservoir for the admixing component should preferably not be too all be large because otherwise when the new dosing device is put on on the end of the opened tubular bag too much of the main component 10 would be displaced, which leads to unpleasant contamination of the application device would lead.
  • a good amount of fluidic Reasons is preferably cylindrical reservoirs in the range 1 to 5 cm.
  • the arrangement of the piston means is reversed, i.e. the main component flows centrally through channel 2 of the Dosing device, and the admixture in channel 1 is by a round piston closing channel 1 against the exit area and thus the main component pressed.
  • the reservoir preferably a channel 2 for the admixing component is that, from both constructive and fluidic Establish within channel 1, specifically preferably arranged in the middle of the metering device is.
  • Inner part (s) and outer part are designed so that they protrude areas and / or recesses Attachment to each other, the above Areas of one part in recesses or on shoulders of the other part come to rest in such a way that positive interlocking is guaranteed (see Figures 1-4).
  • Figure 5 shows the use of the inventive Dosing device for a tubular bag 10, with the diameter of a cartridge, as a reservoir for the usually pasty / viscous main component, the flows through channel 1.
  • the tubular bag 10 is through the tube 11 of the printing press, e.g. a hand gun, recorded and with a closure 13, in particular a screw cap, held in the tube 11, wherein an outer part 4, in particular made of plastic, on the open end of the tubular bag is pushed on.
  • Next redesigned exterior parts 4 can also be known Parts with appropriate inserts can be used. Such available parts are due to their good availability prefers.
  • the tube 11 of the printing press is with a piston or stamp 12 provided. With the stamp 12 becomes the main component by the dosing device according to the invention (see Figures 1, 3 and 4), the static mixer 8 and the application nozzle 9 pressed out.
  • screwed static mixer 8 can use the two components be mixed.
  • At least one of the channels especially those for the Mixing in the admixture component with more than one Design output 6.
  • the design of the at least one channel with more than one output can by appropriate design the dosing device or an inner part the same or - when designing the metering device resp. of the inner part with a larger than the desired number of outputs - by one the number of the outputs reducing use.
  • a channel with multiple outputs can be in the output area be designed differently. He can for example in different thinner channels (subchannels) divide that in terms of their diameter (constant or tapering) and their length to the respective Paste combination can be coordinated (see figures 7 and 8).
  • Subchannels When transitioning from one exit to several Outputs may be the length of each one Subchannel that leads to one of the outputs 6 opposite the tapering of the leading to a single output 6 Channel can be shortened.
  • the different subchannels can also be either parallel to a central axis the dosing device (see Figure 7) or at an angle be arranged to such an axis (see figure 8th).
  • the dosing device according to the invention is fluidically designed so that the lowest possible Flow resistances occur, which is also the dosing and Mixing of pasty / viscous media enables and that used to be (for the dosing attachment described in EP 0 749 530) preheating necessary to lower viscosity can be eliminated or at least reduced.
  • Advantageous for perfect dosing and mixing it is if the two components to be mixed are more similar Viscosity. If for technical reasons different Viscosities of main component and admixing component are necessary, the dosage of the internal component, usually the admixing component, about the diameter, the length resp. the number Subchannels of the leading to the output or the outputs 6 controlled output part channel part 14 become.
  • a major advantage is the possibility the dosing device according to the invention for functionality and the flowability of the admixture component easy to check before use.
  • the function check is e.g. by pressing the Thumb on the piston 3 accomplished.
  • the user also has the option to decide whether e.g. a one-component moisture-curing polyurethane mass with the inner part 5 according to the invention with at least an integrated component, e.g. an integrated Hardening paste, which is a reactive with isocyanate groups Component, e.g. Contains water or amines to be or not.
  • an integrated component e.g. an integrated Hardening paste
  • Component e.g. Contains water or amines to be or not.
  • the curing speed determine. This multifunctionality, paired with constructive Simplicity, makes the system according to the invention user-friendly and much more competitive than previous systems.
  • the mixing ratio can be changed the construction geometry or the coordination of the Infinitely adjustable cross sections.
  • a tubular bag with a diameter of about 5 cm can the mixing ratio for a moisture-curing Move the paste between approx. 80:20 to around 100: 0 and is preferably between 99: 1 and 95: 5.
  • the dosing device according to the invention also in combination with a cartridge 15 can be used if a suitable adapter 16 is used will (see Figure 6).
  • the cartridge nozzle increases the flow resistance and is for processing of highly viscous masses is not an advantage.

Abstract

Es wird eine Dosiervorrichtung für Kleingebinde beschrieben, wobei mit Schlauchbeuteln das beste Kosten-Nutzen-Verhältnis verbunden mit optimaler Öko-Bilanz erzielt werden kann. Die erfindungsgemässe Dosiervorrichtung umfasst mindestens einen ersten Kanal (1) für eine erst Komponente und mindestens einen zweiten Kanal (2) für eine zweite Komponente, wobei der erste Kanal (1) und der zweite Kanal (2) in einem Eingangsbereich kommunizieren und wobei entweder der mindestens eine erste Kanal oder der mindestens eine zweite Kanal im Eingangsbereich mit einem Kolbenmittel (3) verschlossen ist und wobei der mindestens eine erste Kanal (1) und der mindestens eine zweite Kanal (2) in einem Ausgangsbereich kommunizieren, derart, dass ein Druck im Eingangsbereich ein Zusammenführen der mindestens einen ersten Komponente mit der mindestens einen zweiten Komponente im Ausgangsbereich bewirkt. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung zum dosierten Zusammenführen von mindestens zwei fliessfähigen Komponenten, insbesondere eine Dosiervorrichtung, die für Kleingebinde geeignet ist.
In der Industrie sowie im Gewerbe stellt sich immer wieder die Aufgabe, zwei fliessfähige Komponenten in einem bestimmten Verhältnis zu dosieren und zusammenzuführen. Industriell lässt sich dies am einfachsten realisieren, indem beide Komponenten unabhängig voneinander volumetrisch gefördert und zusammengetragen und erst vor dem Fügen vermischt werden. Dies ist aufwendig, verlangt dies doch zwei unabhängig voneinander wirkende Fördereinrichtungen, die mittels spezieller Steuerung aufeinander abgestimmt werden müssen, um das entsprechende Mischverhältnis zu erhalten. In der gewerblichen Anwendung oder bei Anwendungen, die eine hohe Mobilität verlangen, sind solche Mischsysteme äusserst ungeeignet. Entsprechend hat man sich dadurch beholfen, dass man die beiden zu mischenden Komponenten erst vor Ort in einem speziellen Behälter im gewünschten Verhältnis zusammengeführt, danach vermischt und die Mischung wiederum in eine spezielle Austragsvorrichtung eingefüllt hat. Dies ist von der Handhabung her aufwendig und unangenehm, führt zu erheblichen Verschmutzungen und zu unvermeidlichen Verlusten an Material. Bei Mischungen von zwei fliessfähigen Komponenten, die etwa im gleichen Verhältnis dosiert und zusammengeführt werden sollen, werden heute beide Komponenten z.B. in Kartuschen angeliefert und beide Kartuschen in einer speziellen Auspressvorrichtung gleichzeitig ausgedrückt und homogen vermischt.
Ein einfacher Dosieraufsatz ist in der Patentanmeldung EP 0 749 530 (Anmelde Nr.95908865.9) beschrieben. Dieser wird kurz vor Gebrauch auf eine Kartusche aufgeschraubt und kann verwendet werden, wenn die Beimischkomponente in sehr geringen Mengen (bis ca. 1-10%) zugefügt werden soll. Dabei wurde die Beimischkomponente direkt in den Dosieraufsatz integriert. Auf diese Weise können pastös/zähflüssige Komponenten exakt dosiert und mittels einem Statikmischer gemischt werden. Jedoch besteht dieser Dosieraufsatz aus ca. 15 Einzelteilen und ist somit komplex und kostenaufwendig.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, eine einfache und kostengünstige Dosiervorrichtung für pastös/zähflüssige Komponenten, welche insbesondere aus Kleingebinden, wie z.B. Kartuschen oder Schlauchbeuteln, verarbeitet werden, bereitzustellen.
Dieses Ziel wurde erreicht durch Bereitstellen der Dosiervorrichtung gemäss Anspruch 1. Spezielle Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen und in den Figuren beschrieben.
  • Figur 1 zeigt im Längsschnitt eine erfindungsgemässe Dosiervorrichtung mit einem durch Kolbenmittel verschlossenen zweiten Kanal, der innerhalb eines ersten Kanals zentriert ist.
  • Figur 2 zeigt im Längsschnitt eine erfindungsgemässe Dosiervorrichtung mit einem durch Kolbenmittel verschlossenen ersten Kanal, innerhalb dessen ein zweiter Kanal zentriert ist.
  • Figur 3 stellt einen Längsschnitt durch das Innenteil einer erfindungsgemässen Dosiervorrichtung mit integrierter Beimischkomponente dar.
  • Figur 4 ist ein Querschnitt durch das Innenteil der Dosiervorrichtung gemäss Figur 3 entlang der Linie IV-IV.
  • Figur 5 ist ein Längsschnitt durch eine Applikationsvorrichtung mit erfindungsgemässer Dosiervorrichtung für die Verwendung mit Schlauchbeuteln.
  • Figur 6 stellt die erfindungsgemässe Dosiervorrichtung für die Verwendung mit einer Kartusche und gekoppelt an eine solche dar.
  • Figur 7 zeigt im Längsschnitt ein Innenteil mit zwei parallel zur Längsachse angeordneten Ausgängen.
  • Figur 8 zeigt im Längsschnitt ein Innenteil mit zwei in einem Winkel zur Längsachse angeordneten Ausgängen.
  • Figur 9 zeigt im Längsschnitt ein Innenteil mit mehreren Ausgängen, die innerhalb einer "Lochplatte" angeordnet sind.
    • Die erfindungsgemässe Dosiervorrichtung umfasst mindestens einen ersten Kanal 1 für eine erst Komponente und mindestens einen zweiten Kanal 2 für eine zweite Komponente, wobei der erste Kanal 1 und der zweite Kanal 2 in einem Eingangsbereich kommunizieren und wobei entweder der mindestens eine erste Kanal oder der mindestens eine zweite Kanal im Eingangsbereich mit einem Kolbenmittel 3 verschlossen ist und wobei der mindestens eine erste Kanal 1 und der mindestens eine zweite Kanal 2 in einem Ausgangsbereich kommunizieren, derart, dass ein Druck im Eingangsbereich ein Zusammenführen der mindestens einen ersten Komponente mit der mindestens einen zweiten Komponente im Ausgangsbereich bewirkt.
    Diese erfindungsgemässe Dosiervorrichtung kann als Teil einer ganzen Applikationsvorrichtung für das Zusammenführen zweier oder mehrerer Komponenten eingesetzt werden. Eine solche Applikationsvorrichtung umfasst eine Ausdruckpresse, eine erfindungsgemässe Dosiervorrichtung mit mindestens einer integrierten Komponente (im mit Kolbenmittel verschlossenen Kanal 1 oder 2), gegebenenfalls einem Statikmischer und einer Applikationsdüse. Diese Applikationsvorrichtung kann für das ebenfalls erfindungsgemässe Applikationsverfahren resp. Verfahren zum Zusammenführen von Komponenten, insbesondere zum dosierten Zusammenfügen zweier Komponenten, verwendet werden.
    Die vorliegende Erfindung hatte in einem weiteren Aspekt auch zum Ziel, bei der Realisierung der erfinderischen Applikationsvorrichtung auf möglichst viele auf dem Markt erhältliche Elemente zurückgreifen zu können.
    Die erfindungsgemässe Dosiervorrichtung eignet sich insbesondere für Schlauchbeutel als Vorratsbehälter für die eine Komponente, die Hauptkomponente, weil hier das beste Kosten-Nutzen-Verhältnis verbunden mit optimaler Öko-Bilanz erzielt werden kann. Sie ist aber auch auf andere Gebinde, wie z.B. Kartuschen, anwendbar.
    Die erfindungsgemässe Dosiervorrichtung besteht aus mindestens zwei Kanälen 1 und 2, die in ihrem Eingangsbereich und in ihrem Ausgangsbereich kommunizieren und von welchen der eine durch ein Kolbenmittel 3, z.B. einen Stempel, derart verschlossen ist, dass bei Druckausübung auf eine erste Komponente, eine Hauptkomponente, das Kolbenmittel 3 in Richtung Ausgangsbereich verschoben wird, wodurch, infolge der Volumenverringerung, eine zweite Komponente, die sich in dem durch das Kolbenmittel 3 einseitig verschlossenen Kanal befindet, im Ausgangsbereich ausgestossen und der ersten Komponente zugeführt wird. Eine solche Dosiervorrichtung mit einem durch ein Kolbenmittel verschlossenen, innerhalb eines ersten Kanals angeordneten zweiten Kanal ist in Figur 1 dargestellt, eine Dosiervorrichtung mit einem durch ein Kolbenmittel verschlossenem ersten resp. äusseren Kanal in Figur 2. Eine Ausführungsform mit einem innerhalb des ersten Kanals gelegenen, mit Kolbenmittel verschlossenen zweiten Kanal ist bevorzugt.
    Es ist selbstverständlich möglich, die erfindungsgemässe Vorrichtung auch für die Zudosierung von mehr als einer Beimischkomponente zu konzipieren, indem mehr als zwei Kanäle vorgesehen sind, die mit einem Kolbenmittel verschlossen sind und die sowohl im Eintrittsbereich als auch im Austrittsbereich kommunizieren.
    Die mindestens zwei Kanäle, insbesondere aber derjenige für die Zugabe der Beimischkomponente, können im Austrittsbereich mehr als einen Ausgang 6 aufweisen. Dies ist insbesondere vorteilhaft für die raschere Verteilung mindestens einer Beimischkomponente in einer Hauptkomponente, resp. die raschere Homogenisierung der mindestens zwei Komponenten. Ferner lassen sich durch die Ausgestaltung mindestens eines Kanals mit einem oder mehreren Ausgängen sowie die Ausgestaltung dieser Ausgänge selbst Viskositätsunterschiede besser auffangen, was für die genaue Dosierung vorteilhaft ist.
    Die mindestens zwei Kanäle können als ein Teil gefertigt oder aus mehreren Teilen aufgebaut sein. Bei einem Aufbau aus mehreren Teilen kann z.B. auf ein einen ersten Kanal bildendes Teil, auch als Aussenteil 4 bezeichnet, zurückgegriffen werden, das bereits bekannt und im Handel erhältlich ist, nämlich Kunststoffteile, die für das Befestigen an Schlauchbeuteln und gegebenenfalls an einem Statikmischer vorgesehen sind. Diese Teile können zusammen mit einem oder mehreren Einsätzen oder Innenteilen 5, die ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, zu erfindungsgemässen Dosiereinrichtungen zusammengebaut werden.
    Solche Einsätze 5 können einen oder mehrere Kanäle bilden, die je nach Bedarf mit Kolbenmitteln 3 verschliessbar sind. Selbstverständlich ist es auch möglich mehrere aufeinander abgestimmte Einsätze vorzusehen. Solche mehrere aufeinander abgestimmte Einsätze resp. Innenteile können gleichzeitig die Funktion eines Aussenteils 4 und eines Innenteils 5 übernehmen, nämlich dadurch, dass sie einem anderen Aussenteil gegenüber ein Innenteil darstellen, einem weiteren Innenteil gegenüber aber ein Aussenteil, z.B. bei konzentrischer Anordnung mehrerer Kanäle.
    Die Einsätze 5 sind vorzugsweise von einfacher Geometrie und bevorzugt, wie das Aussenteil 4, aus Kunststoff kostengünstig fertigbar. Ein Innenteil 5, welches in das Aussenteil 4 einsetzbar ist, verjüngt sich vorzugsweise im Ausgangsbereich zu mindestens einem dünnen Ausgang 6, aus dem die Beimischkomponente austritt (siehe Figur 1). Die Beimischkomponente befindet sich bei dieser Ausführungsart in einem vorzugsweise zylinderförmigen Hohlraum, welcher durch mehrere, in der beispielhaften Ausführungsform gemäss Figur 3 und 4 drei, symmetrisch angeordnete, vorzugsweise strömungsoptimierte oder der zu erzielenden Strömung angepasste Rippen 7 in der Mitte der Dosiervorrichtung resp. des Aussenteils 4 festgehalten wird. Die Höhe des zylinderförmigen Reservoirs für die Beimischkomponente sollte vorzugsweise nicht allzu gross sein, weil sonst beim Aufsetzen der neuen Dosiervorrichtung auf das Ende des geöffneten Schlauchbeutels zuviel von der Hauptkomponente 10 verdrängt würde, was zu unangenehmen Verschmutzungen des Applikationsgerätes führen würde. Eine gute Höhe des aus strömungstechnischen Gründen vorzugsweise zylindrischen Reservoirs liegt im Bereich 1 bis 5 cm.
    In einer anderen Ausführungsform (siehe Figur 2) ist die Anordnung des Kolbenmittels umgekehrt, d.h. die Hauptkomponente fliesst zentrisch durch Kanal 2 der Dosiervorrichtung, und die Beimischkomponente in Kanal 1 wird durch einen den Kanal 1 verschliessenden runden Kolben gegen den Ausgangsbereich und damit zur Hauptkomponente gepresst. Es wurde aber gefunden, dass das Reservoir für die Beimischkomponente vorzugsweise ein Kanal 2 ist, der, sowohl aus konstruktiven als auch aus strömungstechnischen Gründen, innerhalb des Kanals 1, speziell bevorzugt in der Mitte der Dosiervorrichtung angeordnet ist. Innenteil(e) und Aussenteil sind so gestaltet, dass sie vorstehende Bereiche und/oder Aussparungen zur Befestigung aneinander aufweist, wobei die vorstehenden Bereiche des einen Teils in Aussparungen oder auf Schultern des anderen Teils zu liegen kommen, derart, dass formschlüssiges Ineinandergreifen gewährleistet ist (siehe Figuren 1-4).
    Figur 5 zeigt die Verwendung der erfindungsgemässen Dosiervorrichtung für einen Schlauchbeutel 10, mit dem Durchmesser einer Kartusche, als Reservoir für die üblicherweise pastös/zähflüssige Hauptkomponente, die durch Kanal 1 fliesst. Der Schlauchbeutel 10 wird durch das Rohr 11 der Ausdruckpresse, wie z.B. einer Handpistole, aufgenommen und mit einem Verschluss 13, insbesondere einem Schraubverschluss, im Rohr 11 festgehalten, wobei ein Aussenteil 4, insbesondere aus Kunststoff, auf das geöffnete Ende des Schlauchbeutels aufgesteckt wird. Neben neu gestalteten Aussenteilen 4 können auch bekannte Teile mit entsprechenden Einsätzen verwendet werden. Solche erhältlichen Teile sind aufgrund ihrer guten Verfügbarkeit bevorzugt. Das Rohr 11 der Ausdruckpresse ist mit einem Kolben oder Stempel 12 versehen. Mit dem Stempel 12 wird die Hauptkomponente durch die erfindungsgemässe Dosiervorrichtung (siehe Figuren 1, 3 und 4), den Statikmischer 8 und die Applikationsdüse 9 ausgepresst.
    Bei der Applikation fliesst die aktiv geförderte Hauptkomponente einerseits um die Rippen 7 ausserhalb des Reservoirs für die Beimischkomponente, d.h. Kanal 2, herum und andererseits übt sie einen Druck auf den kolbenartigen Deckel 3 des Reservoirs der Beimischkomponente derart aus, dass dieser Deckel 3 nach vorne Richtung Ausgang 6 gedrückt wird. Dies bewirkt ein simultanes Auspressen der Hauptkomponente und der Beimischkomponente aus ihrem Reservoir, wobei die Beimischkomponente bei ihrem Austritt aus dem Innenteil 5 der erfindungsgemässen Dosiervorrichtung direkt in den Strom der Hauptkomponente gelangt. Durch einen gegebenenfalls vorne auf das Aussenteil 4 der erfindungsgemässen Dosiervorrichtung geschraubten Statikmischer 8 können die beiden Komponenten vermischt werden.
    Je nach Anwendung kann es vorteilhaft sein, mindestens einen der Kanäle, insbesondere jenen für die Zumischung der Beimischkomponente, mit mehr als einem Ausgang 6 zu gestalten. Dies führt zu einer Aufteilung des Stromes am Zugabeort und gestattet raschere Vermischung der Komponenten und mehr Freiheitsgrade für die Steuerung der Zudosierung. Ferner kann man durch die Zugabe der Beimischkomponente in einem geteilten Strom die Länge des statischen Mischers um einige Mischelemente verkürzen, was den Staudruck vermindert und damit die Verarbeitung höherviskoser Pasten ohne Erwärmung derselben erlaubt.
    Die Ausgestaltung des mindestens einen Kanals mit mehr als einem Ausgang kann durch entsprechende Ausgestaltung der Dosiervorrichtung oder eines Innenteils derselben erfolgen oder - bei Ausgestaltung der Dosiervorrichtung resp. des Innenteils mit einer grösseren als der gewünschten Anzahl Ausgängen - durch einen die Anzahl der Ausgänge vermindernden Einsatz.
    Ein Kanal mit mehreren Ausgängen kann im Ausgangsbereich unterschiedlich gestaltet werden. Er kann sich beispielsweise in verschiedene dünnere Kanäle (Teilkanäle) aufteilen, die in bezug auf ihren Durchmesser (konstant oder verjüngend) und ihre Länge auf die jeweilige Pastenkombination abgestimmt sein können (siehe Figuren 7 und 8). Beim Übergang von einem Ausgang auf mehrere Ausgänge kann gegebenenfalls die Länge jedes einzelnen Teilkanals, der zu einem der Ausgänge 6 führt gegenüber der Verjüngung des zu einem einzelnen Ausgang 6 führenden Kanals verkürzt werden. Die verschiedenen Teilkanäle können zudem entweder parallel zu einer Mittelachse der Dosiervorrichtung (siehe Figur 7) oder in einem Winkel zu einer solchen Achse angeordnet sein (siehe Figur 8).
    Es ist selbstverständlich auch möglich, einen Kanal ausgangseitig durch Anbringen einer Lochplatte resp. eines Siebes mit mehreren Ausgängen zu versehen, wobei der Kanal vor der Lochplatte einen konstanten oder sich zumindest teilweise verjüngenden Durchmesser aufweisen kann.
    Die erfindungsgemässe Dosiervorrichtung ist strömungstechnisch so gestaltet, dass möglichst geringe Strömungswiderstände auftreten, was auch das Dosieren und Vermischen von pastös/zähflüssigen Medien ermöglicht und das früher (für den in EP 0 749 530 beschriebenen Dosieraufsatz) zur Viskositätserniedrigung notwendige Vorwärmen wegfallen oder zumindest reduzieren lässt. Von Vorteil für ein einwandfreies Dosieren und Vermischen ist es, wenn die beiden zu vermischenden Komponenten von ähnlicher Viskosität sind. Wenn aus technischen Gründen unterschiedliche Viskositäten von Hauptkomponente und Beimischkomponente notwendig sind, kann die Dosierung der innen liegenden Komponente, üblicherweise der Beimischkomponente, über den Durchmesser, die Länge resp. die Anzahl Teilkanäle des zum Ausgang oder den Ausgängen 6 führenden ausgangsbereichseitigen Kanalteils 14 gesteuert werden.
    Ein wesentlicher Vorteil ist die Möglichkeit, die erfindungsgemässe Dosiervorrichtung auf Funktionstauglichkeit sowie auf Fliessfähigkeit der Beimischkomponente vor dem eigentlichen Gebrauch leicht zu überprüfen. Die Funktionskontrolle wird z.B. durch Drücken mit dem Daumen auf den Kolben 3 bewerkstelligt.
    Da das erfindungsgemässe Dosiersystem vorzugsweise auf einem marktgängigen Aussenteil 4 aufbaut, hat der Anwender zudem die Option zu entscheiden, ob z.B. eine einkomponentige feuchtigkeitshärtende Polyurethanmasse mit dem erfindungsgemässen Innenteil 5 mit mindestens einer integrierten Komponente, z.B. einer integrierten Härterpaste, welche eine mit Isocyanatgruppen reaktive Komponente, wie z.B. Wasser oder Amine enthält, verarbeitet werden soll oder nicht. Mit andern Worten: der Anwender kann je nach Anwendung die Härtungsgeschwindigkeit bestimmen. Diese Multifunktionalität, gepaart mit konstruktiver Einfachheit, macht das erfindungsgemässe System bedienerfreundlich und wesentlich wettbewerbsfähiger als bisherige Systeme.
    Überraschend an der erfindungsgemässen Dosiervorrichtung ist die genaue Dosierung der Beimischkomponente, welche auch bei Viskositätsschwankungen der Hauptkomponente wenig beeinflusst wird.
    Wird ein eine Bemischkomponente enthaltendes Innenteil zur Lagerung vorgesehen, so kann es angezeigt sein, den Ausgang oder die Ausgänge "entfernbar" zu verschliessen, beispielsweise mittels einer abziehbaren Folie.
    Das Mischungsverhältnis lässt sich durch Änderung der Konstruktionsgeometrie bzw. die Abstimmung der Querschnitte stufenlos einstellen. Für einen Schlauchbeutel (siehe Figur 5) mit einem Durchmesser von ca. 5 cm kann sich das Mischungsverhältnis für eine feuchtigkeitshärtende Paste zwischen ca. 80:20 bis gegen 100:0 bewegen und ist bevorzugt zwischen 99:1 und 95:5.
    Ausserdem kann die erfindungsgemässe Dosiervorrichtung auch in Kombination mit einer Kartusche 15 verwendet werden, sofern ein geeigneter Adaptor 16 verwendet wird (siehe Figur 6). Jedoch erhöht die Kartuschendüse den Strömungswiderstandes und ist für die Verarbeitung von hochviskosen Massen nicht von Vorteil.
    Die Erfindung wurde oben anhand der Abbildungen 1 bis 8 näher erläutert. Diese sollen die Erfindung weiter veranschaulichen den Umfang der Erfindung aber in keiner Weise beschränken.

    Claims (21)

    1. Dosiervorrichtung mit mindestens einem ersten Kanal (1) für eine erste Komponente und mindestens einem zweiten Kanal (2) für eine zweite Komponente, wobei der erste Kanal (1) und der zweite Kanal (2) in einem Eingangsbereich kommunizieren und wobei entweder der erste Kanal (1) oder der zweite Kanal (2) im Eingangsbereich mit einem Kolbenmittel (3) verschlossen ist und wobei der erste Kanal (1) und der zweite Kanal (2) in einem Ausgangsbereich kommunizieren, derart, dass ein Druck im Eingangsbereich ein Zusammenführen der ersten Komponente mit der zweiten Komponente im Ausgangsbereich bewirkt.
    2. Dosiervorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kanal (1) und der zweite Kanal (2) durch mindestens zwei Teile (4, 5) gebildet werden, wobei mindestens ein erstes Teil (4) mit mindestens einem zweiten Teil (5) den ersten Kanal (1) bildet und das mindestens eine zweite Teil (5) mindestens den zweiten Kanal (2) bildet und dass das zweite Teil (5) als Einsatz in das erste Teil (4) ausgestaltet ist.
    3. Dosiervorrichtung gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kanal (2) im Zentrum des ersten Kanals (1) liegt.
    4. Dosiervorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste Kanal (1) und/oder der zweite Kanal (2) im Ausgangsbereich verjüngt.
    5. Dosiervorrichtung gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste Kanal und der zweite Kanal im Ausgangsbereich verjüngen.
    6. Dosiervorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsbereich des zweiten Kanals (2) vollständig innerhalb des Ausgangsbereichs des ersten Kanals (1) liegt.
    7. Dosiervorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle zylindrisch ausgebildet sind, dass der zweite Kanal innerhalb des ersten Kanals angeordnet ist und dass der zweite Kanal durch Positioniermittel innerhalb des ersten Kanals gehalten wird, wobei diese Positioniermittel den ersten Kanal nicht verschliessen.
    8. Dosiervorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Kanäle (1, 2) im Ausgangsbereich mehr als einen Ausgang (6) aufweist.
    9. Dosiervorrichtung gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kanal (1, 2) ausgangsseitig in mehrere zu den Ausgängen (6) führende Teilkanäle teilt.
    10. Dosiervorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel (13, 17) für die Befestigung an einem Reservoir (10) für eine erste Komponente und an einem Statikmischer (8) aufweist.
    11. Dosiervorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Kunststoff ist.
    12. Dosiervorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Kolbenmittel (3) verschlossene Kanal der zweite Kanal (2) ist.
    13. Dosiervorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Kolbenmittel verschlossene Kanal der erste Kanal (1) ist.
    14. Dosiervorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Kolbenmittel (3) verschlossene Kanal mit einer der Komponenten gefüllt ist.
    15. Dosiervorrichtung gemäss Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente eine Beimischkomponente ist, die einen Bestandteil, ausgewählt aus der Gruppe umfassend Härter, Stabilisator, Verzögerer, Pigment, Katalysator oder Mischungen derselben enthält.
    16. Applikationsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Dosiervorrichtung gemäss einem der Ansprüche 14 oder 15 und eine Ausdruckpresse umfasst.
    17. Applikationsvorrichtung gemäss Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich einen Statikmischer (8) und eine Applikationsdüse (9) umfasst.
    18. Verwendung einer Dosiervorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 15 in Kombination mit Kleingebinden, insbesondere mit Schlauchbeuteln, die mit marktgängigen Applikationsgeräten verarbeitbar sind.
    19. Verfahren zum dosierten Zusammengeben zweier Komponenten, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dosiervorrichtung gemäss einem der Ansprüche 14 oder 15 mit einem Behälter (10, 15) für die erste Komponente derart verbunden wird, dass die erste Komponente in direktem Kontakt mit der Dosiervorrichtung steht und unter Druckanwendung auf die erste Komponente durch den einen Kanal der Dosiervorrichtung strömt, der nicht mit einem Kolbenmittel (3) verschlossen ist, wobei diese erste Komponente gleichzeitig Druck auf das Kolbenmittel (3) ausübt, das den anderen Kanal verschliesst, derart, dass das Kolbenmittel in Richtung des Ausgangsbereichs verschoben wird, wobei Beimischkomponente durch den Ausgang ausgepresst und mit der ersten Komponente zugeführt wird.
    20. Einsatz (5), dadurch gekennzeichnet, dass er zusammen mit einem Aussenteil (4) und einem Kolbenmittel (3) eine Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 ergibt.
    21. Einsatz (5)gemäss Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kanal (2) mit einer Beimischkomponente gefüllt ist und dass dieser Kanal einseitig mit einem Kolbenmittel (3) verschlossen ist.
    EP99107802A 1998-12-04 1999-04-20 Dosiervorrichtung Withdrawn EP1006057A1 (de)

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