EP3717377A1 - Zweikomponenten-druckdose - Google Patents

Zweikomponenten-druckdose

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EP3717377A1
EP3717377A1 EP18811775.8A EP18811775A EP3717377A1 EP 3717377 A1 EP3717377 A1 EP 3717377A1 EP 18811775 A EP18811775 A EP 18811775A EP 3717377 A1 EP3717377 A1 EP 3717377A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure cell
piston
opening
cell according
component
Prior art date
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Granted
Application number
EP18811775.8A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP3717377B1 (de
Inventor
Jochen BÜRKLE
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 Technology AG
Original Assignee
Sika Technology AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Sika Technology AG filed Critical Sika Technology AG
Publication of EP3717377A1 publication Critical patent/EP3717377A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3717377B1 publication Critical patent/EP3717377B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • 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
    • B65D81/00—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/32—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents for packaging two or more different materials which must be maintained separate prior to use in admixture
    • B65D81/3216—Rigid containers disposed one within the other
    • B65D81/3222—Rigid containers disposed one within the other with additional means facilitating admixture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65D83/00—Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/14—Containers for dispensing liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant
    • B65D83/60—Containers for dispensing liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant with contents and propellant separated
    • B65D83/66—Containers for dispensing liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant with contents and propellant separated initially separated and subsequently mixed, e.g. in a dispensing head
    • B65D83/666—Containers for dispensing liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant with contents and propellant separated initially separated and subsequently mixed, e.g. in a dispensing head with contents and the propellant being fully mixed on, or prior to, first use, e.g. by breaking an ampoule containing one of those 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
    • B65D83/14—Containers for dispensing liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant
    • B65D83/68—Dispensing two or more contents
    • B65D83/682—Dispensing two or more contents initially separated and subsequently mixed
    • B65D83/687—Dispensing two or more contents initially separated and subsequently mixed with contents and the propellant being fully mixed on, or prior to, first use, e.g. by breaking an ampoule containing one of those components

Definitions

  • the invention relates to a two-component pressure cell, with a frame, a dome, a valve arranged in the dome, a vaulted bottom, an upper and a lower chamber for a first and a second component, which are separated by a separating element, and one in Floor arranged and operable from the outside
  • Opening device which passes through a passage in the bottom and, when actuated, cancels the separation between the chambers for the first and second components.
  • the pressure cell is particularly suitable and determined for the storage and application of two-component systems, such as mounting foams with a hardener and / or filler component.
  • the invention relates to the formation of pressure cans, which in addition to the substances of the main component take a second component, with the main component to the finished product, a
  • Multicomponent system responds.
  • Such systems are used in particular in the assembly and insulation technology, for example, when foaming door and window frames, the expansion of wall openings and gaps, in the sound and heat insulation, as well as in the production of foams by mineral additives fire retardant properties to get.
  • two-component systems can be used for the production of two-component and two-component adhesives.
  • the substances contained in the pressure vessel of the main component are liquid and comprise, in the case of a mounting foam, for example, a polyurethane prepolymer having terminal reactive isocyanate groups. Other common substances are usually present.
  • the main component contains a liquid gas component which serves to expel and foam the contents of the can.
  • the liquefied gas component also serves as a solvent.
  • the second component contains, among other components, a crosslinker capable of reacting with the reactive isocyanate groups of the main component.
  • a crosslinker capable of reacting with the reactive isocyanate groups of the main component.
  • This is usually a substance with reactive hydrogen atoms, for example water or a polyol.
  • the second component of a two-component pressure cell is kept in a separate sleeve, which is arranged at the bottom of the pressure cell and can be activated by a triggering mechanism through the ground.
  • a triggering mechanism through the ground.
  • the contents of the inner sleeve can be mixed with the contents of the can by shaking and the then already abreagierende product mixture are applied.
  • WO 85/00157 A reference is made to WO 85/00157 A.
  • the inner sleeves have proven to be very good, but have the disadvantage that the inner sleeve provides too little space for a voluminous second component.
  • a second component for example, a fire-retardant contained in a carrier liquid to be mixed.
  • fire retardants mostly mineral in nature, such as graphite or hydrated alumina, have been found to be incompatible with the prepolymer so that they can be added to the main component just prior to draining the siphon.
  • the second component additionally contains a crosslinker and other customary additives. We are therefore looking for a two-component pressure cell that allows even larger amounts of a second component so accommodate that during storage time, the two components are strictly separated, but before the emptying of the pressure can be associated with each other and thoroughly mixed.
  • separating element between the chambers is a piston displaceably mounted in the pressure cell, which has at least one opening closed with a closing element, and the opening device has an opening element that is suitable, to separate the closure element from the at least one opening of the piston.
  • the two-component pressure cell according to the invention is intended primarily for the application of mounting foams with a hardener and / or filler component, wherein the filler component may be a fire retardant, such as graphite, but also a mineral additive to influence the foam properties.
  • the filler component may be a fire retardant, such as graphite, but also a mineral additive to influence the foam properties.
  • such two-component pressure cans are also suitable for two-component paints, two-component adhesives and other two-component systems which are stored in a pressure can and applied from a pressure cell under reaction.
  • the distribution of the two components on the two chambers is arbitrary and can be made according to the requirements.
  • the invention makes it possible to tailor the volumes of the upper and lower chambers to the needs of the particular application.
  • almost any mixing ratios of the first to the second component of 10:90 to 90:10, by volume readily possible.
  • the required adjustment of the pressure cell requires no major technical effort; only the length of the opening element has to be varied for this purpose.
  • the pressure can has in a conventional manner a dome with an inserted valve, a frame and a fitted and vaulted in the frame bottom. In the bottom is centrally located an opening for the externally operable via a shutter opening device. Unlike conventional two-component Pressure cans, however, a vertically movable piston is arranged in the frame, which divides the pressure can space into a lower and an upper chamber.
  • the piston which is movably fitted to divide the interior of the can into the frame, is sealingly adapted in its edge region to the frame wall.
  • it has expediently on the wall side at least one flexible sealing lip.
  • a preferred embodiment provides two dovetail-shaped sealing lips, which are guided in an expanded form on the frame wall.
  • the upper and lower chambers delimiting sealing lips may be formed symmetrically or asymmetrically;
  • the length of the lower chamber bounding sealing lip is particularly dimensioned so that it strikes the can bottom with completely empty aerosol can.
  • the piston can also be made of metal, such as tinplate or aluminum.
  • the seal to the inner wall of the can can be done here for example via a sealing ring or the sealing lip system described above.
  • the sealant is adhered to, for example, the outer bulb wall.
  • pressure cans that have a weld to provide inside a paint layer that compensates for unevenness caused by the weld and thus causes a better sealing with the piston.
  • the piston of the pressure cell can be guided with its wall on the inner Zargenwand, wherein for the production of the tightness
  • one or more O-rings are provided. These O-rings are expediently arranged in recesses which run in a ring around the outer wall of the piston.
  • the piston serves as a separating element between the chambers for the first and the second component.
  • it has at least one opening closed with a closure element, expediently arranged centrally in the center of the piston or, in the case of several openings, around the center of the piston.
  • the closure element for the opening can be opened via the externally operable opening device before use of the can, wherein the opening device separates the closure element from the piston and thus releases the passage between the two chambers.
  • the mixing of the two components in the chambers can in principle be brought about by shaking the can, which is usually about 75% full.
  • an opening device which is suitable not only to separate the closure element from the piston, but at the same time can also move the piston to the bottom of the can and thus brings about a forced mixing of the chamber contents.
  • the opening device is arranged at the bottom of the pressure cell and can be actuated from the outside through the bottom.
  • the closure element is expediently a membrane, a lid or a stopper, preferably a stopper, which is fitted into the at least one opening from the underside of the piston.
  • the closure element is a plug, which is from below, ie from the lower chamber ago, in the at least one opening is fitted and can be pulled out.
  • the opening element of the opening device may be, for example, a pull rod, a drawstring, a pull rope or a pull wire.
  • a pull wire which is guided through the bottom of the can and can be actuated from the outside.
  • the puller wire and tie rod both serve to separate the closure member from the piston and to move the piston downwardly toward the can bottom.
  • the opening mechanism needs two stages. In a first stage, the closure element is released from the piston and thus released the passage between the chambers. In the second stage, the piston is pulled down by means of the orifice member, toward the can bottom, causing the contents of the lower chamber to flow into the upper chamber and mix there with the contents of the upper chamber.
  • the opening element protrudes through the bottom of the pressure box to the outside and can be operated from the outside.
  • the opening element is a pull wire, which is equipped in the terminal area with two drivers.
  • the puller wire passes through the bottom into the lower chamber and through the closure element into the upper chamber.
  • the first driver is located in the upper chamber in the end region of the puller wire, the second driver spaced to below the piston roof, but above the arranged under the piston stopper.
  • the plug is first pulled out of the openings via the lower driver so that the connection to the upper chamber is released and then the piston is pulled downwards, towards the bottom, which unites the contents of the two chambers.
  • a pull rod can be designed accordingly.
  • the opening device is located in the bottom region of the pressure cell and comprises, in addition to the opening element, in particular a sleeve for the Opening element which is anchored in a bottom plate in the vaulted bottom of the pressure cell and has the necessary sealing elements for the passage of the opening element through the bottom.
  • the opening element expediently has a handle outside of the pressure box, which activates the pressure box on train. The handle can be readily arranged in the vaulted bottom of the pressure cell.
  • the piston arranged in the pressure cell preferably has a cup shape which is adapted to the dimension of the opening device arranged on the bottom of the can. In this way, the contents of the pressure cell located in the lower chamber can be almost completely mixed with the contents of the upper chamber. At the same time, damage to the bottom of the can arranged opening mechanism is excluded in the critical activation phase.
  • Figure 1 shows the lower part of a pressure cell according to the invention prior to activation.
  • Fig. 1 shows a longitudinal section of the lower part of a pressure cell according to the invention with the piston and the opening device.
  • the upper part not shown, has a conventional construction and largely corresponds to the upper part of the pressure box described in WO 85/00175 A.
  • the pressure cell according to the invention differs in that the second component is not housed in an inner sleeve on the bottom of the can, but in a second chamber below the piston movably arranged.
  • the inventive two-component pressure cell 1 consists of a frame 2, a dome, not shown, a valve arranged in the dome, also not shown, a vaulted bottom 3 and an externally operable by the bottom opening device 4.
  • the opening device 4 consists of a pull wire. 5 , a crimped in a bottom plate 6 Passage element 7, a handle 8, which is arranged below the bottom 3 and is located outside the pressure cell 1, and two drivers 9 and 10, which are in the upper region (valve-side region) of the puller wire 5. These drivers 9 and 10 are firmly connected to the pull wire 5.
  • the piston 11 Inside the pressure cell 1 is the piston 11, which divides the interior of the pressure cell 1 into a lower chamber 12 and an upper chamber 13.
  • the outer edge of the piston 11 is formed by 2 sealing elements 14a and 14b, which bear tightly against the inside of the can body 2.
  • the sealing lips 14a and 14b are spread like dovetails and are sealingly supported on the inner wall of the can body 2 from.
  • the piston 11 itself consists in its central part of a cup-shaped structure 15 with a roof 16 and laterally extending edge or collar 17, which ends in the sealing lips 14a and 14b. Within the roof 16 openings or apertures 18 are arranged, two of which are shown. Others may extend concentrically around the center of the piston.
  • the openings 18 are closed by a stop 19 projecting from below into the piston 11 and having a plurality of pins 20.
  • a pin 20 is provided for each opening 18, a pin 20 is provided. These pins 20 are sealingly fitted into the openings 18, so that a passage of the first component contained in the upper chamber 13 is excluded in the lower chamber 12 and the second component contained in the lower chamber 12 into the upper chamber 13.
  • the puller wire 5 is guided on the one hand by the lid 19 and on the other by the roof 16 of the piston 11. In each case, the passage through the roof 16 is designed to be sealed, so that an exchange of components contained in the two chambers does not take place here can. As far as the components contained in the chambers are reactive with each other, a seal is brought about by contact of the components in the field of implementation through the roof 16 anyway.
  • the puller wire 5 has the drivers 9 and 10 at a distance from each other, wherein the upper driver 9 is in the upper chamber 13 and the lower driver 10 in the lower chamber 12, but above the plug 19 in a recess.
  • the distance between the dogs 9 and 10 is such that upon release of the pressure box on the pull wire, the cover 19 is first withdrawn from the openings 18, so that the path between the two chambers 12 and 13 is free. Only in a second stage, with the pull wire 5 further pulled out, the piston 11 is moved in the direction of the bottom of the can 3. This reduces the volume of the lower chamber 12 in favor of the upper chamber 13, which forces the contents of the lower chamber 12 into the upper chamber 13.
  • the plurality of openings 18 causes a good distribution and mixing of the second component contained in the lower chamber 12 in the upper chamber thirteenth
  • the cup-shaped design of the piston 11 carries the shape of the arranged in the bottom of the can 3 passage 7 of the opening device 4 bill. This ensures a substantial emptying of the lower component into the upper chamber 13.
  • the passage 7 of the opening device 4 is crimped into a base plate 6, which in turn is crimped to the bottom 3 of the pressure cell 1. It is understood that the passage includes at least one sealing element 21, which prevents the escape of liquid from the lower chamber 12 to the outside.
  • This sealing element can be in the form of a rubber stopper 21, for example, which has a central bore and closely surrounds the puller wire 5.
  • Valve side, the passage 7 on a spring element 22 which is to catch the pulled down lid / piston spring after release of the pressure cell.
  • the frame 2 of the box 1 may be made of aluminum and in this case has no seam. In that case there is no sealing problem between the piston and the frame. In the case of welded cans, however, unevenness may occur in the region of the weld seam, which is why, in this case, an internally known interior painting of the can can be useful.
  • the pressure cell according to the invention can be stored in the non-activated state for a long time, because the two components in the chambers 12 and 13 are hermetically enclosed therein. Only by triggering the pressure cell is activated. For this purpose, the pull wire 5 is pulled down by means of the handle 8, which in a first stage releases the plug 19 and in a second stage moves the piston 11 via the catch 9 to the bottom 3 of the can 1.
  • Fig. 2 shows the pressure cell 1 according to FIG. 1 after the triggering.
  • the piston 11 has been pulled by means of the guide wire 5 and the driver 9 in the direction of the bottom of the can 3 and is in its lowest bottom position.
  • the driver 9 is located directly on the piston roof 16.
  • the lower chamber 12 is reduced to a residual volume in the region of the piston cup 15, the contents of the lower chamber 12 flows (arrows) in the upper chamber 13.
  • the lid 19 is separated from the piston roof 16 and has the openings 18 released.
  • the sealing lips 14a and 14b are also in their lowest bottom-side position; However, they have no function at this time.
  • the lower sealing lip 14b with its stop at the lower end of the frame 2 on the bottom of the can 3 ensures that the piston cup 15 does not affect the opening device.

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Abstract

Zweikomponenten–Druckdose mit einer Zarge (2), einem Dom, einem im Dom angeordneten Ventil, einem eingewölbten Boden (3), einer oberen (13) u n d einer unteren Kammer (12) für eine erste und eine zweite Komponente, die durch ein Trennelement (11) voneinander separiert sind, und einer im Boden (3) angeordneten und von außen betätigbaren Öffnungsvorrichtung (4), die bei Betätigung die Trennung zwischen den Kammern (12, 13) für die erste und zweite Komponente aufhebt, bei der das Trennelement zwischen den Kammern (12, 13) ein verschiebbar in der Druckdose (1) gelagerter Kolben (11) ist, der wenigstens eine mit einem Verschlusselement (19) verschlossene Öffnung (18) aufweist, und die Öffnungsvorrichtung (4) ein Öffnungselement (5) aufweist, das durch einen Durchlass (7) im Boden (3) verläuft und geeignet ist, dass Verschlusselement (19) von der wenigstens einen Öffnung (18) des Kolbens (11) zu trennen.

Description

Zweikomponenten-Druckdose
Die Erfindung betrifft eine Zweikomponenten-Druckdose, mit einer Zarge, einem Dom, einem im Dom angeordneten Ventil, einem eingewölbten Boden, einer oberen und einer unteren Kammer für eine erste und eine zweite Komponente, die durch ein Trennelement voneinander separiert sind, und einer im Boden angeordneten und von außen betätigbaren
Öffnungsvorrichtung, die durch einen Durchlass im Boden verläuft und bei Betätigung die Trennung zwischen den Kammern für die erste und zweite Komponente aufhebt. Die Druckdose ist insbesondere für die Lagerung und Ausbringung von Zweikomponentensystemen, beispielsweise Montageschäumen mit einer Härter- und/oder Füllerkomponente, geeignet und bestimmt.
Die Erfindung bezieht sich auf die Ausbildung von Druckdosen, welche neben den Substanzen der Hauptkomponente eine zweite Komponente aufnehmen, die mit der Hauptkomponente zum fertigen Produkt, einem
Mehrkomponentensystem, reagiert. Solche Systeme finden insbesondere in der Montage- und Isoliertechnik Verwendung, beispielsweise beim Einschäumen von Tür- und Fensterzagen, beim Zuschäumen von Mauerdurchbrüchen und -spalten, bei der Schall- und Wärmeisolierung, wie auch bei der Erzeugung von Schäumen, die durch mineralische Zusätze feuerhemmende Eigenschaften bekommen. Gleichermaßen können solche Zweikomponentensysteme für die Herstellung von Zweikomponentenlacken und Zweikomponentenklebern eingesetzt werden.
Die in dem Druckbehälter enthaltenen Substanzen der Hauptkomponente sind flüssig und umfassen, im Falle eines Montageschaums, beispielsweise ein Polyurethanprepolymer mit endständigen reaktiven Isocyanatgruppen. Weitere übliche Substanzen sind in der Regel zugegen. Die Hauptkomponente enthält weiterhin eine Flüssiggaskomponente, die dazu dient, den Doseninhalt auszutreiben und zu verschäumen. Die Flüssiggaskomponente dient gleichzeitig als Lösungsmittel.
Die zweite Komponente enthält im Falle eines Montageschaums, neben anderen Komponenten, einen Vernetzer, der in der Lage ist mit den reaktiven Isocyanatgruppen der Hauptkomponente zu reagieren. Dies ist in der Regel eine Substanz mit reaktiven Wasserstoffatomen, beispielsweise Wasser oder ein Polyol. Die Reaktion mit der Hauptkomponente läuft unmittelbar nach Vereinigung der Komponenten ab, sodass die Ausbringung des Gemisches unmittelbar nach dem Vermischen der beiden Komponenten beginnen muss. Die Reaktion und das Verschäumen mithilfe des Treibgases führen zur Ausbildung des mehr oder weniger starren Montageschaums am Einsatzort.
In der Regel wird die zweite Komponente einer Zweikomponenten-Druckdose in einer separaten Hülse vorgehalten, die am Boden der Druckdose angeordnet ist und durch einen Auslösemechanismus durch den Boden hindurch aktiviert werden kann. Dies passiert beispielsweise durch einen Stößel, der von außen in die Innenhülse hineinragt und durch Eindrücken gegen den Deckel der Innenhülse verschoben wird und diesen Deckel absprengt. Im Anschluss daran, kann der Inhalt der Innenhülse mit dem Doseninhalt durch Schütteln vermischt werden und die dann bereits abreagierende Produktmischung ausgebracht werden. Beispielhaft sei auf die WO 85/00157 A verwiesen.
Diese Innenhülsen haben sich dem Grunde nach sehr bewährt, haben aber den Nachteil, dass für eine voluminöse zweite Komponente die Innenhülse zu wenig Platz bietet. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Hauptkomponente eine größere Menge einer zweiten Komponente, beispielsweise ein in einer Trägerflüssigkeit enthaltenes Brandschutzmittel, zugemischt werden soll. Solche Brandschutzmittel, zumeist mineralischer Natur, etwa Graphit oder hydratisiertes Aluminiumoxid, haben sich als mit dem Prepolymer inkompatibel erwiesen, sodass sie der Hauptkomponente erst unmittelbar vor Entleerung der Druckdose zugemischt werden können. In der Regel enthält die zweite Komponente zusätzlich noch einen Vernetzer und weitere übliche Zusätze. Gesucht wird deshalb eine Zweikomponenten-Druckdose, die es erlaubt, auch größere Mengen einer zweiten Komponente so unterzubringen, dass während der Lagerzeit die beiden Komponenten strikt voneinander getrennt sind, jedoch vor dem Entleeren der Druckdose miteinander in Verbindung gebracht und gründlich vermischt werden können.
Dies wird mit einer Zweikomponenten-Druckdose der eingangs beschriebenen Art erreicht, bei der das Trennelement zwischen den Kammern ein verschiebbar in der Druckdose gelagerter Kolben ist, der wenigstens eine mit einem Verschlusselement verschlossene Öffnung aufweist, und die Öffnungsvorrichtung ein Öffnungselement aufweist, dass geeignet ist, das Verschlusselement von der wenigstens einen Öffnung des Kolbens zu trennen.
Die erfindungsgemäße Zweikomponenten-Druckdose ist in erster Linie für die Ausbringung von Montageschäumen mit einer Härter- und/oder Füllerkomponente bestimmt, wobei die Füllerkomponente ein Brandschutzmittel, etwa Graphit, sein kann, aber auch ein mineralischer Zuschlagsstoff zur Beeinflussung der Schaumeigenschaften. Grundsätzlich sind solche Zweikomponenten-Druckdosen aber auch für Zweikomponentenlacke, Zweikomponentenkleber und andere zweikomponentige Systeme geeignet die in einer Druckdose gelagert und aus einer Druckdose unter Reaktion ausgebracht werden. Die Verteilung der beiden Komponenten auf die beiden Kammern ist dabei beliebig und kann nach den jeweiligen Anforderungen vorgenommen werden.
Die Erfindung erlaubt es, die Volumina der oberen und der unteren Kammer auf die Bedürfnisse der jeweiligen Anwendung abzustimmen. So sind nahezu beliebige Mischungsverhältnisse der ersten zur zweiten Komponente von 10:90 bis 90:10, nach Volumen ohne weiteres möglich. Die dafür erforderliche Anpassung der Druckdose erfordert keinen größeren technischen Aufwand; lediglich die Länge des Öffnungselements muss hierfür variiert werden.
Die erfindungsgemäße Druckdose weist in herkömmlicher Weise einen Dom mit einem eingesetzten Ventil, eine Zarge und einen in die Zarge eingepassten und eingewölbten Boden auf. In dem Boden befindet sich zentral angeordnet eine Öffnung für die von außen über einen Auslöser betätigbare Öffnungsvorrichtung. Im Unterschied zu herkömmlichen Zweikomponenten- Druckdosen ist in der Zarge allerdings ein in vertikaler Richtung beweglicher Kolben angeordnet, der den Druckdosenraum in eine untere und eine obere Kammer unterteilt.
Der Kolben, der zur Aufteilung des Doseninnenraums in die Zarge beweglich eingepasst ist, ist in seinem Randbereich dichtend an die Zargenwand angepasst. Dazu weist er zweckmäßigerweise wandseitig wenigstens eine flexible Dichtlippe auf. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht zwei schwalbenschwanzartig ausgebildete Dichtlippen vor, die in aufgespreizter Form an der Zargenwand geführt werden. Die die obere und untere Kammer begrenzenden Dichtlippen können dabei symmetrisch oder asymmetrisch ausgebildet sein; die Länge der die untere Kammer begrenzenden Dichtlippe ist insbesondere so bemessen, dass sie bei völlig entleerter Aerosoldose am Dosenboden anschlägt.
Da in der unteren und oberen Kammer in betriebsbereiter Druckdose der gleiche Druck herrscht, ergeben sich keine druckbedingten Dichtigkeitsprobleme; ein üblicher elastischer Kunststoff, aus dem zumindest die Dichtlippen, gegebenenfalls auch der Kolben gefertigt sind, reicht in der Regel zur Herstellung der Dichtigkeit aus. Druckunterschiede werden durch Bewegung des Kolbens und/oder einen Gastransfer zwischen den Kammern, auch durch den Kunststoff des Kolbens hindurch, ausgeglichen.
Es versteht sich, dass der Kolben auch aus Metall bestehen kann, etwa Weißblech oder Aluminium. Die Dichtung zur inneren Dosenwand kann hier beispielsweise über einem Dichtring oder das vorstehend beschriebene Dichtlippensystem erfolgen. Das Dichtmittel ist beispielsweise an der äußeren Kolbenwand angeklebt.
Es kann sinnvoll sein, bei Druckdosen, die eine Schweißnaht aufweisen, innen eine Lackschicht vorzusehen, die durch die Schweißung bedingte Unebenheiten ausgleicht und damit einen besseren Dichtschluss mit dem Kolben herbeiführt. Selbstverständlich kann der Kolben der Druckdose mit seiner Wandung an der inneren Zargenwand geführt werden, wobei zur Herstellung der Dichtigkeit beispielsweise ein oder mehrere O-Ringe vorgesehen sind. Diese O-Ringe sind zweckmäßigerweise in Eintiefungen angeordnet, die ringförmig um die Außenwand des Kolbens herumlaufen.
Der Kolben dient als Trennelement zwischen den Kammern für die erste und die zweite Komponente. Um die beiden Komponenten miteinander vermischen zu können, weist er wenigstens eine mit einem Verschlusselement verschlossene Öffnung auf, zweckmäßigerweise zentral in der Kolbenmitte oder, im Falle mehrerer Öffnungen, um die Kolbenmitte herum angeordnet. Das Verschlusselement für die Öffnung kann über die von außen betätigbare Öffnungsvorrichtung vor Gebrauch der Dose geöffnet werden, wobei die Öffnungsvorrichtung das Verschlusselement von dem Kolben trennt und damit den Durchgang zwischen den beiden Kammern freigibt.
Die Vermischung der beiden Komponenten in den Kammern kann grundsätzlich durch Schütteln der Dose, die in der Regel etwa nur zu 75 % gefüllt ist, herbeigeführt werden. Dabei können in die Druckdose eingebrachte Kugeln oder Stäbe, beispielsweise aus Metall oder Keramik, den Mischvorgang fördern.
Zweckmäßigerweise ist eine Öffnungsvorrichtung, die geeignet ist, nicht nur das Verschlusselement vom Kolben zu trennen, sondern gleichzeitig auch den Kolben zum Dosenboden hinbewegen kann und damit eine Zwangsvermischung der Kammerinhalte herbeiführt. Die Öffnungsvorrichtung ist am Boden der Druckdose angeordnet und von außen durch den Boden hindurch betätigbar.
Das Verschlusselement ist zweckmäßigerweise eine Membran, ein Deckel oder ein Stopfen, vorzugsweise ein Stopfen, der von der Unterseite des Kolbens her in die wenigstens eine Öffnung eingepasst ist.
Ist nur eine Öffnung vorhanden, ist diese zweckmäßigerweise mittig auf dem Kolbendach angeordnet und erstreckt sich über ein Sechstel bis ein Drittel des Dosendurchmessers, um eine Schnelldurchmischung der Kammerinhalte zu ermöglichen. Mehrere Öffnungen können konzentrisch um die Kolbenmitte herum angeordnet sein und haben den Vorteil einer guten Zwangsmischung der beiden Komponenten, wenn der Kolben zum Dosenboden bewegt wird. Zweckmäßigerweise ist das Verschlusselement ein Stopfen, der von unten d.h. von der unteren Kammer her, in die wenigstens eine Öffnung eingepasst wird und herausgezogen werden kann.
Das Öffnungselement der Öffnungsvorrichtung kann beispielsweise eine Zugstange, ein Zugband, ein Zugseil oder ein Zugdraht sein. Bevorzugt ist ein Zugdraht, der durch den Dosenboden geführt ist und von außen betätigbar ist.
Zugdraht und Zugstange dienen sowohl dazu, das Verschlusselement von dem Kolben zu trennen als auch den Kolben nach unten, in Richtung auf den Dosenboden, zu bewegen. Hierzu braucht der Öffnungsmechanismus zwei Stufen. In einer ersten Stufe wird das Verschlusselement vom Kolben gelöst und damit der Durchgang zwischen den Kammern freigegeben. In der zweiten Stufe wird der Kolben mit Hilfe des Öffnungselements nach unten, in Richtung auf den Dosenboden, gezogen, was bewirkt, dass der Inhalt der unteren Kammer in die obere Kammer strömt und sich dort mit dem Inhalt der oberen Kammer vermischt.
In jedem Fall ragt das Öffnungselement durch den Boden der Druckdose nach außen und kann von außen bedient werden.
Vorzugsweise ist das Öffnungselement ein Zugdraht, der im terminalen Bereich mit zwei Mitnehmern ausgestattet ist. Der Zugdraht reicht durch den Boden in die untere Kammer und durch das Verschlusselement in die obere Kammer. Der erste Mitnehmer befindet sich in der oberen Kammer im Endbereich des Zugdrahtes, der zweite Mitnehmer beabstandet dazu unterhalb des Kolbendaches, aber oberhalb des unter dem Kolben angeordneten Stopfens. Bei Betätigung des Zugdrahts wird zunächst über den unteren Mitnehmer der Stopfen aus den Öffnungen gezogen, sodass die Verbindung zur oberen Kammer frei wird und anschließend der Kolben nach unten, in Richtung auf den Boden, gezogen, was den Inhalt der beiden Kammern vereinigt.
Eine Zugstange kann entsprechend ausgebildet sein. Die Öffnungsvorrichtung befindet sich im Bodenbereich der Druckdose und umfasst, neben dem Öffnungselement, insbesondere auch eine Hülse für das Öffnungselement, die in einen Bodenteller im eingewölbten Boden der Druckdose verankert ist und die nötigen Dichtelemente zur Durchführung des Öffnungselements durch den Boden aufweist. Das Öffnungselement weist zweckmäßigerweise außerhalb der Druckdose einen Handgriff auf, der auf Zug die Druckdose aktiviert. Der Handgriff kann ohne weiteres im eingewölbten Boden der Druckdose angeordnet sein.
Der in der Druckdose angeordnete Kolben weist vorzugsweise eine Becherform auf, die auf die Dimension der am Dosenboden angeordneten Öffnungsvorrichtung angepasst ist. Auf diese Weise kann der in der unteren Kammer befindliche Inhalt der Druckdose nahezu vollständig mit dem Inhalt der oberen Kammer vermischt werden. Gleichzeitig ist eine Beschädigung des am Dosenboden angeordneten Öffnungsmechanismus in der kritischen Aktivierungsphase ausgeschlossen.
Die Erfindung wird durch die beigefügten Abbildungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den unteren Teil einer erfindungsgemäßen Druckdose vor der Aktivierung; und
Fig. 2 die Druckdose aus Fig. 1 nach der Aktivierung.
Fig. 1 zeigt im Längsschnitt den unteren Teil einer erfindungsgemäßen Druckdose mit dem Kolben und der Öffnungsvorrichtung. Der nicht dargestellte obere Teil hat einen üblichen Aufbau und entspricht weitgehend dem oberen Teil der in der WO 85/00175 A beschriebenen Druckdose. Von diesem Stand der Technik unterscheidet sich die erfindungsgemäße Druckdose dadurch, dass die zweite Komponente nicht in einer Innenhülse am Dosenboden untergebracht ist, sondern in einer zweiten Kammer unterhalb des beweglich angeordneten Kolbens.
Die erfindungsgemäße Zweikomponenten-Druckdose 1 besteht aus einer Zarge 2, einem nicht dargestellten Dom, einem im Dom angeordneten Ventil, ebenfalls nicht dargestellt, einem eingewölbten Boden 3 und einer von außen durch den Boden betätigbare Öffnungsvorrichtung 4. Die Öffnungsvorrichtung 4 besteht aus einem Zugdraht 5, einem in einen Bodenteller 6 eingekrimpten Durchlasselement 7, einem Handgriff 8, der unterhalb des Bodens 3 angeordnet ist und sich außerhalb der Druckdose 1 befindet, und zwei Mitnehmern 9 und 10, die sich im oberen Bereich (ventilseitiger Bereich) des Zugdrahts 5 befinden. Diese Mitnehmer 9 und 10 sind mit dem Zugdraht 5 fest verbunden.
Innerhalb der Druckdose 1 befindet sich der Kolben 11 , der den Innenraum der Druckdose 1 in eine untere Kammer 12 und eine obere Kammer 13 unterteilt.
Der Außenrand des Kolbens 11 wird von 2 Dichtelementen 14a und 14b gebildet, die eng an der Innenseite der Dosenzarge 2 anliegen. Die Dichtlippen 14a und 14b sind schwalbenschwanzartig gespreizt und stützen sich dichtend an der Innenwandung der Dosenzarge 2 ab.
Der Kolben 11 selbst besteht in seinem zentralen Teil aus einem becherförmigen Gebilde 15 mit einem Dach 16 und sich seitlich erstreckenden Rand oder Kragen 17, der in den Dichtlippen 14a und 14b endet. Innerhalb des Dachs 16 sind Öffnungen oder Durchbrechungen 18 angeordnet, von denen zwei dargestellt sind. Weitere können sich konzentrisch um die Kolbenmitte erstrecken.
Im nicht ausgelösten (aktivierten) Zustand der Druckdose sind die Öffnungen 18 durch einen von unten in den Kolben 11 hineinragenden Stopfen 19, der mehrere Zapfen 20 aufweist, verschlossen. Für jede Öffnung 18 ist ein Zapfen 20 vorgesehen. Diese Zapfen 20 sind dichtend in die Öffnungen 18 eingepasst, sodass ein Durchtritt der in der oberen Kammer 13 enthaltenen ersten Komponente in die untere Kammer 12 beziehungsweise der in der unteren Kammer 12 enthaltenen zweiten Komponente in die obere Kammer 13 ausgeschlossen ist.
Der Zugdraht 5 ist zum einen durch den Deckel 19 geführt und zum anderen durch das Dach 16 des Kolbens 11. Dabei ist in jedem Fall die Durchführung durch das Dach 16 dichtend ausgelegt, sodass auch hier ein Austausch der in den beiden Kammern enthaltenen Komponenten nicht stattfinden kann. Soweit die in den Kammern enthaltenen Komponenten miteinander reaktiv sind, wird ohnehin eine Dichtung durch Kontakt der Komponenten im Bereich der Durchführung durch das Dach 16 herbeigeführt. Der Zugdraht 5 weist die Mitnehmer 9 und 10 beabstandet zueinander auf, wobei sich der obere Mitnehmer 9 in der oberen Kammer 13 befindet und der untere Mitnehmer 10 in der unteren Kammer 12, allerdings oberhalb des Stopfens 19 in einer Ausnehmung. Der Abstand zwischen den Mitnehmern 9 und 10 ist dergestalt, dass bei Auslösung der Druckdose über den Zugdraht zunächst der Deckel 19 von den Öffnungen 18 abgezogen wird, sodass der Weg zwischen den beiden Kammern 12 und 13 frei wird. Erst in einer zweiten Stufe, bei weiter herausgezogenem Zugdraht 5, wird der Kolben 11 in Richtung auf den Dosenboden 3 bewegt. Dadurch verkleinert sich das Volumen der unteren Kammer 12 zugunsten der oberen Kammer 13, was den Inhalt der unteren Kammer 12 in die obere Kammer 13 zwingt. Die Vielzahl der Öffnungen 18 bewirkt eine gute Verteilung und Vermischung der in der unteren Kammer 12 enthaltenen zweiten Komponente in der oberen Kammer 13.
Die becherförmige Gestaltung des Kolbens 11 trägt der Gestalt des im Dosenboden 3 angeordneten Durchlasses 7 der Öffnungsvorrichtung 4 Rechnung. Damit ist eine weitgehende Restentleerung der unteren Komponente in die obere Kammer 13 gewährleistet.
Der Durchlass 7 der Öffnungsvorrichtung 4 ist in einen Bodenteller 6 eingekrimpt, welcher wiederum mit dem Boden 3 der Druckdose 1 verkrimpt ist. Es versteht sich, dass der Durchlass wenigstens ein Dichtelement 21 enthält, das den Austritt von Flüssigkeit aus der unteren Kammer 12 nach außen verhindert. Dieses Dichtelement kann beispielsweise in Form eines Gummistopfens 21 , der eine zentrale Bohrung aufweist und den Zugdraht 5 eng umschließt, vorliegen. Ventilseitig weist der Durchlass 7 ein Federelement 22 auf, das nach Auslösung der Druckdose den herabgezogenen Deckel/Kolben federnd auffangen soll.
Die Zarge 2 der Dose 1 kann aus Aluminium gefertigt sein und weist in diesem Fall keine Naht auf. In dem Fall ergibt sich zwischen Kolben und Zarge kein Dichtungsproblem. Bei geschweißten Dosen kann es allerdings im Bereich der Schweißnaht zu Unebenheiten kommen, weshalb in diesem Fall eine an und für sich bekannte Innenlackierung der Dose sinnvoll sein kann. Die erfindungsgemäße Druckdose kann im nicht aktivierten Zustand über lange Zeit gelagert werden, weil die beiden Komponenten in den Kammern 12 und 13 darin hermetisch eingeschlossen sind. Erst durch die Auslösung wird die Druckdose aktiviert. Dazu wird der Zugdraht 5 mit Hilfe des Handgriffs 8 nach unten gezogen, was in einer ersten Stufe den Stopfen 19 löst und in einer zweiten Stufe den Kolben 11 über den Mitnehmer 9 zum Boden 3 der Dose 1 bewegt.
Fig. 2 zeigt die Druckdose 1 entsprechend Fig. 1 nach der Auslösung. Der Kolben 11 wurde mit Hilfe des Führungsdrahts 5 und des Mitnehmers 9 in Richtung auf den Dosenboden 3 gezogen und befindet sich in seiner untersten bodenseitigen Position. Der Mitnehmer 9 liegt unmittelbar auf dem Kolbendach 16 auf. Die untere Kammer 12 ist bis auf ein Restvolumen im Bereich des Kolbenbechers 15 verkleinert, der Inhalt der unteren Kammer 12 strömt (Pfeile) in die obere Kammer 13. Der Deckel 19 ist vom Kolbendach 16 getrennt und hat die Öffnungen 18 freigegeben. Die Dichtlippen 14a und 14b befinden sich ebenfalls in ihrer untersten bodenseitigen Position; sie besitzen zu diesem Zeitpunkt allerdings keine Funktion mehr. Die untere Dichtlippe 14b stellt aber mit ihrem Anschlag am unteren Ende der Zarge 2 beziwhungsweise am Dosenboden 3 sicher, dass der Kolbenbecher 15 die Öffnungsvorrichtung nicht tangiert.

Claims

Patentansprüche
1. Zweikomponenten-Druckdose mit einer Zarge (2), einem Dom, einem im Dom angeordneten Ventil, einem eingewölbten Boden (3), einer oberen (13) und einer unteren Kammer (12) für eine erste und eine zweite Komponente, die durch ein Trennelement (11 ) voneinander separiert sind, und einer im Boden (3) angeordneten und von außen betätigbaren Öffnungsvorrichtung (4), die bei Betätigung die Trennung zwischen den Kammern (12, 13) für die erste und zweite Komponente aufhebt,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Trennelement zwischen den Kammern (12, 13) ein verschiebbar in der Druckdose (1 ) gelagerter Kolben (11 ) ist, der wenigstens eine mit einem Verschlusselement (19) verschlossene Öffnung (18) aufweist, und die Öffnungsvorrichtung (4) ein Öffnungselement (5) aufweist, das durch einen Durchlass (7) im Boden (3) verläuft und geeignet ist, dass Verschlusselement (19) von der wenigstens einen Öffnung (18) des Kolbens (11 ) zu trennen.
2. Druckdose nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (19) eine Membran, ein Deckel oder ein Stopfen ist.
3. Druckdose nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (11 ) mehrere konzentrisch angeordnete Öffnungen (18) aufweist.
4. Druckdose nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (19) ein Stopfen ist, der dichtend in die wenigstens eine Öffnung (18) eingepasst ist.
5. Druckdose nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (19) von der der unteren Kammer (12) zugewandten Seite aus die wenigstens eine Öffnung (18) verschließt.
6. Druckdose nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Öffnungselement (5) ein Zugdraht ist.
7. Druckdose nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugdraht (5) zwei zueinander beabstandene Mitnehmer (9, 10) aufweist, von denen der untere (10) auf das Verschlusselement (19) und der obere (9) auf den Kolben (11 ) wirkt.
8. Druckdose nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (11 ) wandseitig wenigstens eine flexible Dichtlippe (14a, 14b) aufweist.
9. Druckdose nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (11 ) - im Querschnitt gesehen - zwei schwalbenschwanzartig ausgebildete Dichtlippen (14a, 14b) aufweist.
10. Druckdose nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (3) einen eingekrimpten Bodenteller (6) mit einem Durchlass (7) für das Öffnungselement (5) aufweist.
11. Druckdose nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlass (7) als Hülse für das Öffnungselement (5) ausgebildet ist und wenigstens ein Dichtelement (21 ) aufweist.
12. Druckdose nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsvorrichtung (4) einen Zugdraht (5) mit Mitnehmern (9, 10) für das Verschlusselement (19) und für den Kolben (11 ) sowie einen Handgriff (8) aufweist, wobei der Handgriff (8) außerhalb der Druckdose (1 ) und unterhalb des Bodens (3) angeordnet ist.
13. Druckdose nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (11 ) die Form eines umgekehrten Bechers hat, dessen Innenraum dimensionsmäßig so gestaltet ist, dass er ein am Boden (3) der Druckdose angeordnetes Durchlasselement (7) in sich aufnehmen kann.
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