JP2020531275A - 計量および混合装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、カートリッジホルダ（１）およびカートリッジ（２）を含む計量および混合装置に関し、カートリッジとホルダの間には、表面対表面の、少なくとも接触接続が存在する。本発明はまた、計量および混合装置が使用される、２成分または多成分コーティング媒体で基材をコーティングする方法に関する。

Description

本発明は、マルチチャンバカートリッジを有する計量および混合装置に関する。本発明はさらに、本発明による計量および混合装置を使用して多成分を供給、計量、混合および／または塗布する方法に関する。

本発明による意味での多成分系は、その個々の成分が塗布前に別々に保存され、塗布直前にのみ必要な割合で互いに混合される系である。典型的な多成分系の例は、室温で架橋するコーティング媒体、例えば、塗料だけでなく、多くのシーリング化合物または接着剤である。しかし、本発明による意味では、個々の成分が互いに化学的に反応せず、成分の混合後に物理的特性の変化が生じる系も多成分系と見なされる。たとえば、これらは、２つの低粘度成分を混合した後、化学架橋反応を行わなくても、粘度を上げることができる。

先行技術は、したがって、様々な混合装置を含み、これらはそれぞれの使用のために異なる方法で具体化される。したがって、塗装プロセス、特にスプレー塗装プロセスで使用される種類の混合装置は、多くの金物店やＤＩＹ店などで販売されている種類の、接着剤やシーリング化合物に使用されるものと非常に異なることがよくある。これらにより、材料はプランジャー、すなわち接触係合により移動できるピストンによってカートリッジから排出される。本発明の混合装置は普遍的な用途に適しているため、以下に概説する先行技術は、スプレー塗装プロセスの分野と、接着剤およびシーリング化合物の塗布の分野の両方を含む。

スプレー塗装プロセスは、工業用および商業用塗料店で、たとえば塗料の帯電なしで、広く使用されている。これらのプロセスは、特に、手動で使用でき、ペイントする物体の形状、サイズ、素材に関して、および塗料の選択と塗料の変更に関して高い柔軟性を提供できるという点で、他のペイントプロセスと区別され、移動的な使用を可能にし、および、比較的低い投資コストを含む。（Ｈ． Ｋｉｔｔｅｌ、「Ｌｅｈｒｂｕｃｈ ｄｅｒ Ｌａｃｋｅ ｕｎｄ Ｂｅｓｃｈｉｃｈｔｕｎｇｅｎ」［「塗料とコーティングの教科書」］、第２版、第９巻、２６〜４０ページ；Ｓ．Ｈｉｒｚｅｌ Ｖｅｒｌａｇ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ Ｌｅｉｐｚｉｇ、 ２００４）。

スプレー塗装プロセスは、本質的に、一方で高圧または低圧の圧縮空気のスプレープロセスと、他方でエアアシストの有無にかかわらずエアレスのスプレーに分けることができる。

空気圧噴霧または圧縮空気スプレーは、１９００年頃に開発された最初のスプレー塗装プロセスであった。圧縮空気霧化は、今日でも産業および商業で最も頻繁に使用されるプロセスである。従来の噴霧または空気圧噴霧とも呼ばれる高圧噴霧プロセスでは、使用される空気圧は一般に約２〜７ｂａｒであり、ＨＶＬＰ（「大容量、低圧」噴霧または高噴霧体積流量および低圧噴霧）とも呼ばれる低圧噴霧の場合は、使用される空気圧は一般に０．２〜０．７ｂａｒである（Ｈ．Ｋｉｔｔｅｌ、同上）。

アトマイザーヘッドでは、圧縮空気は、エアキャップの中央の穴とそこに配置されたペイントノズルによって形成される環状の開口部から流出する。さまざまなエアキャップ穴からの追加のエアジェットが、ジェット形状を調整するために、また霧化を支援するために使用される。高速で流出する圧縮空気は、塗料ノズルの開口部に直接低圧ゾーンをもたらし、これにより、特に「吸引カップ」から非加圧の塗料が供給される場合、その吸引効果により、塗料の流出を促進する。（Ｈ．Ｋｉｔｔｅｌ、同上）。

吸引カップからの塗装材料の供給とは別に、必要な量と粘度に依存して、例えばフローカップ、圧力容器、再循環システムなどの供給システムにより、塗装材料をスプレーガンノズルに供給する可能性もある。したがって、まず、吸引カップシステムを使用して塗料を供給することが可能であり、これは、上で説明したように、噴霧空気の吸引効果によって達成される。一般的なカップ容量は約１リットルまでである。同様にフローカップシステムも可能であり、そこでは塗料は、噴霧空気の吸引効果と塗装ヘッドによる圧力の両方によって供給される。この塗料供給システムでも、一般に約１リットルのカップ容量を超えない。圧力システムと再循環システムも同様に塗料供給システムとして知られている。圧力システムでは、０．５〜４ｂａｒの圧力（従来のタンク容量１〜２５０リットル）の補助により、加圧タンクから塗料が供給される。再循環システムでは、加圧されていないタンクからの塗料は、ピストンポンプまたはタービンポンプによって循環ラインを介して前記タンクにポンプで戻される。必要な循環ライン圧力は、圧力保持バルブ（リターンコントロールバルブ）によって設定される。通常、再循環システムの使用は、１００リットルを超える塗料を毎日消費する場合にのみ価値がある（Ｈ． Ｋｉｔｔｅｌ、同上）。

２成分コーティング媒体（２Ｃコーティング媒体）は、その時間制限された処理時間（ポットライフ）のために、主にスプレー法を使用して処理される。ここで、中心的な問題は主剤及び硬化剤の計量である。小さなバッチと個別の部品の場合、特に例えば自動車補修コーティングなどの補修コーティングの分野でも、２Ｃ材料は通常手動で所定の比率で混合され、単一成分材料のようにスプレーされる。実際には、これは、成分の計量と混合の両方が、フローカップまたは吸引カップの充填前に、またはフローカップまたは吸引カップ自体で行われることを意味し、したがって、混合物の品質と均一性は、塗装者の手動の技量に大きく依存する。使用されない材料は、ポットライフの終了後に廃棄する必要がある。一方、塗装膜の迅速な乾燥および硬化の挙動が望まれ、そのため、硬化触媒がしばしば２Ｃまたは多成分混合物の主剤および／または硬化剤に導入される。

正確に、２Ｃまたは多成分コーティング媒体を使用するとき、したがって、長い処理時間またはポットライフ、しかし同時に、スプレーされた塗装膜の改善された乾燥と迅速な硬化に対する要求がある。

硬化塗装膜のなし得る最高の外観と再現可能な品質レベルを得るために、可能な限り均質で且つ一定の高品質であって、塗装期間全体にわたって一定の特性を有する主剤及び硬化剤組成物の生産が絶対に不可欠である。正確に事前混合される２Ｃシステムの場合、これは常にそうであるとは限らない、例えば、短いポットライフは、成分の反応がまだ進行していないという事実により、最初に噴霧された材料の粘度が低くなり、一方、後の段階で噴霧された残りの材料は粘度を増加させる架橋生成物をすでにある程度含むことにつながる。

ポットライフが短く、品質要件が高い多数のアイテムの生産では、計量の精度のために、主剤の量に対して硬化剤の許容範囲を±５％に維持するため、産業界では高度に特殊化された計量および混合システムが使用されている。さらなる開発は、例えば、ダイアフラムタイプの計量装置を使用することにより、脈動のない計量とシステムの低摩耗を目指している。圧力制御されたギアポンプを備えた塗料供給システムも知られている。多成分システムでは、個々のギアポンプの排出量は互いに一致している。混合には、被駆動混合ユニットを備えた静的または動的システムが使用されている。非常に短いポットライフの場合にも、主剤と硬化剤が別々のノズルから供給され、形成された液滴がスプレージェットに混合される特殊なガンが使用されている（Ｈ．Ｋｉｔｔｅｌ、同上）。

しかし、まさに小さな塗装工場においては、非常に安価な供給、計量、混合装置に対する要求がある。特に、上記の特別なガンまたは高度に特殊化された計量および混合ユニットを使用する必要があるべきではない。吸引カップまたはフローカップを使用する単純さは維持されるべきである。供給、計量、混合は、圧力をかけることのみによって達成される必要がある。供給、計量、混合のために追加の外部駆動は必要とされるべきではない。特に、ポンプなどで駆動する必要があるべきではない。それにもかかわらず、ポットライフとは実質的に無関係に処理する能力は維持されるべきであり、同時に、スプレーガンのノズル、好ましくはスプレーガン自体または他の塗布装置に到達する前に成分の均一な混合は確保されるべきである。得られた塗装膜はよく乾燥し、迅速に硬化し、良好な外観の硬化フィルムを生じるべきである。

ＷＯ ９３／１３８７２ Ａ１は、多成分補修コーティング組成物を塗布する方法を記載しており、そこでは少なくとも２つの塗料成分が別々の容器に保持され、少なくとも１つの成分が圧力下で動的計量システムに供給され、該動的計量システムは、ピストンに取り付けられ、シリンダーロッドを備えた２つの複動シリンダーを有している。計量された成分はミキサーに供給され、ミキサーは塗料スプレーガンに開放している。計量装置の構造はかなり複雑である。

ＷＯ ２０１３／１０４７７１ Ａ１は、それぞれが混合される異なる塗料成分のための少なくとも１つの出口開口部を有する２つ以上の塗料供給容器を含む塗料供給装置、または、互いに混合される異なる塗料成分のための、各チャンバが少なくとも１つの出口開口部を有する２つ以上のチャンバを含む１つの塗料供給容器を含む、液体塗料成分を供給、計量および混合するための装置を開示している。該装置はさらに、塗料供給装置の下流に配置され、塗料供給装置または塗料供給容器の出口開口部の数に対応する塗料成分用の多数の入口開口部を有する計量装置を含み、該計量装置は、入口開口部から入る混合される塗料成分の体積流量が、計量ユニットとして機能する回転式供給装置を介して、互いに別々に強制的に供給され、そして、該供給装置は回転速度が互いに関連して固定されるように互いに接続されているように構成され、さらに、該計量装置は、塗料成分の現在計量された体積流量のための別個の出口開口部を有している。装置はさらに、計量装置の下流に配置され、計量装置の出口開口部の数に対応する計量された体積流量のための多数の入口開口部を有する静的混合装置を備え、前記混合装置の排出はペイントスプレーガンに接続できるように設計されている。

少なくとも２つの同心円状に配置されたチャンバを有する、多成分接着剤を混合および塗布するための単純なマルチチャンバカートリッジがＧＢ ２ ２７６ ３６５ Ａに記載されている。

ＤＥ ３０ ３１ ７９８ Ａ１も同様に、互いに隣接して配置された容器を有する多成分化合物、特に多成分の接着剤、シーリングまたはフィラー化合物のための放出装置を開示しており、該容器は該排出装置に平行に延びる隔壁によって互いに分離されている。各容器にはウェブによって互いに接続された圧力片が割り当てられており、該ウェブは排出中に容器の隔壁を切り通す切り刃を有している。ここで、容器は互いに同軸に配置でき、圧力片間の接続は、例えばガスコラムによって作動させることができるピストンロッドとして実装されたウェブによって行うことができる。成分の混合は、圧力の方向に先端の形で２つの容器に隣接するチャンバ内で行われる。

ＥＰ２ ３５３ ７３３ Ａ１号に記載されている計量ガンは、切り刃が同軸カートリッジの容器間の仕切りを螺旋状に切り開いているが、同様の構造を利用している。ＥＰ２ ３５３ ７３３ Ａ１によれば、ＤＥ ３０ ３１ ７９８ Ａ１による排出装置は、切り開かれた隔壁によりピストンがさらに押し下げられるのを妨げる欠点を有し、らせん状の切り込みがこれを防ぐことを目的としている。

ＵＳ２００４／０１２９１２２は、ＥＰ２ ３５３ ７３３ Ａ１で対処された問題を別の方法で、すなわち偏向板を使用して切断された隔壁を外管の内壁に押し付けることにより解決しようと試みている。

ＵＳ４，４９３，４３６は、上記の２つの装置に類似しているが、同軸に配置されていないチャンバを有する装置を記載している。

英国特許出願ＧＢ ２ ２４６ １７２は、２室カートリッジの複雑な構造を開示しており、そこではチャンバのコンサーティーナ状の構造が実装され、チャンバは静的ミキサーによる圧力の方向で隣接している。

ＤＥ １０ ２０１０ ０１９ ２２０ Ａ１は、特に医療グレードのセメントを混合および塗布するための、接続された供給体を備えたカートリッジシステムを開示している。供給ピストンは、ガス圧で操作され得る。しかし、この文献の図に示されている中央の混合スペースは片側が閉じられており、そして、たとえあるとしても、限られた範囲でのみ成分を混合するために使用され得る。これは、カートリッジまたは噴霧器の出口開口部の領域における、必要な混合を置き換えることはできない。さらに、供給ピストンの必要な移動のため、材料チャンバは非常に小さく、したがって、セメント成分による装置の全体ボリュームの利用率は低い。

ＷＯ ９３／１３８７２ Ａ１ ＷＯ ２０１３／１０４７７１ Ａ１ ＧＢ ２ ２７６ ３６５ Ａ ＤＥ ３０ ３１ ７９８ Ａ１ ＥＰ２ ３５３ ７３３ Ａ１ ＥＰ２ ３５３ ７３３ Ａ１ ＤＥ ３０ ３１ ７９８ Ａ１ ＵＳ２００４／０１２９１２２ ＥＰ２ ３５３ ７３３ Ａ１ ＵＳ４，４９３，４３６ ＧＢ ２ ２４６ １７２ ＤＥ １０ ２０１０ ０１９ ２２０ Ａ１ ＷＯ ２０１６／０２０１２９ Ａ１

上記のすべての装置に共通するのは、単純なミキシングチャンバまたは簡単な静的ミキサーとして実装されている材料チャンバからの排出方向に隣接する混合部があることである。すべての混合部が非常に短く、２成分または多成分塗料の混合などの要求の厳しい混合プロセス、特に自動車の仕上げセクターには適しておらず、または計量と混合が複雑である。まさにこの場合は、完全に均一な混合が優れた外観の基本的な前提条件である。しかし、長い混合部を追加すると、従来技術のカートリッジの構造を大幅に追加し、手動での使用にはかさばるようになる。

国際出願ＷＯ ２０１６／０２０１２９ Ａ１は、対照的に、混合部が装置内に、正確には材料チャンバからの排出方向に隣接しないように配置された、計量および混合装置を開示している。この装置は、カートリッジホルダとその中に配置されたマルチチャンバカートリッジを含む。すでに述べた混合部は、静的混合要素を有し、カートリッジホルダまたはカートリッジの一部として、装置の中央領域にチューブの形で配置されている。混合部は、さらにカートリッジホルダの側壁に対して同心的に、したがってホルダに対して大きな面積にわたって当接するカートリッジの側壁に対しても同心的に整列している。さらに、実際のカートリッジは少なくとも２つのチャンバを有し、これらは同様に混合部に対して同軸に配置され、そこから多成分系の対応する成分、例えば多成分塗料が、ウェブ（切断装置）によって互いに接続された空気作動ピストンにより、混合部の流れの方向と反対に排出され得る。成分は次に、方向制御弁を介して混合部に搬送され、最後に、混合後および混合状態で、塗布装置に供給され得る。切断装置によって確立されたピストンの接続により、ピストンの動きが始まると２つのチャンバ間の仕切り壁が切断され、ピストンの連続的な動きが可能になる。カートリッジの横壁とカートリッジホルダの横壁の間の既述の相互接触により、シールが可能になり、したがって、圧縮空気によって開始される上記のピストンの動きを可能にする。

特に、記載されている装置は、たとえそれぞれが異なる粘度を有しているとしても、多成分系の成分の正確な計量を保証する。さらに、コンパクトな全体構造が得られ、それにも拘わらず、比較的長い混合部、したがって成分の効果的な混合が達成される。要するに、得られた装置は、多成分系を使用した手動塗装に関する多くの要件をもはや満たすものになっている。

しかしながら、ＷＯ ２０１６／０２０１２９ Ａ１に記載されたものの顕著な特徴は、カートリッジの大面積の外壁（側壁）がカートリッジホルダの内壁に当接していることである。この場合、前記カートリッジホルダの内壁、したがって同様にカートリッジの側壁は、好ましくは円筒形である。したがって、カートリッジホルダは、カートリッジの全体またはカートリッジの大部分が接触してホルダに挿入できるように構成されている。ホルダは、例えば、カートリッジを固定するためのカバーによって閉じることもできるし、または、カートリッジ自体が上部領域で、可逆ジョイントタイプの接続によってホルダに接続することもできる。

この設計から生じる欠点は次のように要約することができる。

カートリッジのホルダへ完全にまたはほぼ完全に挿入すること、特に接触して挿入することは、それらは一般的に手動で行わなければならないが、比較的複雑である。わずかでさえ角度を有してカートリッジを挿入すると、引っかかったり詰まったりすることになる可能性がある。そのため、挿入プロセスの管理は困難である。

別個のカバーによって、例えば差込ジョイントまたはねじジョイントによって、ホルダを閉じることは、装置を作動させる別のステップを含むことになる。さらに、別個のカバーは、さらなる、個別の、したがって複雑な構成部品を伴うことになる。これに代わる可能性は、カートリッジとホルダとの直接ジョイントタイプの接続である。しかし、この脈絡で、難しい処理がもう一度含まれる。これは、カートリッジとホルダの間の相互接触が、従来の閉じることの原理に必要であるように、２つの構成部品を互いに相対的に回転させることを、非常に困難にするからである。

加えて、ＷＯ ２０１６／０２０１２９ Ａ１はさらに、カートリッジの外壁（側壁）およびカートリッジホルダの内壁の厳密な円筒形状のみを明示的に開示している。これは、カートリッジをホルダに接触して挿入する際の説明された困難さのみによっても、驚くことではない。面取り及びそれゆえの構成部品のより複雑な形状は、挿入をさらに複雑にする。しかしながら、これはまた、ＷＯ ２０１６／０２０１２９ Ａ１によれば、対応する脱型面取りを実施することが不可能であることを意味する。しかしながら、このような脱型面取りは、本発明の主題を形成するカートリッジのために通常使用される製造プロセス、すなわちプラスチックの射出成形プロセスの文脈においては非常に有利である。したがって、ＷＯ ２０１６／０２０１２９ Ａ１によるカートリッジの製造プロセスは、幾分困難である傾向があり、したがって、より高価になる傾向がある。

該装置の別の欠点は、カートリッジにマークを付けるというやや複雑な問題である。このように、ホルダ内のカートリッジとの相互接触のために、カートリッジの大面積の外壁（側壁）がラベル（ボディラベルとも呼ばれる）でラベル付けされること、そしてこのようにラベル付けされたカートリッジを装置全体に挿入することは困難である。ラベルは一般的に厚すぎる、および／または導入のプロセス中に折り目が付く可能性があり、それによって、圧力上昇のための効果的なシール、またはカートリッジの挿入でさえも不可能にする。したがって、小さなラベルを貼ることのみ可能であるが、該小さなラベルは見えにくい位置に貼り付けなければならない。しかし、対応する多成分システムが使用される多くの産業分野では、材料を適切にラベル付けすると同時に、例えば、危険有害性または安全性のシンボルおよび説明を提供することが必要である。これが小さなラベル上で達成できるのは困難を伴うのみである。

したがって、従来技術の欠点がなくなった計量および混合装置、特に多成分システムに対する要求がある。したがって、好ましくはねじジョイントを含むカートリッジとカートリッジホルダとの接続によって非常に簡単に組み立てられ、したがって非常に容易に分解され得る装置、および、脱型面取りを有し得る構成部品をさらに有し、したがって射出成形によって非常に効果的に製造することができる装置には利点がある。特に、カートリッジの一般的に広い面積の横方向表面上にラベリングを可能にすることは有利であろう。同時に、計量および混合装置は、もちろん、正確な計量を可能にし、コンパクトな全体構成を可能にし、さらに、多成分システムからの成分の効果的な混合を可能にするのが当然であり、すなわち、最終的には、ＷＯ ２０１６／０２０１２９ Ａ１に記載された装置の優れた特性を有するべきである。本発明の目的は、まさにここに、その出発点を有する。

計量および混合装置が見いだされ、該計量および混合装置は、
ｉ．カートリッジホルダ（１）であって、
（ａ）マルチチャンバカートリッジ（２）のための収容コンテナ（１．１）、および
（ｂ）圧縮空気接続部（１．２）と塗布装置のための接続部（１．３）、
を含むカートリッジホルダ（１）と、
ｉｉ．ｉによるカートリッジホルダ内に挿入されたマルチチャンバカートリッジ（２）であって、以下の部分：
方向制御弁（２．１．１）を含む上部（２．１）と；
中央部（２．２）であって、その中心が、前記カートリッジの縦軸方向に延在し、静的混合要素（２．２．１．１）が取り付けられた空間（２．２．１）として設計され、前記空間（２．２．１）は、少なくとも２つのチャンバ（２．２．２）に囲まれており、前記チャンバは、前記カートリッジの縦軸方向に延在するように配置され、隣接するチャンバが共通のパーティション壁（２．２．４）によって互いに分離され、各チャンバ（２．２．２）がそれぞれ少なくとも１つの開口部（２．２．５）によって前記上部（２．１）に接続される、中央部（２．２）と；
チャンバのそれぞれに対してピストン（２．３．１）を含む下部（２．３）であって、該ピストン（２．３．１）が前記チャンバ（２．２．２）を下方から液密に閉鎖し、該チャンバは切断装置（２．３．３）によって互いに接続されており、該切断装置（２．３．３）は、ピストン（２．３．１）が上部（２．１）の方向へ移動すると、それぞれ隣接するチャンバ（２．２．２）の共通パーティション壁（２．２．４）を切断するよう配置されている、下部（２，３）と、
を有するマルチチャンバカートリッジ（２）、を有し、
マルチチャンバカートリッジ（２）及びカートリッジホルダ（１）は、カートリッジとホルダとの間に可逆ジョイントタイプの接続部（６）を生成するための相互補完的な手段（５）を有し、そして、
少なくとも前記カートリッジの前記上部（２．１）の部分領域および／または前記下部（２．３）の少なくとも部分領域および／または前記中央部の部分領域のみにわたって延在する、表面対表面の、カートリッジの全周を含む接触接続が、可逆ジョイントタイプの接続部（６）の閉鎖状態で前記カートリッジと前記ホルダとの間に存在する。

したがって、本発明は、上述の計量および混合装置に関する。本発明はさらに、本発明による計量および混合装置を用いて多成分システムを供給、計量、混合および／または塗布する方法に関する。

添付の図１から図６は、本発明の説明に役立つ。次の参照符号が使用される：
（１）カートリッジホルダ、（１．１）多成分カートリッジの収容コンテナ、（１．２）圧縮空気接続部、（１．３）塗布装置のための接続部、（２）マルチチャンバカートリッジ、（２．１）マルチチャンバカートリッジの上部、（２．１．１）方向制御弁、（２．２）マルチチャンバカートリッジの中央部、（２．２．１）カートリッジの縦軸方向に延在され、静的混合要素が取り付けられた空間、（２．２．１．１）静的混合要素、（２．２．２）チャンバ、（２．２．４）隣接するチャンバ間のパーティション壁、（２．２．５）マルチチャンバカートリッジの上部へ向かうマルチチャンバカートリッジの中央部のチャンバの開口部、（２．３）マルチチャンバカートリッジの下部、（２．３．１）ピストン、（２．３．３）切断装置、（４）フラッシング媒体のための接続部、（５）または（５ａ）および（５ｂ）ホルダとカートリッジの間に可逆ジョイントタイプの接続部を作成する手段、（６）可逆ジョイントタイプの接続部、（７ａ）カートリッジの全周を含む、表面対表面の接触接続領域、（７ｂ）カートリッジの全周を含む、表面対表面の接触および非接触接続領域、（Ａ）２つの隣接するチャンバ間のパーティション壁内のインターフェイス、（Ｂ）２つの隣接するチャンバ間のパーティション壁における切断部。

図１は、本発明による使用されるカートリッジホルダを示す図である。 図１ａおよび図１ｂは、可逆ジョイントタイプの接続部（６）を生成するための手段（５ａ）を含むカートリッジホルダの領域の詳細図を示す。 図１ａおよび図１ｂは、可逆ジョイントタイプの接続部（６）を生成するための手段（５ａ）を含むカートリッジホルダの領域の詳細図を示す。 図２は、本発明による使用されるカートリッジを示す図である。 図２ａおよび２ｂは、可逆ジョイントタイプの接続部（６）を生成するための手段（５ｂ）を含むカートリッジの領域の詳細図を示す。 図２ａおよび２ｂは、可逆ジョイントタイプの接続部（６）を生成するための手段（５ｂ）を含むカートリッジの領域の詳細図を示す。 図３は、図１および図２に記載された構成部品を備える本発明による計量および混合装置を示す図である。 図３ａおよび図３ｂは、閉鎖状態の可逆ジョイントタイプの接続部（６）を備える計量および混合装置の領域の詳細図を示す。表面対表面の接触および／または非接触接続の領域（７ｂ）もさらに示されている。 図３ａおよび図３ｂは、閉鎖状態の可逆ジョイントタイプの接続部（６）を備える計量および混合装置の領域の詳細図を示す。表面対表面の接触および／または非接触接続の領域（７ｂ）もさらに示されている。 図４ａおよび図４ｂは、可逆ジョイントタイプの接続部（６）を備えている、図３ａおよび図３ｂの領域の代替領域を示している。表面対表面の両方の領域、単純に接触接続領域（７ａ）と、表面対表面の接触および／または非接触接続領域（７ｂ）の両方が示されている。 図４ａおよび図４ｂは、可逆ジョイントタイプの接続部（６）を備えている、図３ａおよび図３ｂの領域の代替領域を示している。表面対表面の両方の領域、単純に接触接続領域（７ａ）と、表面対表面の接触および／または非接触接続領域（７ｂ）の両方が示されている。 図５は、同様に、可逆ジョイントタイプの接続部（６）と表面対表面の接続の領域を含む代替領域を示す。ここでも、表面対表面の接続（７ｂ）は、接触および非接触設計であり、構成においては、平面（図３ａおよび３ｂ）ではなく、円錐形である。 図６は、この種の代替領域も示す。ここでは、表面対表面の単純に接触接続領域（７ａ）と、表面対表面の接触および／または非接触接続領域（７ｂ）の両方が示されている。

まず、本発明の文脈で使用される用語のいくつかを説明する。

本発明の文脈において、縦軸の方向に延在する空間または対応するチャンバを参照する場合、これは、空間またはチャンバが前記軸の方向に最大の範囲まで延びていることを意味する。ここで、空間またはチャンバは、特に、円柱または角柱、特に直円柱または直角柱として成形され得、存在するそれぞれの空洞が、空間またはチャンバを形成する。円柱、楕円柱、または任意の形状であり、断面に関して個別に適合された究極的な角柱でさえも可能である。完全な円形リングの代わりに、例えば架空の円形リングの部分（セグメント）も、断面形状として可能である。このようにして、円形リング状の断面は、大きさが等しいかまたは異なる複数のセグメントに分割され得、したがって、異なる拡張領域（空間、チャンバ）に分割され得る。ここで、セグメントの境界は、パーティション壁、例えば隣接するチャンバのパーティション壁によって形成される。もちろん、他のほとんどの幾何学的形状が実装され得る。したがって、例えば、円形断面の個々の管は、中空直円柱を円形リングセグメントの形の断面エリアで置き換えることもできる。

本発明の文脈において、可逆ジョイントタイプ接続を参照する場合、これは、可変的に生成（閉鎖）および開放（解放）することができる２つの要素間の接続を意味すると解釈すべきである。接続の生成（すなわち閉鎖）は、論理的には、結果としての接続の開放（すなわち解放）も、接続される要素の相互補完的手段によって達成される。この種のジョイントタイプの接続は、例えば、少なくとも１つの差込ジョイントまたは少なくとも１つのねじジョイントによって達成され得る。次に、この種のジョイントタイプ接続を生成するための手段は、接続される要素に取り付けられ、したがって互いに対応する（相互補完的である）。差込ジョイントの場合、対応する手段は、縦方向スロットと、該縦方向スロットの端部から始まる横方向スロットと、該縦方向スロットに導入され、続く回転運動によって前記横方向スロットで固定されるノブである。ねじジョイントの場合、対応する手段は、少なくとも１つのねじ溝とそれに対応するねじ山とを含むねじを有するねじ片である。

差込ジョイントはねじジョイントと同様のグループ（横方向のスロットはスレッド溝としてカウントされる）に割り当てられることは基本的に知られていても、本発明の文脈では、明確にするために両者を区別する。本発明の文脈において差込ジョイントと呼ばれるジョイントは、スレッド溝が回転の閉鎖方向のトルク方向に傾斜を有さないジョイントである（すなわち、スレッドピッチ＝０または偶数で、スプリングバックおよびノブの固定を可能にするために、反対のスレッドピッチでさえ）。

したがって、これに対応して狭義で、回転閉鎖方向のトルク方向にねじの少なくとも１つのスレッド溝を有するジョイントは、ねじジョイントとみなされる。

２つの要素、特にカートリッジとカートリッジホルダが、記載されるように可逆ジョイントタイプの接続部を閉鎖することによって接続される場合、手段（５）の構成および接続される要素の幾何学的形状に依存して、要素間に一定の接続が存在する。接続は、例えば、手段（５）に限定され得る。しかしながら、同様に、特に接続されるべき要素の幾何学的形状の結果として、手段（５）の領域をさらに超える接続があり得る。したがって、表面対表面の接続がさらに存在する可能性が少なくともある。したがって、この場合、一方の要素の表面は他方の要素の表面に当接する。もちろん、何れの場合も、複数の表面対が互いに当接することも可能である。記載されるような表面対表面の接続は、本発明の文脈において必須である。定義により、この種の表面対表面の接続は、手段（５）の領域に直接存在する接続とは異なる。

この種の、表面対表面の接続は、例えば、要素の非常に大きな部分が互いに接続されているような大面積の構成であってもよい。これは、例えば、最初に説明したＷＯ ２０１６／０２０１２９ Ａ１に関する場合である。

接続のタイプに関しては、純粋に接触接続と非接触接続を区別する必要がある。もちろん、２つの要素を接続する場合、両方の領域（一方が他方に当接する表面）に純粋に接触接続（７ａ）を有する場合と、接触接続と非接触接続（７ｂ）を有する場合があり得る。接触接続の場合には、要素の領域は単に一方が他方の上に、または一方が他方に対して当接しているだけであるが、非接触係合の場合には、接続領域に作用する明示的な垂直力が存在する。本発明の文脈では、この垂直力は（存在する場合）、したがって接触係合は、好ましくは、手段（５）を接続することによってもたらされる。たとえば、２つのねじが一方を他方の内側に回転させ、適切な幾何学的形状と接続される要素の表面エリアの整列が与えられると、ねじのねじれのトルクの方向に作用する垂直力が存在する可能性がある。

これは、ねじ（互いに当接している表面）のねじれのトルクと厳密に平行に配置されていない接続される要素領域がある場合である（図３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ、５および６も参照）。

本発明の文脈において、カートリッジの上部、中央部および下部を参照する場合、これはまず、対応する領域のすべての相対的配置を包含する。しかし、部分または領域自体は、特に、そこに配置された技術設計によってさらに定義される（上記参照）。ここで、個々の部分または領域の個々の寸法決めは、最初は、原則としていかなる制限も受けない。

本発明の種々の本質的な態様および本発明による計量および混合装置の好ましい実施形態の両方を以下に詳細に説明する。

本発明による計量および混合装置のマルチチャンバカートリッジ（２）は、好ましくは、上記で定義した種類のカートリッジホルダ（１）のための同軸カートリッジとして具体化され、カートリッジは、以下の部分：
方向制御弁（２．１．１）を含む上部（２．１）；
中央部（２．２）であって、その中心が、縦軸方向に、静的混合要素（２．２．１．１）が取り付けられた拡張空間（２．２．１）として設計され、前記空間（２．２．１）は、少なくとも２つのチャンバ（２．２．２）によって囲まれ、前記チャンバは、前記カートリッジの縦軸方向に延在するように配置され、互いに対しておよび前記空間（２．２．１）に対して同軸上に配置され、隣接するチャンバは、共通のパーティション壁（２．２．４）によって互いに分離され、各チャンバは、それぞれ少なくとも１つの開口部（２．２．５）によって前記上部（２．１）に接続される、中央部（２．２）；および、
各チャンバのためのピストン（２．３．１）を含み、該ピストン（２．３．１）は各チャンバ（２．２．２）を下方から液密に閉鎖し、該チャンバ（２．２．２）は切断装置（２．３．３）によって互いに接続され、前記ピストン（２．３．１）が前記上部（２．１）の方向へ移動すると、前記切断装置（２．３．３）は、何れも隣接するチャンバ（２．２．２）の共通パーティション壁（２．２．４）を切断するよう配置されている、下部（２．３）、
を含む。

このような構造は、例えば、３本の管または円柱を互いに内側に同軸配置することによって得ることができる。ここで、内管は空間（２．２．１）を取り囲んでいる。内管の外側表面と中央管の内側表面との間の空間は、ピストン（２．３．１）によって下部（２．３）の方向が閉鎖され、上部（２．１）に通じる開口部（２．２．５）によって上部（２．１）の方向に閉鎖された第１のチャンバ（２．２．２）を形成している。中央管の外側表面と外管の内側表面との間の空間は、別のピストン（２．３．１）によって下部（２．３）の方向が閉鎖され、上部（２．１）に通じる開口部（２．２．５）によって上部（２．１）の方向が閉鎖された第２のチャンバ（２．２．２）を形成している。

したがって、前記好ましい実施形態では、チャンバおよび空間の横壁は同軸に配置されている。したがって、このことは、これらの好ましい実施形態では、チャンバおよび空間の表面ラインが厳密に平行に走ることも意味する。したがって、空間部（２．２．１）とチャンバ（２．２．２）とは、同軸上に配置された直円柱の形をしている。

しかしながら、これは、カートリッジの外側側壁が単純にこのコースに従わなければならないことを必ずしも意味しない。反対に、カートリッジのこの領域に離型面取りを有する可能性は有利であり、この面取りは、製造プロセスに関連して最初に説明した利点をもたらす。

すでに上述したように、第一の例における「上」、「中央」および「下」部は、部分の相対的な配置のみを説明している。しかしながら、カートリッジ（２）の縦軸方向に延在する空間およびチャンバがカートリッジの中央部（２．２）に配置されているという事実は、好ましくはこの中央部がカートリッジの長さの大部分を占めるということをさらに必要とする。特に好ましいのは、カートリッジ（２）の中央部（２．２）が、カートリッジ（２）の全長の少なくとも５０％、好ましくは６０％、さらに好ましくは少なくとも７５％を占めることである。長さの各残り部分は、例えば最大５０％、好ましくは最大４０％、さらに最大２５％で、特に上部（２．１）と下部（２．３）から構成される。

カートリッジ（２）は、その大面積外壁（側壁）にラベルを有することが好ましい。最初に説明したように、この種のラベルは、特に、カートリッジの大面積外壁（側壁）の最終的な全体の領域において、上述したような接触接続が不要となるため、カートリッジホルダへのカートリッジの導入を損なうことなく貼付することができる。

上述のように、本発明による計量および混合装置は、カートリッジホルダ（１）を有する。このカートリッジホルダは、カートリッジ（２）のための収容コンテナを含む。

最終的に、収容コンテナおよびその形状は、以下により詳細に説明するように、可逆ジョイントタイプの接続部（６）が閉鎖されたときに、カートリッジ（２）とカートリッジホルダ（１）との間の表面対表面の接続および少なくとも接触接続のタイプが達成される限り、任意に選択することができる。

この文脈では、例えば、収容コンテナは、カートリッジの横壁を上部の領域まで（もちろん、中央部全体にわたって接触状態で当接することなく、例えばカートリッジ（２）の外側側壁および／またはホルダ（１）の側方内壁もしくはコンテナ（１．１）の側方内壁の対応する幾何学的形状を介して）覆うことができる。次に、可逆ジョイントタイプの接続部（６）を形成するための手段（５）は、上部（２．１）だけでなく、中央部（２．２）または下部（２．３）にも配置することができる。もちろん、補完的手段（５）の複数の例もあり得、したがって可逆ジョイントタイプの接続部（６）は、複数のジョイント、例えば、差込ジョイントおよび／またはねじジョイントを含むことができる。

しかしながら、収容コンテナ（１．１）は収容シェルとして設計されることが好ましい。このことは、収容コンテナ（１．１）が、その内部に配置されたカートリッジ（２）の一部のみ、すなわち、カートリッジ（２）の下部（２．３）または下部（２．３）と中央部（２．２）の下側部分の一部領域のみを覆うことが好ましいことを意味することは明らかである。

この好ましい実施形態では、可逆ジョイントタイプの接続部（６）を形成する手段（５）は、カートリッジ（２）に対して、少なくとも１つのジョイントが、その中央部（２．２）の下部部分領域および／または下部（２．３）の上部部分領域にセットアップされるように配置されている。ジョイントは正確に１つであることが好ましい。

記載された実施形態（収容シェル）は、特定の利点を有する。一方では、最初に説明したカートリッジの導入がさらに容易になる。後述するカートリッジ（２）とカートリッジホルダ（１）との間の表面対表面および少なくとも接触接続の特別な性質が、先行技術を超える利点を達成するために既に十分である場合であっても、記載された構造のタイプによって、さらに良好な取り扱いが達成される。これは、これらの実施形態では、カートリッジがホルダに導入されるときに、ごく少量の空気だけが移動されなければならないからである。

基本的に、これは、少なくともカートリッジとホルダの間の接触接続のために、カートリッジとホルダとの間の空気が導入プロセス中に圧縮される場合である。しかしながら、圧縮前に比較的大量の空気体積がある場合、その後高圧に圧縮される空気は、接触シールが行われる前に、導入の経路の大部分にわたってカートリッジホルダ表面の非常に製造が困難なトポグラフィーを介して排出されなければならない。それでも生じている背圧は、塗装者が力の増加を費やすことで克服しなければならない。あるいは、空気はカートリッジホルダ内の弁を介して排出され得、導入後にこの弁を再び閉鎖する必要がある。

しかしながら、上述した実施形態では、非常に小さい空気容積だけを変位させて圧縮する必要があるので、前の段落で列挙した欠点は存在しない。

同様の利点が、既に記載されたカートリッジ（２）の側方外壁のラベリングにも適用される。記載された構成は、このタイプのラベリングをさらに容易にする。

収容シェル（１．１）について説明した構造のタイプの別の利点は、以下の状況から生じる。ここで、主題を形成する構成部品に関連して使用される材料、つまり特にプラスチックは、一般に機械的耐性と化学的耐性にも優れているべきことが知られている。同様に、これらの特性を、任意の層厚では透明であるが特定の厚さを超えるとより半透明であるプラスチックから得ることは一般に不可能であることが知られている。ポリプロピレンは例として挙げられる。機械的要件に関して十分な層厚の（カートリッジとカートリッジホルダの）２つの壁が使用される場合、内部ピストン、およびその後のチャンバ内の材料レベルの視覚認識は非常に困難である。さらに、二重壁は、比較的高い重量をもたらし、これは、塗装者にとって快適ではない。上記のシェル（１．１）を用いることにより、レベルの視認性の欠如、および重量の増加に関して説明された欠点が回避され得る。

ジョイントの種類に関しては、ねじジョイントが好ましい。これは、本明細書で検討している本発明による計量および混合装置のようなエアアシストシステムに関連して特定の利点を提供するのは、まさにねじジョイントであるためである。これは、まだ圧力がかかっている装置のねじを解除する必要がある範囲で、徐々にジョイントのねじを解除する場合、十分に多数のねじ溝と対応するねじ溝の間、および／または１つのねじ溝の十分に長い部分と対応するねじ溝の部分との間の係合がまだ存在していた時点で圧縮空気を逃がすことができ、これにより、分解される構成部品が制御されないやり方で飛散しないことが保証されるからである。この利点は、差込ジョイントの場合は明らかに存在しない。さらに、以下に説明するように、また、好ましいように、非接触係合は、ねじジョイントによって非常に良好かつ明確な方法で達成することができる。

原則として、ねじジョイントは、ねじ溝のねじピッチに関する上記の基準が満たされる限り、任意の所望の方法で構成することができる。したがって、ジョイントのねじは、単一ねじ溝または複数ねじ溝を有することができる。１つのねじ溝は、１つまたは複数の完全な周回（ターン）を形成することができる。同様に、ねじ溝は１ターン未満で形成することもできる。

本発明の文脈において、対応するねじが、１回以下の完全なターン、好ましくは半ターン以下、例えば１／３ターンを形成するねじ溝を有するねじジョイントが好ましい。これにより、計量および混合装置の非常に簡単な組み立てが保証される。ジョイントタイプ接続の必要なまたは望ましい強度を達成するために、これらは、好ましくは、マルチ溝のねじである。これは、ねじが少なくとも２つのねじ溝、好ましくは２つまたは３つのねじ溝を有することを意味する。もちろん、それぞれ対応するねじは、対応する数のねじ溝を有する。

本発明によれば、可逆ジョイントタイプの接続部（６）の閉鎖状態において、さらにカートリッジ（２）とホルダ（１）との間には、カートリッジの上部（２．１）の部分領域および／または下部（２．３）の少なくとも部分領域および／または中央部（２．２）の部分領域に亘って、カートリッジの全周を含む表面対表面、少なくとも接触接続が存在することが考えられる。

このような表面対表面および少なくとも接触接続が原理的にどのようにして達成され得るかは、上記の情報から既に明らかである。その詳細および例示的な実施形態を以下に説明する。同時に、詳細に説明されるのは、接続のタイプ（排他的に接触または接触および非接触）と、表面対表面の接続の正確な位置のみである。手段（５）、したがって可逆ジョイントタイプの接続部（６）の配置方法、および／または、カートリッジ（２）およびホルダ（１）を構成する要素のこの文脈で有しなければならない幾何学的形状は、例えば、当業者が個々の場合に問題なく適合させることができる。

もちろん、接続にはカートリッジの全周を含める必要がある。この方法でのみ、以下に説明するような圧力上昇を達成することが可能である。したがって、領域または部分領域の個々の選択は、カートリッジの縦軸の方向に存在する寸法によってのみ可能であることも明らかである。フィックスされた寸法、すなわちカートリッジの円周と、カートリッジの縦軸に対して個別に選択可能な範囲とにより、接続面または表面対表面の接続領域が得られる。

例えば、接続は、カートリッジの上部（２．１）の一部領域にわたって延在することが可能である。この場合、部分領域、特にカートリッジの側壁または包囲側壁に割り当てられるべき上部の部分領域は、カートリッジホルダとの接続のため、すなわちコンテナ（１．１）の側方内壁の部分領域との接続のために供される。これは、カートリッジの上側（端側）と、それに対応する上部（２．１）の部分領域は、このような接続には明らかに適していないからであり、これを達成するためには、カートリッジホルダを、カートリッジの上側の上方に対応して配置する必要があり、実際にはカートリッジをホルダに挿入することを不可能にするためである。

また、接続は、カートリッジの下部（２．３）の少なくとも一部領域にわたって延在することも可能である。ここでも、特にカートリッジの側壁または包囲側壁に割り当てられる下部の部分領域は、カートリッジホルダとの接続、すなわち、コンテナ（１．１）の側方内壁の部分領域に供される。確かに、カートリッジの下側と下部（２．３）の対応する部分領域は、そのような接続を作成するために同様に使用され得る。しかし、少なくとも下側の完全な接続は、あまり有利とは思われない。これは、カートリッジ（２）の下面とカートリッジホルダ（１）の基部の内側との間には、圧縮空気接続部（１．２）を介して圧力が蓄積されるための空間が存在する必要があるからである。さらに、圧縮空気接続部（１．２）および塗布装置用接続部（１．３）のような構成部品は、カートリッジホルダ内の特定の容積を占有し、その結果、この領域におけるカートリッジとホルダの完全な接続は、非常に複雑なカートリッジ幾何学的形状によってのみ可能となる。

中央部（２．２）の部分領域にのみ延在する表面対表面の接続も同様に可能である。このような接続が部分（２．２）の全長の５０％以下の場合は有利であり、好ましくは２５％以下、さらに好ましくは１０％以下である。

もちろん、上記接続位置を２つ以上設けることも可能である。しかしながら、ここでは、接続面がカートリッジの全長の３０％以下、好ましくは１５％以下、さらに好ましくは５％以下にわたって延びることが有利である。

上記の意味で複数の接続位置、すなわち異なる接続領域が実現される場合には、個々の領域が表面対表面および少なくとも接触設計であり、カートリッジの全周を含むように設計されるべきことは明らかである。しかしながら、これは、もちろん、例えば、カートリッジの全周を含まないさらなる接続面の存在を排除するものではない。もちろん、これらの接続面は、上述の意味では接続面ではなく、例えば、カートリッジおよび／またはホルダの特定の個々の構造形状に基づくことができる。

本発明の文脈において、表面対表面の接続は、カートリッジの下部（２．３）の上部部分領域および／または中央部分（２．２）の下部部分領域にわたって延在することが好ましい。

この表面対表面の接続の配置は、収容シェルに関する上述の実施形態に関連して特に好ましいものとして明らかに適している。

本発明の文脈において、カートリッジとカートリッジホルダの幾何学的形状は、カートリッジをカートリッジホルダに挿入するプロセスの終了前に接触接続が確立されないように、互いに適合するように構成されることが基本的に好ましい。これは、最初に接触接続を部分的に形成した後に、カートリッジをかなりの範囲で押し込む必要はなく、単に、最終的に意図された接触接続を形成するために最終位置にもってこなければならないだけであることを意味する。これはコンテナ（１．１）がシェルとして設計されていない実施形態の場合であっても、大きな空気量の圧縮による高圧の蓄積を回避することに関する上記の利点を、ほぼ同等の形態で得ることができるのを確実にする。明らかに、シェル構造は、極めて簡単な導入プロセスのために、さらなる利点を有する。しかしながら、ここで説明した変形例においても良好な状態が得られる。

表面対表面の接続は少なくとも相互接触である（定義については（７ａ）、上記を参照）。しかしながら、表面対表面の接続は、さらに、少なくとも部分的に、接触および非接触の両方であり得る（定義については（７ｂ）、上記を参照）。

表面対表面の接続は、好ましくは、少なくとも部分的に接触および非接触の両方である。これは、上述したように、互いに当接し、かつ、使用されているジョイントのねじりのトルクと厳密に平行に配置されていないカートリッジ（２）およびホルダ（１）の面によって、特に好ましくはねじジョイントによって実現することができる（図３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ、５および６も参照）。したがって、本発明の文脈では、接触係合は、それが存在する場合、好ましくは手段（５）を接続することによってもたらされる。

少なくとも部分的な接触および非接触の両方を有する接続の利点は、特に、従来技術と比較してカートリッジ（２）およびホルダ（１）が小面積の接続のみであるのにもかかわらず、ピストンを移動させるためのより良好ではないにしても、非常に良好な圧力の蓄積が可能であり（これに関連して、以下も参照）、かつ、それにもかかわらず最初に記載した利点が維持されることである。

本発明の文脈において、特許請求の範囲による接触および非接触表面対表面接続は、圧力を加えなくても存在するものであるということを明示的に述べることができる。圧力を加えることによりカートリッジをホルダに押し付けることは、特に単純に接触領域（７ａ）で生じ得るが、実際の非接触接続とは比較できない。

カートリッジのすべての実施形態について、提供、計量および混合ユニットとして使用する場合、これらは、個々のチャンバ内で混合される異なる成分、特に混合後に互いに反応し得るか、または他の理由で別々に貯蔵されるべき成分を収容するのが好ましい。したがって、例えば、主剤およびその硬化剤、または混合された後にのみ高粘度またはチキソトロピー性を形成する低粘度液体は、別々にカートリッジのチャンバ内に貯蔵することができる。しかしながら、異なる色の成分を混合することも可能であり、例えば黒色フィラー成分と白色フィラー成分とを混合してこのようにして灰色混合物を得ることも可能である。

カートリッジの製造時にチャンバの容積を自由に選択できるという事実のおかげで、混合される成分は、その後の使用に必要な量比で互いに別々に保管することができる。好ましい同軸カートリッジの場合、チャンバの容積は、管の直径によって決定される。全ての実施形態において、成分、例えば主剤および硬化剤の体積流の成分は、上部（２．１．１）の方向制御弁（２．１．１）に別々に供給される。特に好まれるものとして、方向制御弁（２．１．１）は、３／２方向弁（２．１．１）である。好ましい実施形態では、方向制御弁（２．１．１）または３／２方向弁（２．１．１）は、成分の最初に分離した体積流が合流して混合し得る、方向制御弁（２．１．１）に一体化された予混合チャンバを有することもできる。方向制御弁（２．１．１）が「計量／混合」位置、すなわち作動位置にある場合には、方向制御弁（２．１．１）に一体化された予混合チャンバ内で予混合された成分、あるいは、このような予混合チャンバが存在しない場合の大部分が未混合の状態にある成分が、実際の混合部に供給される。静的混合要素（２．２．１．１）が取り付けられた拡張空間（２．２．１）は混合部として使用される。ここで、空間（２．２．１）全体が、静的混合要素（２．２．１．１）を有することができる。しかし、例えば、混合要素を含まない予混合部が存在し、予混合された成分がその後にのみ混合要素を備えた領域に供給されるようにしてもよい。空間（２．２．１）の前部領域から直接混合要素を一体化することも可能であるが、空間（２．２．１）の後部領域を混合要素なしで具現することも同様に可能である。

成分は、チャンバを下方から閉鎖するピストン（２．３．１）によって方向制御弁（２．１．１）に供給される。この場合、空気圧で駆動されるピストン（２．３．１）は、対応する成分をそれらのチャンバからマルチチャンバカートリッジ（２）の上部（２．１）に押し込む。このプロセス中、ピストン（２．３．１）を接続する切断装置（２．３．３）によりチャンバ間のパーティション壁（２．２．４）が切断され、この段階ではじめてチャンバをさらに空にすることができる。全ての実施形態において、切断装置（２．３．３）は、チャンバの基部として機能するピストン（２．３．１）を接続し、それにより、圧力にさらされたときにピストン（２．３．１）が同時に移動することを保証し、したがって、粘度が大きく異なる成分の場合であっても、このように成分が互いに対してチャンバのサイズと同じ比率で、したがって粘度に無関係に、チャンバから押し出されることを保証する。したがって、空にすることは、チャンバのサイズによって決定される容積で、したがって所望の比率で行われる。カートリッジの上部（２．１）の上述の方向制御弁（２．１．１）に一体化され得る予混合チャンバ内での任意の予混合の後、これらの成分は、静的混合要素（２．２．１．１）を介して強制的に押し出され、プロセス内で均一に混合される。

別個のチャンバに貯蔵された成分は、開口部（２．２．５）を通ってチャンバ（２．２．２）を出た後、上部（２．１）の方向制御弁（２．１．１）に一体化された予混合チャンバ内ですでに、または方向制御弁（２．１．１）と第一の静的混合要素（２．２．１．１）との間に存在することができる部分内で、または静的混合要素（２．２．１．１）との接触時に、相互に接触することができる。

本発明の特別な実施形態では、記載された混合は、固定された内部器具を有する混合管の形態の静的混合要素によって達成される。好ましくは、「ミキサーロッド」を用いることができる。非常に好ましいミキサーロッドの例は、Ｆｌｕｉｔｅｃ Ｇｅｏｒｇ ＡＧ（ネフテンバッハ，スイス）からＣＳＥ−Ｘ（登録商標）の名の混合器で、またはＩｎｄｕｓｔｒａ ＧｍｂＨ（ホイゼンシュタム，ドイツ）から「ミキシングエレメント」の商品番号２０５０５９（７６−１０４）で入手可能である。

カートリッジホルダ（１）は、好ましくは収容コンテナ（１．１）の基部に配置される圧縮空気接続部（１．２）と、塗布装置用接続部（１．３）とを有する。圧縮空気接続部（１．２）は、作動中に流入する圧縮空気がチャンバの基部となっているピストン（２．３．１）を移動させ、その結果、成分がチャンバから押し出されるように位置決めされている。

隣接する２つの成分チャンバ（２．２．２）の間の壁を切断するための切断装置（２．３．３）は、好ましくは、オープン・シアと同様にくさび形の隙間として設計されている。これにより、パーティション壁の切断時における材料の圧縮を防止するとともに、切断力を低減することができる。

混合部、したがって拡張空間（２．２．１）に移送された混合されるべき成分は、当然、混合された後に塗布装置に供給されなければならない。これは明らかに接続部（１．３）を介して行われる。したがって、混合された成分は接続部（１．３）へ供給され、例えば、好ましくは円筒形の（管状の）空間（２．２．１）の延長部を介してカートリッジの下部及び該空間の接続部（１．３）への流体搬送接続部へ供給される。

カートリッジホルダ（１）の収容シェル（１．１）の基部上の接続部（１．３）を塗布装置に接続することは、問題なく、全ての共通の接続手段、例えば、ねじ山、クイックアクションカップリングまたはダブテール接続によって達成することができる。静的混合要素を接続部（１．３）自体に一体化させること、および／または接続部（１．３）まで延在する空間（２．２．１）の静的混合要素（２．２．１．１）を接続部内に配置することも可能である。

原則として、あらゆる種類の塗布装置が、塗布装置として適している。塗布装置は混合成分を塗布するために使用され、これらは好ましくは塗料、パテ、シール材または接着剤などの被覆媒体である。したがって、例えば、スポンジ、ブラシ、ローラ、ドクターブレード、または、例えばフラットジェットノズル、ワイドジェットノズル、ワイドスロットノズル、マルチチャンネル（ファン）ノズルまたはラウンドジェットノズルなどの多くの異なるタイプのノズルであって、これらのノズルは噴霧空気の有無にかかわらず使用できる。スプレーガン、好ましくは被覆媒体組成物のスプレー塗布用のスプレーガンは、非常に特に好ましい塗布装置である。

原則として、圧縮空気スプレーに使用されるすべてのスプレーガンは、スプレーガンとして適している。カートリッジホルダ（１）の収容コンテナ（１．１）の基部上の接続部（１．３）をスプレーガンに接続することは、問題がなく、全ての一般的な接続部を用いて、好ましくはねじ、クイックアクションカップリングまたはダブテール接続部によって達成することができる。塗料スプレーガンはＳａｔａ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧ（Ｋｏｒｎｗｅｓｔｈｅｉｍ，Ｇｅｒｍａｎｙ）からＳＡＴＡｊｅｔ（登録商標）の名前でＨＶＬＰまたはＲＰスプレーガンの形で入手可能である。

計量および混合装置の全ての構成部品および材料は、発生する圧力と想定される機能に合わせて設計され、混合される成分および混合された成分に関して化学的に非常に不活性であるように選択される。特に、ポリプロピレンは、チャンバの壁または拡張空間の壁に使用される。ポリエチレンおよび／または複合材料は、一般に、ピストン（２．３．１）として適しており、ポリカーボネートおよび／またはポリオキシメチレンは、一般に、切断装置（２．３．３）の材料として適している。ただし、計量および混合装置およびその構成部品はこれらの材料に限定されるものではない。したがって、特に、金属を、例えば、切断装置（２．３．３）の実施形態、または、化学的に活発な成分に関して不活性の挙動を持つことを可能にするための被膜材料に使用することも可能である。

本発明による計量および混合装置の洗浄は、方向制御弁（２．１．１）を介して簡単な方法で達成することができ、そこではマルチチャンバカートリッジ（２）は、洗浄中に収容コンテナ（１．１）内に残留することが可能である。この目的のために、マルチチャンバカートリッジ（２）の上部（２．１）に位置する方向制御弁（２．１．１）は、その「計量／混合」作動位置から「フラッシング」洗浄位置へ移動される。「計量／混合」作動位置では、フラッシング接続部（４）が同時に遮断されている間に、成分をチャンバから方向制御弁（２．１．１）に押し出すことができ、一方、「フラッシング」洗浄位置では、成分チャンバからの成分の供給を遮断し、中央混合チャネルをフラッシング接続部（４）に接続することができる。フラッシングは、フラッシング媒体、好ましくは市販の溶媒および／または水を用いて実施され、フラッシング媒体は、追加の洗浄剤および／または他の典型的な洗浄剤添加剤を所望または必要に応じて含有することができる。フラッシングはエアパルスの有無にかかわらず行うことができる。フラッシング媒体は、多成分系の成分および反応生成物を可能な限り完全に溶解できるものでなければならない。フラッシングプロセス中に、フラッシング媒体は静的混合要素を通って、これらの要素を粘着性の成分混合物および既に形成されている可能性のある反応生成物から解放する。洗浄後、マルチチャンバカートリッジ（２）は、問題なく計量および混合装置から取り外して保管することができる。

本発明はまた、本発明による計量および混合装置を使用して、２つ以上の成分、好ましくは塗料成分、接着剤成分またはシーラント成分、特に好ましくは塗料成分を供給し、計量し、混合する方法に関する。

さらに、本発明は、本発明による計量および混合装置を、塗布装置好ましくは塗料スプレーガンと組み合わせて使用し、２成分（２Ｃ）または多成分コーティング媒体で基材をコーティングする方法に関する。コーティングのための本発明による方法が純粋に手動で行われる場合は特に有利である。特に、本発明による方法は、少量の塗料を使用するコーティングに適している。この方法は、ＨＶＬＰスプレー法またはＲＰスプレー法として実施されることが好ましい。非常に特に好ましくは、方法は、自動車の補修に使用される。しかしながら、上記の方法は、最初のＯＥＭコーティングの状況で、特に「アセンブリ補修」中にも使用することが可能である。

特別な実施形態で、本発明による計量および混合装置を使用して、２成分（２Ｃ）または多成分コーティング媒体で基材をコーティングするための、本発明による方法は、フラッシングステップを含む。この方法の変形例では、２Ｃまたは多成分コーティング媒体の塗布が１回または数回中断され、マルチチャンバカートリッジ（２）が塗布の中断中に洗浄され、マルチチャンバカートリッジ（２）の洗浄後に、同じマルチチャンバカートリッジ（２）または本発明による異なるマルチチャンバカートリッジ（２）を使用して塗布が継続される。洗浄中、静的混合装置、すなわち、本発明による計量および混合装置の空間（２．２．１）およびその中に配置された混合要素（２．２．１．１）は洗い流される。

この方法がＨＶＬＰスプレー噴霧法として実施される場合、噴霧圧は一般に１．５から２バールである。ＲＰガンの場合、作動は一般に１．５から３バールの噴霧圧で行われる。

２つの成分が使用される場合、１つの成分は、例えば、「主剤」とすることができ、第２の成分は、主剤に合わせた硬化剤とすることができる。ヒドロキシ官能性ポリマー、例えば、ポリヒドロキシ官能性ポリ（メス）アクリレート、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリウレタンポリオールまたは混合ポリエステル／ポリエーテルポリオールが、主剤に好ましく使用される。例えば、ポリチオールを使用することもできる。硬化剤成分としては、ポリイソシアネート、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、トルイレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、またはジフェニルメタンジイソシアネート、または上記のイソシアネートの二量体、三量体および重合体、および／またはメラミン樹脂等のアミノプラスト樹脂を使用するのが通例である。同様に、従来および水性の形態の両方でエポキシ系を使用することが可能である。もちろん、大気中の水分との接触でのみ反応する系を使用することも可能である（例えばアルジミンやシラン）。しかしながら、一般に主剤と硬化剤は互いに相補的な官能基を有する化合物を含む。すなわち、２つの成分の混合後に互いに反応する基である。例えば、アミン／イソシアネート、ヒドロキシ／イソシアネート、チオール／イソシアネート、アミン／エポキシ樹脂／イソシアネート、アミン／エポキシ樹脂、エポキシ樹脂／無水物、エポキシ樹脂／カルボキシ、アミン／無水物、無水物／ヒドロキシ、ヒドロキシ／イソシアネート／アミンまたはカルボジイミド／カルボキシ、チオール／エン、アミン／シクロカーボネート、ヒドロキシ／シクロカーボネート、アミン／ヒドロキシ／シクロカーボネート、α、β不飽和カルボニル／アミンおよび／またはチオール、オキサゾリン／カルボキシ、シラン／シラン、シラン／ヒドロキシ基が挙げられ得る。通常、主剤および硬化剤は、０から１００°Ｃ、好ましくは１０から８０°Ｃの温度、すなわち従来の補修コーティング条件下での塗布後に反応する。

本発明の方法では、塗料貯蔵コンテナに充填する前に成分を予混合する従来の手順ではポットライフが短すぎる主剤／硬化剤の組み合わせを選択することも可能である。そのようなシステムにおいてさえ、乾燥時間と硬化時間が短く、外観が優れている優れたコーティングが得られる。

Claims (17)

1. 計量および混合装置であって、
   ｉ．カートリッジホルダ（１）であって、
   （ａ）マルチチャンバカートリッジ（２）のための収容コンテナ（１．１）、および
   （ｂ）圧縮空気接続部（１．２）と塗布装置のための接続部（１．３）
   を含むカートリッジホルダ（１）と、
   ｉｉ．ｉ．による前記カートリッジホルダ内に挿入されたマルチチャンバカートリッジ（２）であって、以下の部分：
   方向制御弁（２．１．１）を含む上部（２．１）と；
   中央部（２．２）であって、その中心が前記カートリッジの縦軸方向に延在し、静的混合要素（２．２．１．１）が取り付けられた空間（２．２．１）として設計され、前記空間（２．２．１）は少なくとも２つのチャンバ（２．２．２）によって囲まれており、前記チャンバは前記カートリッジの縦軸方向に延在するように配置され、隣接するチャンバが共通のパーティション壁（２．２．４）によって互いに分離され、各チャンバ（２．２．２）がそれぞれ少なくとも１つの開口部（２．２．５）によって前記上部（２．１）に接続される、中央部（２．２）と；
   前記チャンバのそれぞれに対してピストン（２．３．１）を含む下部（２．３）であって、前記ピストン（２．３．１）が各チャンバ（２．２．２）を下方から液密に閉鎖し、前記チャンバは切断装置（２．３．３）によって互いに接続されており、前記切断装置（２．３．３）は、前記ピストン（２．３．１）が前記上部（２．１）の方向へ移動すると、それぞれ隣接するチャンバ（２．２．２）の前記共通パーティション壁（２．２．４）を切断するよう配置されている、下部（２．３）と、を有するマルチチャンバカートリッジ（２）と、を有し、
   前記マルチチャンバカートリッジ（２）及び前記カートリッジホルダ（１）は、該カートリッジとホルダとの間に可逆ジョイントタイプの接続部（６）を生成するための相互補完的な手段（５）を有し、そして、
   前記カートリッジの前記上部（２．１）の部分領域および／または前記下部（２．３）の少なくとも部分領域および／または前記中央部の部分領域のみにわたって延在する前記カートリッジの全周を含む、表面対表面の少なくとも接触接続が、可逆ジョイントタイプの接続部（６）の閉鎖状態で前記カートリッジと前記ホルダとの間に存在する、計量および混合装置。
2. 前記マルチチャンバカートリッジ（２）は、同軸カートリッジとして具体化され、前記カートリッジは、以下の部分：
   前記方向制御弁（２．１．１）を含む上部（２．１）；
   中央部（２．２）であって、その中心が、前記縦軸方向に、静的混合要素（２．２．１．１）が取り付けられた拡張空間（２．２．１）として設計され、前記空間（２．２．１）は、少なくとも２つのチャンバ（２．２．２）によって囲まれ、前記チャンバは、前記カートリッジの縦軸方向に延在するように配置され、かつ、互いに対しておよび前記空間（２．２．１）に対して同軸状に配置され、隣接するチャンバは、共通のパーティション壁（２．２．４）によって互いに分離され、各チャンバは、何れも少なくとも１つの開口部（２．２．５）によって前記上部（２．１）に接続される、中央部（２．２）；および、
   チャンバのそれぞれに対してピストン（２．３．１）を有し、前記ピストン（２．３．１）は各チャンバ（２．２．２）を下方から液密に閉鎖し、前記チャンバ（２．２．２）は切断装置（２．３．３）によって互いに接続され、前記ピストン（２．３．１）が前記上部（２．１）の方向へ移動すると、前記切断装置（２．３．３）は、それぞれ隣接するチャンバ（２．２．２）の共通パーティション壁（２．２．４）を切断するよう配置されている、下部（２．３）、
   を含む、請求項１に記載の計量および混合装置。
3. 前記カートリッジ（２）は、管状空間（２．２．１）と２つのチャンバ（２．２．２）とを有し、前記空間及びチャンバは、３本の管の同軸配置によって形成され、内管が前記管状空間（２．２．１）を取り囲み、前記内管の外側表面と中央管の内側表面は、第１のピストン（２．３．１）によって前記下部（２．３）の方向に閉鎖されると共に前記上部（２．１）に通じる前記開口部（２．２．５）によって前記上部（２．１）の方向に閉鎖された第１チャンバ（２．２．２）を形成し、前記中央管の外側表面と外管の内側表面は、第２のピストン（２．３．１）によって前記下部（２．３）の方向に閉鎖されると共に前記上部（２．１）に通じる前記開口部（２．２．５）によって前記上部（２．１）の方向に閉鎖された第２のチャンバ（２．２．２）を形成する、請求項２に記載の計量および混合装置。
4. 前記空間（２．２．１）は、前記マルチチャンバカートリッジ（２）の前記下部（２．３）を通って延在し、前記接続部（１．３）への流体搬送接続部を有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の計量および混合装置。
5. 前記切断装置（２．３．３）は、くさび形の隙間の形態で具体化される、請求項１から４のいずれか１項に記載の計量および混合装置。
6. 予混合チャンバが前記方向制御弁（２．１．１）に一体化されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の計量および混合装置。
7. 前記マルチチャンバーカートリッジ（２）の前記中央部（２．２）は、前記カートリッジの全長の少なくとも６０％を占める、請求項１から６のいずれか１項に記載の計量および混合装置。
8. 前記カートリッジホルダ（１）の前記収容コンテナ（１．１）は、収容シェルとして設計され、前記カートリッジホルダ（１）は、その中に配置された前記カートリッジ（２）を部分的にのみ覆う、請求項１から７のいずれか１項に記載の計量および混合装置。
9. 前記カートリッジホルダ（１）は、前記カートリッジ（２）の前記下部（２．３）のみまたは前記下部（２．３）および前記中央部（２．２）の下部部分領域を覆う、請求項８に記載の計量および混合装置。
10. 前記可逆ジョイントタイプの接続部（６）を生成するための前記手段（５）は、前記カートリッジ（２）に対して、少なくとも１つのジョイントが前記中央部（２．２）の下部部分領域および／または前記下部（２．３）の上部部分領域に設定されるように配置されている、請求項８または９のいずれか１項に記載の計量および混合装置。
11. 前記カートリッジは、その大面積外壁にラベルを有する、請求項１から１０のいずれか１項に記載の計量および混合装置。
12. 前記カートリッジの全周を含む、表面対表面の、少なくとも接触接続が、前記カートリッジの前記下部（２．３）の上部部分領域および／または前記中央部（２．２）の下部部分領域にわたって延在する、請求項１から１１のいずれか１項に記載の計量および混合装置。
13. 前記カートリッジの全周を含む、表面対表面の、少なくとも接触接続が、前記カートリッジの全長の３０％以下にわたって延びている、請求項１から１２のいずれか１項に記載の計量および混合装置。
14. 前記カートリッジの全周を含む、表面対表面の、少なくとも接触接続は、少なくとも部分的に、接触および非接触の両方である、請求項１から１３のいずれか１項による計量および混合装置。
15. ２以上の成分を供給、計量、混合する方法であって、請求項１から１４のいずれか１項に記載の計量および混合装置を使用して実行することを特徴とする方法。
16. ２成分または多成分コーティング媒体で基材をコーティングする方法であって、
    請求項１から１４のいずれか１項に記載の計量および混合装置が、塗料を塗布するために、塗料スプレーガンに接続され、成分は、前記計量および混合装置の上部（２．１）内に空気圧で送られると共に、前記静的混合要素（２．２．１．１）を介して反対方向に送られて、そのプロセス中で混合され、得られた成分の均一な混合物は、その後、塗料スプレーガンに供給され、前記塗料スプレーガンを介して基材に塗布されることを特徴とする方法。
17. 塗布が１回または数回中断され、前記マルチチャンバカートリッジ（２）が塗布の中断中に洗浄され、前記マルチチャンバカートリッジ（２）の洗浄後に、同じマルチチャンバカートリッジ（２）または同じ構造の異なるマルチチャンバカートリッジ（２）を使用して塗布が継続される、請求項１６に記載の方法。

Images