WO2010145889A1 - Mehrkomponentenkartusche zur einmaligen verwendung - Google Patents

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WO2010145889A1
WO2010145889A1 PCT/EP2010/056365 EP2010056365W WO2010145889A1 WO 2010145889 A1 WO2010145889 A1 WO 2010145889A1 EP 2010056365 W EP2010056365 W EP 2010056365W WO 2010145889 A1 WO2010145889 A1 WO 2010145889A1
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WO
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housing
component
piston
storage chamber
guide
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/056365
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English (en)
French (fr)
Inventor
Percy Leue
Original Assignee
Sulzer Mixpac Ag
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
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Priority to AU2010262042A priority patent/AU2010262042A1/en
Priority to CA2765424A priority patent/CA2765424A1/en
Priority to EP10721427A priority patent/EP2442916A1/de
Priority to RU2012101232/12A priority patent/RU2012101232A/ru
Priority to SG2011091378A priority patent/SG176774A1/en
Priority to CN201080027466.0A priority patent/CN102802812B/zh
Priority to US13/375,340 priority patent/US8899412B2/en
Priority to JP2012515406A priority patent/JP2012529980A/ja
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Priority to IL216965A priority patent/IL216965A0/en

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    • 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C5/00—Filling or capping teeth
    • A61C5/60—Devices specially adapted for pressing or mixing capping or filling materials, e.g. amalgam presses
    • A61C5/62—Applicators, e.g. syringes or guns
    • A61C5/64—Applicators, e.g. syringes or guns for multi-component compositions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C5/00—Filling or capping teeth
    • A61C5/60—Devices specially adapted for pressing or mixing capping or filling materials, e.g. amalgam presses
    • A61C5/62—Applicators, e.g. syringes or guns
    • 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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a single-use multi-component cartridge which is suitable for the simultaneous discharge of two components which can be mixed prior to use.
  • Such a multi-component cartridge is already known from DE 20 2008 007 801 111.
  • a disadvantage of this structure is that a large number of individual parts must be used.
  • the prior art multicomponent cartridge is designed for single use as well as multiple use.
  • the mixing may be uneven, and such a multi-component cartridge may be difficult to seal after it has been used for the first time. Therefore once used multi-component cartridges have limited shelf life.
  • the filling material comes through the lack of sealing in contact with air and can thereby change their properties, so for example harden.
  • a multi-component cartridge in coaxial design which is also shown in DE 20 2008 007 801 U1, may have fewer problems with the seal, but the problem of non-uniform mixing remains.
  • the uneven mixing has the consequence that when reusing the multicomponent cartridge each If the multi-component cartridge is used, the result of the mixing is different, that is, a constant quality of the filling compound can not be achieved.
  • the object of the invention is therefore to develop a multi-component cartridge, which has a simpler construction and is intended exclusively for single use.
  • Another object of the invention is to prevent inadvertent movement of the piston due to accidental actuation of the plunger.
  • Another object of the invention is to visually indicate to the user whether a filled multicomponent cartridge is intact.
  • the solution comprises a multi-component cartridge, which comprises a first storage compartment for a first component, a second storage compartment for a second component.
  • the first component is in the storage state separate from the second component.
  • the first storage chamber is arranged coaxially around the second storage chamber and forms an annular space, wherein in the first storage chamber, a first piston is movably received and in the second storage chamber, a second piston is movably received.
  • the first and second pistons are movable by means of a plunger in order to discharge the two components at the same time.
  • the plunger is held in a housing element.
  • a guide member is provided to guide the first piston in the first storage chamber and to guide the second piston in the second storage chamber.
  • the housing element comprises an engagement element, which can be brought into engagement with the guide element.
  • the engagement element may in particular be rotatable relative to the guide element.
  • the guide element comprises a spring element.
  • the guide element is arranged in a housing, wherein the guide element is movable relative to the housing by means of a movement element.
  • this includes
  • the spring element may comprise a shoulder on the circumference of the guide element.
  • the shoulder may in particular have an outer diameter which is at least slightly larger than the inner diameter of the engagement element.
  • the spring element may have a projection which engages in a recess of the housing element, so that the housing element is rotatably connected in a rotational direction with the guide element.
  • a groove is formed along an inner wall of the housing member.
  • the recess may extend at least as far as the groove when the housing element is connected to the guide element.
  • the spring element may comprise an opening. Through this opening, an exemption of the spring element, so that it can develop its elastic properties. That is, the outer diameter of the spring member can be reduced by compressing the spring member to be received in the engagement member.
  • the opening is at least partially covered by the recess when the guide element is assembled with the housing element.
  • a latching connection between the guide element and the housing is provided.
  • a channel is open, which leads from an outlet opening of the first pantry to a second outlet opening of the second pantry, so that the first component and the second component are jointly discharged.
  • the operating concept of the multi-component cartridge according to the invention thus differs fundamentally from the prior art.
  • the user who requires a certain amount of filling material, picks up a multi-component cartridge as previously described. First, he assures himself that the multi-component cartridge is intact. For this purpose, it moves the moving element in the manner indicated on the housing of the cartridge. If this movement of the movement element can not be carried out, the user knows that the multi-component cartridge has already been opened.
  • the user can actuate the movement element in the intended manner, he opens hereby the outlet openings, so that the filling material can pass through the outlet openings and can be conveyed to the mixer.
  • the user can align the multi-component cartridge according to his wishes to bring the filling material to the desired location.
  • he can also install the multi-component cartridge in a commercial dispensing device.
  • the dispensing device comprises a pressure medium, which exerts a pressure on the plunger of the multi-component cartridge, which sets the pistons in their storage chambers in motion, whereby the filling material is ejected from the corresponding storage chambers.
  • the end of the mixer may contain suitable elements for positioning the jet of the mixture of components of the filling material.
  • the guide element comprises the mixer, in particular a static mixer.
  • the position of the guide element relative to the mixer is predetermined by this measure.
  • the guide element also contains the outlet openings, so that the flow path for the components for every single multi-component cartridge is the same.
  • a better reproducibility with respect to the mixture obtained can be achieved with the inventive concept, although a separate multi-component cartridge is required for each batch.
  • this solution results in a smaller number
  • the movement element comprises an external thread which is attached to the guide element and into which an internal thread attached to the housing can engage.
  • This embodiment of the moving element as a rotary element is preferred because it is easy to handle and because a defined angle of rotation of a defined gap width between the second end portion of the guide element and the housing is assigned.
  • the piston and the plunger may be integrally formed.
  • This one-piece design is advantageous because in addition to the reduction of the sum of the components and the associated simplification of the multi-component cartridge and a mispositioning of the piston and thus an inclination of the piston are completely excluded.
  • the piston part of the plunger can therefore also have a lower overall height. The piston part is thus guided by the connecting element of a housing element, so that tilting of the piston part according to this embodiment can be avoided.
  • the plunger may preferably be integrally connected to the housing element.
  • the housing element with the plunger is after filling the pantry with the appropriate components and the insertion the first and second piston mounted on the piston and connected to the guide element.
  • there is an engagement element on the housing element which is brought into engagement with a spring element on the guide element.
  • the housing element is thus rotatably connected to the guide element.
  • the plunger connected to the housing member holds the pistons in their home position so that the filling compound is trapped in the storage chambers. In this state, the filled multi-component cartridge can be stored, the state is hereinafter referred to as storage condition. If plunger, piston and housing element form a unit, this unit is connected to the guide element after filling.
  • the housing element has a predetermined breaking point, via which the plunger is connected to the housing element in the storage state.
  • the predetermined breaking point can act as a seal to keep the interior of the housing member free of impurities.
  • the predetermined breaking point comprises ribs or webs which run in the longitudinal direction with respect to the ram axis. It also allows the user to assess whether the multi-component cartridge is intact. If the predetermined breaking point intact, an increased resistance at the beginning of the discharge must be overcome during discharge, which is due to the fact that the breakthrough of the predetermined breaking point, an increased effort is required. The breakthrough of the predetermined breaking point is visible at the incipient displacement of the plunger relative to the housing element as well as mostly audible.
  • the plunger is then movable relative to the housing element, when the plunger is acted upon by a force when a discharge of the first and second components is to take place, wherein the connection between the housing element and plunger is interrupted.
  • the guide element can be connected via the engagement element with a housing element.
  • the use of the engagement element allows a simple and easy assembly of the multi-component cartridge after filling the pantries.
  • the engagement element may comprise a spring element, wherein the spring element may be formed as a shoulder on the circumference of the guide element. The spring element engages in a recess of the housing element, so that the housing element is rotatably connected to the guide element.
  • the first piston includes an annular piston having an annular seal on its outer piston skirt.
  • the first storage chamber is arranged coaxially to the second storage chamber, since this arrangement is space-saving and a small volume of the multi-component cartridge is achieved. Since the first storage chamber is annular, the first piston is designed as an annular piston. Of course, the first pantry could also have a polygonal cross-section. The first piston may still be annular, but its shape is no longer circular.
  • the second piston preferably has a venting element in the region of the predetermined breaking point, since upon insertion of the piston after filling of the storage chambers with the corresponding components, air can remain between the filling compound and the piston, which can adversely affect the discharge process.
  • the guide element may comprise a venting element.
  • the plunger and the piston may be at least partially hollow. As a result, the material consumption for the plunger and the piston is reduced. Furthermore, plungers and pistons can be more easily manufactured in the Sphtzgiess vide when material accumulations are avoided and thin-walled components can be used.
  • Each of the components which form the multicomponent cartridge may consist of at least partially foamed plastic.
  • the multi-component cartridge can be used in a standard dispensing device, which is widely used in the market.
  • the end user does not need to purchase an additional dispenser, but can use the multi-component cartridge with a standard dispenser.
  • the connection to the standard dispensing device forms the plunger.
  • This ram may have a dimension suitable for the standard dispenser.
  • the multi-component cartridge can only be used for a single application. It is not suitable for multiple use. Therefore, the static mixer is not interchangeable.
  • the multi-component cartridge can be designed in a slimmer and narrower design. Therefore, the multi-component cartridge can be stored and transported easier.
  • the multi-component cartridges or their individual parts can be transported more easily and inexpensively in the empty state.
  • the multi-component cartridge can have protection against unintentional opening.
  • the plunger can be firmly connected to the housing surrounding it. Only when discharging the connection between the plunger and the housing is interrupted by the pressure applied to the plunger. Thus, it is visible at any time whether the multi-component cartridge is still new or has already been in use, so is no longer intact.
  • when cutting the connection between the housing and plunger a noise, so that it is acoustically recognizable whether the multi-component cartridge before use was intact, so as new. Unauthorized refilling or reuse can be easily avoided.
  • the inventive concept has fewer parts than the prior art. For example, because the mixer is firmly connected to the housing of the cartridge, the flow of the mixer during the entire discharge cycle is the same. It follows not only that the quality of mixing is a and the same multiple component for the entire discharge cycle is substantially the same, but it also comes to lower deviations in the mixing quality in different multi-component cartridges same type.
  • FIG. 1 shows a section through a multi-component cartridge according to a first embodiment of the invention.
  • Fig. 2 shows a detail of the piston of the multi-component cartridge according to
  • FIG. 3 shows a detail of the multicomponent cartridge according to FIG. 1 in the region of the first outlet opening
  • FIG. 4 the multi-component cartridge according to FIG. 1 in the
  • FIG. 5 shows a detail of the multicomponent cartridge according to FIG. 1 in FIG.
  • Fig. 6 shows a second embodiment of a
  • Multi-component cartridge according to the invention
  • FIG. 7 shows a detail of the piston of the multicomponent cartridge according to FIG.
  • FIG. 8 shows the multi-component cartridge according to FIG. 6 in the discharge position
  • FIG. 9 shows a detail of the multicomponent cartridge according to FIG. 6 in FIG.
  • 10 is an external view of the multi-component cartridge according to one of the previous embodiments; 11 is a section through a further variant of
  • Fig. 12 is a further section through the variant of
  • Multi-component cartridge according to FIG. 11;
  • FIG. 13 shows a detail of the multicomponent cartridge according to FIG. 11 or FIG.
  • FIG. 16 shows a detail of the outside view of the multicomponent cartridge according to FIG. 15;
  • FIG. 17 shows a section through a multi-component cartridge according to the variant shown in FIG. 11 in the closed state
  • FIG. 18 shows a section through the multi-component cartridge according to FIG. 17 in the region of the annular piston
  • Fig. 19 is a detail C of Fig. 17;
  • Fig. 20 shows a detail D of Fig. 18
  • Fig. 21 is a detail E of Fig. 18;
  • FIG. 22 shows a section through a multi-component cartridge according to the variant shown in FIG. 11 in the open state
  • FIG. 23 shows a section through the multi-component cartridge according to FIG. 22;
  • FIG. in the area of the ring piston Fig. 24 is a detail C of Fig. 22;
  • Fig. 25 shows a detail D of Fig. 23;
  • Fig. 1 shows a first embodiment of the inventive multi-component cartridge 1, which is intended for single use.
  • a multi-component cartridge is used for dosing small and smallest amounts of filling material.
  • the multicomponent cartridge 1 comprises a first storage chamber 6 for a first component 8, a second storage chamber 7 for a second component 9.
  • the first storage chamber 6 is separate from the second storage chamber 7, so that the two components do not interfere with each other
  • the first storage chamber 6 is arranged coaxially around the second storage chamber 7 and forms an annular space 10.
  • the annular space may be annular.
  • the first storage chamber 6 is separated from the second storage chamber 7 by a partition wall 28, so that the two components 8,9 can be stored separately.
  • the second storage chamber 7 extends along a longitudinal axis, which coincides with the longitudinal axis 27 of the multi-component cartridge.
  • the partition wall 28 forms the outer boundary of the second storage chamber 7 and surrounds the storage chamber 7 as a jacket.
  • the partition wall 28 opens at a first end 30 into a second outlet opening 29.
  • the second outlet 9 can be led to the mixer 14 through the second outlet opening 29, see also FIG. 3. It can also, a plurality of second outlet openings 29 may be provided, between which webs 31 are arranged, which form the connection to the mixer 14.
  • the partition wall 28 is a part of the guide element 11.
  • the partition wall 28 has a second end 32 which serves to receive a second piston 4.
  • the second piston 4 is movably received.
  • This second piston 4 slides along an inner side 33 of the dividing wall 28 of the guide element 11 in the direction of the first end 30 when the filler material in the second supply chamber 7, ie the second component 9, is to be ejected.
  • the guide member 11 is provided to guide the second piston 4 in the second storage chamber 7.
  • a first piston 3 is movably received in the first storage chamber 6.
  • the guide member 11 is provided to guide the first piston 3 in the first storage chamber 6.
  • the first storage chamber 6 is bounded on its inside by the partition 28 and surrounded on its outer side by a jacket element 34 of the guide element 11.
  • the jacket element 34 opens at a first end region 35 into a first outlet opening 13.
  • the first outlet opening 13 can guide the first component 8 to the mixer 14, see also FIG. 3 or FIG. 6.
  • Several first outlet openings 13 can also be provided , between which connecting webs 36 are arranged, which form the connection to the partition wall 28 or to the mixer 14.
  • the jacket element 34 is a part of the guide element 11.
  • the partition wall 28 and the jacket element 34 have an end region 35 which serves to receive a first piston 3.
  • the first piston 3 is movably received between the casing element 34 and the outside 38 of the dividing wall 28. This first piston 3 slides along the outside 38 of the partition wall 28 of the guide element 11 in the direction of the end region 35, when the filling material located in the first supply chamber 6, ie the first component 8, is to be ejected.
  • the guide member 11 is provided to guide the first piston 3 in the first storage chamber 6.
  • the guide element 11 comprises a mixer 14, which is designed in particular as a static mixer. In particular, the guide element 11 and the mixer 14 are designed as a single component.
  • the first and second pistons 3, 4 are movable by means of a plunger 5 in order to discharge the two components 8, 9 at the same time.
  • the plunger 5 is in particular designed such that it rests on the first and the second piston 3,4.
  • the plunger 5 is integrally connected to a housing member 17, as long as the multi-component cartridge is in the storage condition.
  • the housing element 17 has a predetermined breaking point 50, via which the plunger 5 is connected to the housing element 17 in the storage state. This predetermined breaking point 50 is severed at the beginning of the discharge of the filling compound, as shown in Fig. 4.
  • the plunger includes two concentric plunger body 46, 47, an inner plunger body 46 and an outer plunger body 47.
  • the inner plunger body 46 rests on the second piston 4, the outer plunger body 47 rests on the first piston 3. Between the inner and the outer plunger body, an annular recess 48 is arranged, which serves to receive the partition wall 28, when the filling material is discharged from the first and second storage chamber 6.7.
  • the inner plunger body 46 and the outer plunger body 47 are connected to each other so that they move together during the discharge process to move the piston 3,4 in the corresponding storage chambers 6,7.
  • To the plunger body connects to a connecting element 49, which can be configured such that it can be fitted in a commercial dispensing device. Also, the connecting element 49 is disposed within the housing member 17.
  • the connecting element 49 may include a cavity 50, which serves to save material.
  • the guide element 11 can be connected to a housing element 17 by means of an engagement element 18.
  • the first and second pistons 3,4 may be connected together as shown in FIG. In particular, they may be formed as a single piston component 39.
  • the piston component 39 has a slot 40, which serves to receive the partition wall 28 of the guide element 11. On the Inside the slot, the piston 4 connects.
  • the piston 4 has at least one sealing element 41, which is designed in particular as a sealing lip.
  • An advantage of the use of a piston component 39 is that the piston component can be guided in a way that can not tip over.
  • the outer piston skirt 25 On the one hand engages in the slot 40, the second end 32 of the partition 28, on the other hand, the outer piston skirt 25 is guided along the jacket 34 of the guide member 11.
  • the outer piston skirt 25 has at least one annular seal 24, and the inner piston skirt 45 likewise has at least one annular seal 23.
  • the slot 40 is in particular annular and has at the bottom of the slot a bridge element 42, which represents the connection between the piston 3 and the piston 4 of the piston member 39. If the piston component 39 is moved in the direction of the outlet opening 13 for discharging the filling compound, that is to say it moves to the right in FIG. 2, then the bridge element 42 is severed as it impinges on the second end 32 of the separating wall 28. Following this, the piston 4 and the piston 3, which is designed as an annular piston 22, but parallel to each other completely separate from each other by the partition 28.
  • the annular seal 23, 24 may include a venting element 26. Alternatively, a
  • Venting 43, 44 may be attached to the guide member 11, in particular on the jacket member 34 and / or on the partition wall 28.
  • the venting element 43 is preferably mounted in the vicinity of the second end region 37 of the jacket element 34.
  • the venting element 44 is preferably mounted in the vicinity of the second end 32 of the partition wall 28.
  • FIG. 3 shows a detail of the multi-component cartridge, which comprises the region of the first and second outlet openings 13, 29.
  • the guide member 11 includes an outlet opening 13 through which the first component 8 can escape from the first storage chamber 6 and the guide member 11 is disposed in a housing 2, wherein the guide member 11 is movable relative to the housing 2 by means of a moving member 12, whereby the Outlet opening 13 is releasable.
  • the movement element 12 allows relative movement of the housing 2 and guide element 11.
  • the movement element 12 comprises According to a preferred variant, which is shown in Fig. 2, an attached to the guide member 11 external thread 15, in which an attached to the housing 2 internal thread 16 can engage.
  • the guide element By actuating the movement element 12, that is to say by rotation of the housing 2 relative to the guide element 11, the guide element shifts relative to the housing 2 such that the first end area 35 of the jacket element 34 forms a distance from the housing 2.
  • the first outlet opening 13 is opened, that is, the component 6 located in the first storage chamber 6 of the filling compound can exit through the first outlet opening 13 and are guided in the channel formed between the housing 2 and the first end portion 35 in the direction of the mixer 14.
  • the first component 8 comes into contact with the second component 9, which emerges from the second storage chamber 7 coming through the outlet opening 29. This condition is also shown in FIG.
  • Fig. 4 shows the multi-component cartridge according to Fig. 1 at the end of the discharge of the filling material from the first and second storage chamber 6,7.
  • the plunger 5 is moved relative to the housing element 17 when the plunger 5 is acted upon by a force. This force can also be applied manually by a commercially available dispensing device.
  • the connection between housing element 17 and plunger 5, which is designed as a predetermined breaking point 50, is interrupted when a pressure force is exerted on the connecting element 49.
  • FIG. 5 shows a detail of the multicomponent cartridge according to FIG. 1 in the region of the first outlet opening 13 in the discharge position.
  • Fig. 5 thus the position of the guide member 11 is shown relative to the housing 2, when the filling material has been discharged from the first and second storage chambers 6, 7 via the mixer 14, the discharge is thus completed.
  • the filling material has thus found its intended use as the mixture leaving the mixer 14 of the first component 8 and the second component 9.
  • the movement element 12 which in connection with FIG. 2 already has described, are operated. By actuating the movement element 12, the outlet opening 13 is opened.
  • the channel 51 already mentioned in connection with FIG. 3 is formed between the guide element 11 and the channel
  • Housing 2 through which the first component 8 is conveyed through the outlet opening or a plurality of outlet openings 13 to the mixer 14.
  • the outlet openings are mounted in the conical wall of the first end portion 35 of the guide member 11, wherein in Fig. 5, the section is placed such that the connecting web 36 is shown, which connects the partition 28 of the guide member 11 with the jacket member 34 of the guide member 11.
  • the outlet opening 13 is closed in the illustration according to FIG. 5 by the annular piston 22, which forms the first piston 3.
  • the outlet opening 29 is closed by the second piston 4.
  • the first component 8, which is located in the channel 51, can only be conveyed in the direction of the mixer 14, since at least one sealing element 52 is arranged between the jacket element 34 of the guide element 11 and the housing 2.
  • the jacket element 34 is preferably cylindrical and concentric with the housing 2, which also has a cylindrical portion 52.
  • the existing between the shell member 34 and the cylindrical portion 52 gap 54 is not changed by the displacement of the housing 2 relative to the guide member 11 in its width, so that the sealing of this gap 54 poses no special problems.
  • FIG. 5 shows sealing elements 55, 56, 57 on the outside of the second end region 36 of the jacket element 34.
  • These sealing elements 55, 56, 57 play with the filling of the first and the second reservoir chambers 6, 7 with the corresponding first and second components 8, 9 a role.
  • the guide element 11 bears against the inner wall of the housing 2.
  • the gap 51 ideally has the gap width zero. Due to manufacturing tolerances, the gap width may be locally greater than zero, therefore, the sealing elements 55 and 56 provided to prevent that located in the outlet opening 13 first component 8 can get into such a narrow gap.
  • the sealing elements 56 and 57 prevent the second component 9 from passing into a narrow gap 51 via the outlet opening 29. By the sealing elements is thus avoided that the first and second components enter the gap and come there in an undesirable manner in contact.
  • FIG. 5 as well as FIG. 6 or FIG. 7 further show that the housing 2 can be connected to a housing element 17 by means of an engagement element 18.
  • the engagement element 18 comprises a spring element 19.
  • the spring element 19 is designed as a shoulder 20 on the circumference of the housing 2.
  • Spring element 19 engages in a recess 21 of the housing member 17, so that the housing member 17 is rotatably connected to the housing 2.
  • Fig. 6 shows a multi-component cartridge according to a second embodiment, according to which the first piston 3 and the plunger 5 are integrally formed. The structure and functioning of this
  • the multicomponent cartridge does not differ from the first exemplary embodiment, so that reference should be made here essentially to the description of FIGS. 1 to 5.
  • pistons 3,4 are integrally formed with the plunger 5. Since the plunger is also integrally connected to the housing member 17, the number of components compared to the previous embodiment is reduced by at least one component.
  • the pistons 3,4 are at least partially hollow or thin-walled, which in addition to the reduced material consumption can have advantages in the production of the piston.
  • FIG. 7 shows a detail of the piston of the multicomponent cartridge according to FIG. 6.
  • FIG. 7 is the illustration corresponding to FIG. 2 in which the different design of the piston 3 can be seen.
  • the piston 3 forms, together with the piston 4, a piston member 39 which through the
  • Recess 48 are separated from each other.
  • the recess 48 serves to receive the partition 28.
  • FIG. 3 the venting element 43 is shown, and the venting element 44 on the inside of the partition wall 33.
  • the venting element preferably has the shape of at least one groove-shaped recess in the inside of the partition wall. Particularly preferred is a plurality of
  • Venting elements 44 arranged symmetrically to each other, in Fig. 7 4 vent elements 44 are arranged symmetrically to each other.
  • Fig. 8 shows the multi-component cartridge according to Fig. 6 in the discharge position. Reference is made to the description of FIG. 6.
  • FIG. 9 shows a detail of the multicomponent cartridge according to FIG. 6 in FIG.
  • the mode of operation also corresponds to the mode of operation according to FIG. 5, so that reference is made to the description there.
  • Fig. 10 shows the multi-component cartridge according to one of the preceding embodiments in an external view.
  • the guide element 11 can be connected to a housing element 17 by means of an engagement element 18.
  • the engagement element 18 may comprise a spring element 19.
  • the spring element 19 may comprise a shoulder 20 on the circumference of the guide element 11.
  • a projection 68 is partially visible, to which will be discussed in more detail in Fig. 14 to Fig. 16.
  • FIGS. 11 and 12 show a further variant of the multicomponent cartridge. Again, like parts are given the same reference numerals, so reference is made to the corresponding description in the preceding embodiments.
  • Fig. 11 thus shows a longitudinal section through the multi-component cartridge.
  • the first and second pistons 3, 4 are movable by means of a plunger 5 in order to discharge the two components 8, 9 at the same time.
  • the plunger 5 is in particular designed such that it is integrally formed with the first piston and the second piston 4 is received in the plunger 5.
  • the plunger 5 is integrally connected to a housing member 17 as long as the multi-component cartridge is in the storage condition.
  • the second piston 4 is held in particular by a plug connection 58 in the plunger 5.
  • the plug connection 58 comprises at least one holding element 59, preferably a plurality of holding elements, which are designed as holding ribs.
  • Particularly preferred 4 retaining ribs are provided, with which the second piston 4 is held and centered.
  • the inner edge or inner surface of the retaining ribs may be conical, so that the second piston 4 can be fitted.
  • the second piston 4 simultaneously assumes the function of a plunger.
  • the media-side first end 61 of the second piston 4 is guided in the partition wall 28.
  • the second piston 4 may, as shown, be designed as a solid body, but also be designed to save material and weight at least partially as a hollow body.
  • FIG. 12 shows a longitudinal section, which is laid opposite to the longitudinal section of FIG. 11 along a plane which is rotated by 45 ° with respect to the sectional plane of FIG.
  • a gap 60 is located, which is shown in more detail in Fig. 13.
  • FIG. 13 shows in detail the second end 62 of the second piston 4 lying opposite the media-side end 61.
  • This second end 62 is held in the tappet 5 with the previously described plug connection 58.
  • the gap 60 or each of the interstices opens into a recess 63.
  • gas, in particular air from the second storage chamber 7 via the venting element 44 from the recess 48 through a bore 65 in a Channel 64 are guided inside the ram.
  • the channel 64 may be open to the atmosphere, as shown in FIG. 1, or provided with a closure member as shown in FIG. 11 or FIG. 12.
  • the recess 63 may comprise one or more grooves, in particular three grooves, which are arranged at an angle of 120 ° to each other.
  • FIG. 14 shows a detail of the housing element 17, which is intended for engagement of the movement element 12. Inside the housing member 17 of the omitted here for simplicity plunger 5 is arranged. The plunger is held in the housing member 17.
  • the guide element 11 comprises a movement element 12 and is configured such that the first piston 3 is guided in the first storage chamber 6 and the second piston 4 is guided in the second storage chamber 7, wherein the pistons and storage chambers also omitted in this illustration.
  • the second storage chamber 7 is arranged coaxially within the first storage chamber 6, that is to say the first storage chamber 6 annularly surrounds the second storage chamber 6 separated by a dividing wall 28, as has been illustrated in one of the preceding embodiments.
  • the housing element 17 comprises an engagement element 18 which can be brought into engagement with the guide element 11.
  • the engagement element 18 comprises a shoulder 20.
  • the shoulder 20 may at least partially have an outer diameter which is at least slightly larger than the inner diameter of the engagement element 18.
  • the engagement element 18 has a recess 21.
  • a groove 66 is formed along an inner wall of the housing member 17.
  • the groove 66 serves to receive the shoulder 20 of the guide element 11, so that the housing element 17 is captive on the guide member 11 durable.
  • the spring element 19 comprises an opening 67 in the housing member 17 and a projection 68th
  • the projection 68 of the spring element 19 engages in the recess 21 of the housing member 17 when the housing member 17 via the Guide element 11 is slipped and the spring element 19 can expand in the recess 21.
  • the housing element 17 in a rotational direction, the locking direction, rotatably connected to the housing 2.
  • the projection 68 of the spring element 19 forms a stop, that is, at least part of the projection 68 engages in the recess 21 a.
  • the recess 21 extends according to the embodiment of FIG. 14 at least to the groove 66.
  • the opening 67 serves to release the spring element 19, so that the spring element 19 is elastically deformable relative to the surface of the guide element 11.
  • the opening 67 ensures sufficient elasticity of the spring element 19.
  • the opening has a width that may decrease during assembly, so that the spring element 19 can be fitted into the groove 66 of the engagement element 18.
  • the opening 67 is at least partially visible through the recess 21 when the moving member 12 is assembled with the housing member 17.
  • FIG. 15 shows a view of the multicomponent cartridge 1 according to the invention with a cutout which shows the spring element 19.
  • the spring element 19 is attached according to FIG. 15 on the guide element 11 as a projection 68.
  • the spring element 19 may also have other embodiments which allow a rotation of the housing member 17 relative to the guide member 11 in a rotational direction, but block in the locking direction.
  • the spring element 19 is formed integrally with the guide element 11.
  • the spring element 19 has a substantially cylindrical shape.
  • the projection 68 of Spring element 19, which is engaged with the recess 21, deviates from this cylindrical shape, since it extends outwardly with respect to the lateral surface of the cylinder which surrounds the spring element 19. If, however, the housing member 17 is rotated relative to the guide member 11 in the direction of rotation, the projection 68 comes with the groove 66 of
  • the outer contour of the projection 68 follows substantially the lateral surface of the cylinder which surrounds the spring element 19.
  • the projection 68 can exert a defined compressive force on the inner wall in the region of the groove 66, so that it is possible to set how easily the rotation in the direction of rotation can take place.
  • Fig. 16 shows a detail of Fig. 15, in which the projection 68 is in engagement with the housing member 17.
  • FIG. 17 shows a section through a multi-component cartridge according to the variant shown in FIG. 11 in the closed state.
  • the individual elements of the multi-component cartridge are identically labeled as in FIG. 11 and with respect to their function, reference is made to the description of FIG. 11.
  • the guide member 11 is movable relative to the housing 2 by means of the moving member 12.
  • the movement element 12 comprises an outer thread 15 which is attached to the outside of the guide element 11 and into which an internal thread 16 attached to the housing 2 can engage.
  • this relative movement between guide element 11 and housing 2 opens the connecting path for the first component 8 and the second component 9 into the mixer 14.
  • the open position is shown in FIG. Fig. 22 differs from Fig. 17 only in that between the guide member 11 and the housing 2, a channel is formed, which corresponds to the channel 51 of Fig. 4,5,8,9.
  • the guide element 11 and / or the housing 2 has a latching connection.
  • FIG. 18 shows a section through the multi-component cartridge according to FIG. 17 in the region of the piston 3, which is designed as an annular piston.
  • the latching connection comprises a nose 70 arranged on the inner wall of the housing 2, which is shown as detail E in FIG. 21.
  • a corresponding counter element 71 is arranged according to FIG. 18 in an opposite position.
  • a rotation of 180 ° In particular, between the open position and the position in which the latching connection is closed, that is, the nose engages in the counter-element 71, a rotation of 180 °.
  • This choice has the particular advantage that for the user a rotation of 180 ° means a pleasant handling, because in this case he can perform the rotation with a single hand movement. For a 360 ° turn, he would have to release the handle at least once.
  • FIG. 19 is a detail C of FIG. 17 in which the seal between guide element 11 and housing 2 is shown in order to prevent the component 8 from escaping in the direction of the movement element 12.
  • a sealing lip 72 is arranged according to this embodiment. The sealing lip 72 abuts in a bulge 73 of the housing 2, so that the component 8 does not reach further than the sealing lip in the storage state. If now the two components discharged, the pressure increases, which acts on the sealing lip. In order to avoid that due to the increased pressure during discharge of the components, leaks occur in the region of the sealing lip and component 8 can reach in the direction of the movement element 12, an increase of the contact pressure of the sealing lip on the inner wall of the housing is provided.
  • Fig. 20 is a detail D of Fig. 18, showing in particular the counter element 71, which serves for connection to the nose 70.
  • the counter element 71 has an indentation 75 which serves to receive the nose 70.
  • the positions of the nose and the corresponding counter-element can also be reversed, that is, the nose is located on the guide member 11 and the counter-element on the Inner wall of the housing 2, a solution which is not shown here in the drawing.

Abstract

Eine Mehrkomponentenkartusche (1), welche zur einmaligen Verwendung bestimmt ist, umfasst eine erste Vorratskammer (6) für eine erste Komponente (8), eine zweite Vorratskammer (7) für eine zweite Komponente (9), wobei die erste Vorratskammer (6) getrennt von der zweiten Vorratskammer (7) ist. Die erste Vorratskammer (6) ist koaxial um die zweite Vorratskammer (7) herum angeordnet und bildet einen Ringraum (10) aus, wobei in der ersten Vorratskammer (6) ein erster Kolben (3) beweglich aufgenommen ist und in der zweiten Vorratskammer (7) ein zweiter Kolben (4) beweglich aufgenommen ist. Der erste und zweite Kolben (3, 4) sind mittels eines Stössels (5) bewegbar, um die beiden Komponenten (8.9) gleichzeitig auszutragen. Der Stössel (5) ist in einem Gehäuseelement (17) gehalten und wobei ein Führungselement (11) vorgesehen ist, um den ersten Kolben (3) in der ersten Vorratskammer (6) zu führen und um den zweiten Kolben (4) in der zweiten Vorratskammer (7) zu führen, wobei das Gehäuseelement (17) ein Eingriffselement (18) umfasst, welches mit dem Führungselement (11) in Eingriff bringbar ist.

Description

Mehrkomponentenkartusche zur einmaligen Verwendung
Die Erfindung betrifft eine Mehrkomponentenkartusche zur einmaligen Verwendung, welche zum gleichzeitigen Austrag von zwei Komponenten geeignet ist, welche vor der Verwendung gemischt werden können.
Eine derartige Mehrkomponentenkartusche ist bereits aus der DE 20 2008 007 801 111 bekannt.
Nachteilig an diesem Aufbau ist, dass eine grosse Anzahl an Einzelteilen verwendet werden muss. Die Mehrkomponentenkartusche nach dem Stand der Technik ist sowohl für die einmalige Verwendung, als auch für eine mehrfache Verwendung konzipiert. Allerdings hat sich gezeigt, dass bei einer mehrfachen Verwendung einer derartigen Mehrkomponentenkartusche die Durchmischung ungleichmässig sein kann, sowie eine derartige Mehrkomponentenkartusche schwierig abzudichten sein kann, nachdem sie zum ersten Mal verwendet worden ist. Daher sind einmal benutzte Mehrkomponentenkartuschen nur begrenzt lagerfähig. Die Füllmasse kommt durch die mangelnde Abdichtung in Kontakt mit Luft und kann sich dadurch in ihren Eigenschaften ändern, also beispielsweise aushärten.
Eine Mehrkomponentenkartusche in koaxialer Bauweise, welche auch in der DE 20 2008 007 801 U1 gezeigt ist, kann weniger Probleme bei der Abdichtung aufweisen, allerdings bleibt die Problematik der ungleichmässigen Durchmischung bestehen. Die ungleichmässige Durchmischung hat zur Folge, dass bei Wiederverwendung der Mehrkomponentenkartusche jedes MaI, wenn die Mehrkomponentenkartusche benutzt wird, das Resultat der Durchmischung unterschiedlich ist, das heisst eine konstante Qualität der Füllmasse nicht erreicht werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist daher eine Mehrkomponentenkartusche zu entwickeln, welche eine einfachere Bauweise hat und ausschliesslich zur einmaligen Verwendung bestimmt ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine unbeabsichtigte Bewegung des Kolbens zu durch versehentliche Betätigung des Stössels verhindern.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, dem Benutzer optisch anzuzeigen, ob eine befüllte Mehrkomponentenkartusche unversehrt ist.
Die Lösung umfasst eine Mehrkomponentenkartusche, welche eine erste Vorratskammer für eine erste Komponente, eine zweite Vorratskammer für eine zweite Komponente umfasst. Die erste Komponente ist im Lagerzustand getrennt von der zweiten Komponente. Die erste Vorratskammer ist koaxial um die zweite Vorratskammer herum angeordnet und bildet einen Ringraum aus, wobei in der ersten Vorratskammer ein erster Kolben beweglich aufgenommen ist und in der zweiten Vorratskammer ein zweiter Kolben beweglich aufgenommen ist. Der erste und zweite Kolben sind mittels eines Stössels bewegbar, um die beiden Komponenten gleichzeitig auszutragen. Der Stössel ist in einem Gehäuseelement gehalten. Ein Führungselement ist vorgesehen, um den ersten Kolben in der ersten Vorratskammer zu führen und um den zweiten Kolben in der zweiten Vorratskammer zu führen. Das Gehäuseelement umfasst ein Eingriffselement, welches mit dem Führungselement in Eingriff bringbar ist. Das Eingriffselement kann insbesondere relativ zum Führungselement drehbar sein. Mittels des Führungselements ist während der Drehbewegung eine Verschiebebewegung relativ zu einem Gehäuse, in welchem das Führungselement aufgenommen ist, ausführbar, sodass durch die Drehbewegung und Verschiebebewegung eine Verbindung zwischen der ersten und zweiten Komponente herstellbar ist. Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst das Führungselement ein Federelement. Das Führungselement ist in einem Gehäuse angeordnet, wobei das Führungselement relativ zu dem Gehäuse mittels eines Bewegungselements bewegbar ist.
Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst das
Bewegungselement ein an dem Führungselement angebrachtes Aussengewinde, in welches ein am Gehäuse angebrachtes Innengewinde eingreifen kann.
Das Federelement kann einen Absatz am Umfang des Führungselements umfassen. Der Absatz kann insbesondere einen Aussendurchmesser aufweisen, der zumindest geringfügig grösser als der Innendurchmesser des Eingriffselements ist.
Das Federelement kann einen Vorsprung aufweisen, der in eine Ausnehmung des Gehäuseelements eingreift, sodass das Gehäuseelement in einer Drehrichtung drehfest mit dem Führungselement verbunden ist.
Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Nut entlang einer Innenwand des Gehäuseelements ausgebildet.
Die Ausnehmung kann sich zumindest bis zur Nut erstrecken, wenn das Gehäuseelement mit dem Führungselement verbunden ist.
Das Federelement kann eine Öffnung umfassen. Durch diese Öffnung erfolgt eine Freistellung des Federelements, sodass es seine elastischen Eigenschaften entfalten kann. Das heisst, der Aussendurchmesser des Federelements kann verringert werden, indem das Federelement zusammengepresst wird, um in dem Eingriffselement aufgenommen zu werden. Die Öffnung ist zumindest teilweise von der Ausnehmung überdeckt wenn das Führungselement mit dem Gehäuseelement zusammengebaut ist.
Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Rastverbindung zwischen dem Führungselement und dem Gehäuse vorgesehen. Mittels der Rastverbindung ist ein Kanal offen haltbar, welcher von einer Austrittsöffnung der ersten Vorratskammer zu einer zweiten Austrittsöffnung der zweiten Vorratskammer führt, sodass die erste Komponente und die zweite Komponente gemeinsam austragbar sind.
Das Bedienkonzept der erfindungsgemässen Mehrkomponentenkartusche unterscheidet sich somit grundlegend vom Stand der Technik. Der Anwender, welcher eine bestimmte Menge Füllmasse benötigt, nimmt eine Mehrkomponentenkartusche, wie vorher beschrieben zur Hand. Als erstes versichert er sich, dass die Mehrkomponentenkartusche unversehrt ist. Hierzu bewegt er das Bewegungselement auf die auf dem Gehäuse der Kartusche angezeigte Weise. Lässt sich diese Bewegung des Bewegungselements nicht ausführen, weiss der Anwender, dass die Mehrkomponentenkartusche bereits geöffnet worden ist.
Kann der Anwender das Bewegungselement in der vorgesehenen Weise betätigen, öffnet er hiermit die Austrittsöffnungen, sodass die Füllmasse durch die Austrittsöffnungen hindurchtreten kann und zum Mischer gefördert werden kann. Der Anwender kann die Mehrkomponentenkartusche nach seinen Wünschen ausrichten, um die Füllmasse an den gewünschten Ort zu bringen. Hierzu kann er die Mehrkomponentenkartusche auch in ein handelsübliches Austraggerät einbauen. Das Austraggerät umfasst ein Druckmittel, welches einen Druck auf den Stössel der Mehrkomponentenkartusche ausübt, welcher die Kolben in ihren Vorratskammern in Bewegung versetzt, wodurch die Füllmasse aus den entsprechenden Vorratskammern ausgeschoben wird. Durch die Austrittsöffnungen gelangt die Füllmasse zum Mischer, wird gemischt und tritt am Ende des Mischers aus. Das Ende des Mischers kann geeignete Elemente zur Positionierung des Strahls der Mischung der Komponenten der Füllmasse enthalten.
Vorteilhafterweise umfasst das Führungselement den Mischer, insbesondere einen statischen Mischer. Die Position des Führungselements relativ zum Mischer ist durch diese Massnahme vorgegeben. Das bedeutet aber, dass für alle Mehrkomponentenkartuschen dieser Bauweise zu erwarten ist, dass die Durchmischung von gleicher Qualität ist. Das Führungselement enthält auch die Austrittsöffnungen, sodass der Strömungsverlauf für die Komponenten für jede einzelne Mehrkomponentenkartusche gleich ist. Somit kann überraschenderweise mit dem erfindungsgemässen Konzept eine bessere Reproduzierbarkeit in bezug auf die erhaltene Mischung erreicht werden, obwohl für jede Charge eine eigene Mehrkomponentenkartusche benötigt wird. Zudem ergibt sich durch diese Lösung eine geringere Anzahl an
Einzelteilen, sodass der Zusammenbau der Mehrkomponentenkartusche sehr einfach erfolgen kann.
Für die Befüllung und den Zusammenbau der Mehrkomponentenkartusche sind somit keine komplizierten Montageschritte erforderlich. Hieraus ergibt sich, dass die Befüllung kurz vor dem beabsichtigten Einsatz erfolgen kann, da die Befüllung dezentral an verschiedenen Orten vorgenommen werden kann. Dieser Vorteil fällt umsomehr ins Gewicht, wenn die Füllmasse nur sehr begrenzte zeitliche Haltbarkeit aufweist.
Das Bewegungselement umfasst ein an dem Führungselement angebrachtes Aussengewinde, in welches ein am Gehäuse angebrachtes Innengewinde eingreifen kann. Diese Ausführungsform des Bewegungselements als Drehelement ist bevorzugt, da sie einfach zu handhaben ist und da ein definierter Drehwinkel einer definierten Spaltbreite zwischen dem zweiten Endbereich des Führungselements und dem Gehäuse zuzuordnen ist.
Nach einem zweiten Ausführungsbeispiel können der Kolben und der Stössel einstückig ausgebildet sein. Diese einstückige Bauweise ist vorteilhaft, da neben der Verringerung der Summe der Bauteile und der damit verbundenen Vereinfachung der Mehrkomponentenkartusche auch eine Fehlpositionierung eines der Kolben und somit eine Schrägstellung der Kolben gänzlich ausgeschlossen sind. Der Kolbenteil des Stössels kann demzufolge auch eine geringere Bauhöhe aufweisen. Der Kolbenteil wird somit durch das Verbindungselement eines Gehäuseelements geführt, sodass ein Verkanten des Kolbenteils gemäss dieses Ausführungsbeispiels vermieden werden kann.
Der Stössel kann bevorzugt mit dem Gehäuseelement einstückig verbunden sein. Das Gehäuseelement mit dem Stössel wird nach Befüllung der Vorratskammern mit den entsprechenden Komponenten und dem Einsetzen der ersten und zweiten Kolben auf die Kolben aufgesetzt und mit dem Führungselement verbunden. Hierzu findet sich am Gehäuseelement ein Eingriffselement, welches mit einem Federelement am Führungselement zum Eingriff gebracht wird. Das Gehäuseelement ist somit mit dem Führungselement drehfest verbunden. Der mit dem Gehäuseelement verbundene Stössel hält die Kolben in ihrer Ausgangsposition, sodass die Füllmasse in den Vorratskammern eingeschlossen ist. In diesem Zustand kann die befüllte Mehrkomponentenkartusche gelagert werden, der Zustand wird nachfolgend als Lagerzustand bezeichnet. Wenn Stössel, Kolben und Gehäuseelement eine Einheit bilden, wird diese Einheit nach dem Befüllen mit dem Führungselement verbunden.
Das Gehäuseelement weist eine Sollbruchstelle auf, über welche der Stössel mit dem Gehäuseelement im Lagerzustand verbunden ist. Die Sollbruchstelle kann als Dichtung wirken, um den Innenraum des Gehäuseelements frei von Verunreinigungen zu halten. Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst die Sollbruchstelle Rippen oder Stege, die in Längsrichtung bezogen auf die Stösselachse verlaufen. Des weiteren ermöglicht sie dem Anwender eine Beurteilung, ob die Mehrkomponentenkartusche unversehrt ist. Ist die Sollbruchstelle intakt, muss beim Austrag ein erhöhter Widerstand zu Beginn des Austragvorgangs überwunden werden, der dadurch bedingt ist, dass zum Durchbruch der Sollbruchstelle ein erhöhter Kraftaufwand erforderlich ist. Der Durchbruch der Sollbruchstelle ist sichtbar an der beginnenden Verschiebung des Stössel relativ zum Gehäuseelement sowie zumeist hörbar.
Der Stössel ist dann relativ zum Gehäuseelement bewegbar, wenn der Stössel mit einer Kraft beaufschlagt wird, wenn ein Austrag der ersten und zweiten Komponente erfolgen soll, wobei die Verbindung zwischen Gehäuseelement und Stössel unterbrochen wird.
Das Führungselement ist über das Eingriffselement mit einem Gehäuseelement verbindbar. Die Verwendung des Eingriffselements erlaubt eine einfache und problemlose Montage der Mehrkomponentenkartusche nach Befüllung der Vorratskammern. Insbesondere kann das Eingriffselement ein Federelement umfassen, wobei das Federelement als Absatz am Umfang des Führungselements ausgebildet sein kann. Das Federelement greift in eine Ausnehmung des Gehäuseelements ein, sodass das Gehäuseelement drehfest mit dem Führungselement verbunden ist.
Der erste Kolben umfasst einen Ringkolben, welcher eine ringförmige Dichtung an seinem äusseren Kolbenmantel aufweist. Die erste Vorratskammer ist koaxial zur zweiten Vorratskammer angeordnet, da diese Anordnung platzsparend ist und ein kleines Bauvolumen der Mehrkomponentenkartusche erzielt wird. Da die erste Vorratskammer ringförmig ist, ist der erste Kolben als Ringkolben ausgestaltet. Selbstverständlich könnte die erste Vorratskammer auch einen eckigen Querschnitt aufweisen. Der erste Kolben kann immer noch ringförmig sein, allerdings ist seine Form nicht mehr kreisringförmig.
Der zweite Kolben weist bevorzugt ein Entlüftungselement im Bereich der Sollbruchstelle auf, da beim Einsetzen des Kolbens nach dem Befüllen der Vorratskammern mit den entsprechenden Komponenten Luft zwischen der Füllmasse und dem Kolben verbleiben kann, die den Austragvorgang nachteilig beeinflussen kann. Alternativ oder in Ergänzung dazu kann das Führungselement ein Entlüftungselement umfassen.
Der Stössel und der Kolben können zumindest teilweise hohl sein. Hierdurch wird der Materialverbrauch für den Stössel und die Kolben verringert. Des weiteren können Stössel und Kolben einfacher im Sphtzgiessverfahren hergestellt werden, wenn Materialanhäufungen vermieden werden und dünnwandige Bauteile verwendet werden können. Jedes der Bauteile, welche die Mehrkomponentenkartusche ausbilden, kann aus zumindest teilweise geschäumtem Kunststoff bestehen.
Die Verwendung eines einstückigen Kolbens, der gleichzeitig als Stössel wirkt, hat folgende Vorteile:
Die Mehrkomponentenkartusche kann in ein Standard-Austraggerät eingesetzt werden, welches am Markt weit verbreitet ist. Der Endanwender muss somit kein zusätzliches Austraggerät erwerben, sondern kann die Mehrkomponentenkartusche mit einem Standard-Austraggerät einsetzen. Die Verbindung zum Standard-Austraggerät bildet der Stössel. Dieser Stössel kann eine für das Standard-Austraggerät geeignete Abmessung aufweisen.
Die Mehrkomponentenkartusche ist nur für eine einmalige Anwendung einsetzbar. Sie ist nicht für eine mehrfache Benutzung geeignet. Daher ist auch der statische Mischer nicht austauschbar.
Die Mehrkomponentenkartusche kann in schlankerer und schmalerer Bauweise ausgeführt werden. Daher kann die Mehrkomponentenkartusche einfacher gelagert und transportiert werden.
Es ist möglich, die Mehrkomponentenkartusche erst kurz vor der Anwendung zu befüllen. Daher können die leeren Mehrkomponentenkartuschen bedenkenlos gelagert werden und das Füllmaterial einfacher in geeigneten Behältern getrennt von den Kartuschen gelagert werden.
Des weiteren können die Mehrkomponentenkartuschen bzw. ihre Einzelteile einfacher und kostengünstiger im leeren Zustand transportiert werden.
Zudem kann die Mehrkomponentenkartusche über einen Schutz gegen unbeabsichtigtes Öffnen verfügen. Der Stössel kann hierzu mit dem ihn umgebenden Gehäuse fest verbunden sein. Erst beim Austrag wird die Verbindung zwischen Stössel und Gehäuse durch den auf den Stössel aufgebrachten Druck unterbrochen. Somit ist zu jeder Zeit sichtbar, ob die Mehrkomponentenkartusche noch neu ist oder sich bereits in Gebrauch befunden hat, also nicht mehr unversehrt ist. Zudem entsteht beim Durchtrennen der Verbindung zwischen Gehäuse und Stössel ein Geräusch, sodass auch akustisch erkennbar ist, ob die Mehrkomponentenkartusche vor Gebrauch unversehrt, also neuwertig war. Eine nicht autorisierte Wiederbefüllung oder Wiederverwendung kann auf einfache Weise vermieden werden.
Das erfindungsgemässe Konzept weist weniger Einzelteile als der Stand der Technik auf. Weil beispielsweise der Mischer mit dem Gehäuse der Kartusche fest verbunden ist, ist die Anströmung des Mischers während des gesamten Austragzyklus gleich. Hieraus folgt nicht nur, dass die Mischgüte ein und derselben Mehrkomponente für den gesamten Austragzyklus im wesentlichen gleich ist, sondern es auch zu geringeren Abweichungen in der Mischgüte bei verschiedenen Mehrkomponentenkartuschen gleichen Typs kommt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Mehrkomponentenkartusche gemäss eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 2 ein Detail des Kolbens der Mehrkomponentenkartusche gemäss
Fig. 1 ;
Fig. 3 ein Detail der Mehrkomponentenkartusche gemäss Fig. 1 im Bereich der ersten Austrittsöffnung;
Fig. 4 die Mehrkomponentenkartusche gemäss Fig. 1 in der
Austragstellung;
Fig. 5 ein Detail der Mehrkomponentenkartusche gemäss Fig. 1 im
Bereich der ersten Austrittsöffnung in der Austragstellung;
Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel einer
Mehrkomponentenkartusche gemäss der Erfindung;
Fig. 7 ein Detail des Kolbens der Mehrkomponentenkartusche gemäss
Fig. 6;
Fig. 8 die Mehrkomponentenkartusche gemäss Fig. 6 in der Austragstellung;
Fig. 9 ein Detail der Mehrkomponentenkartusche gemäss Fig. 6 im
Bereich der Austrittsöffnung in Austragstellung;
Fig. 10 eine Aussenansicht der Mehrkomponentenkartusche gemäss eines der vorherigen Ausführungsbeispiele; Fig. 11 einen Schnitt durch eine weitere Variante der
Mehrkomponentenkartusche;
Fig. 12 einen weiteren Schnitt durch die Variante der
Mehrkomponentenkartusche gemäss Fig. 11 ;
Fig. 13 ein Detail der Mehrkomponentenkartusche nach Fig. 11 oder
Fig. 12;
Fig. 14 ein Detail des Gehäuseelements, welches zum Eingriff des
Bewegungselements bestimmt ist;
Fig. 15 eine Aussenansicht der Mehrkomponentenkartusche gemäss eines der vorherigen Ausführungsbeispiele;
Fig. 16 ein Detail der Aussenansicht der Mehrkomponentenkartusche gemäss Fig. 15;
Fig. 17 einen Schnitt durch eine Mehrkomponentenkartusche gemäss der in Fig. 11 gezeigten Variante im geschlossenen Zustand;
Fig. 18 einen Schnitt die Mehrkomponentenkartusche gemäss Fig. 17 im Bereich des Ringkolbens;
Fig. 19 ein Detail C der Fig. 17;
Fig. 20 ein Detail D der Fig. 18;
Fig. 21 ein Detail E der Fig. 18;
Fig. 22 einen Schnitt durch eine Mehrkomponentenkartusche gemäss der in Fig. 11 gezeigten Variante im offenen Zustand;
Fig. 23 einen Schnitt die Mehrkomponentenkartusche gemäss Fig. 22; im Bereich des Ringkolbens Fig. 24 ein Detail C der Fig. 22;
Fig. 25 ein Detail D der Fig. 23;
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Mehrkomponentenkartusche 1 , welche zur einmaligen Verwendung bestimmt ist. Insbesondere wird eine derartige Mehrkomponentenkartusche zur Dosierung kleiner und kleinster Mengen an Füllmasse verwendet. Die Mehrkomponentenkartusche 1 umfasst eine erste Vorratskammer 6 für eine erste Komponente 8, eine zweite Vorratskammer 7 für eine zweite Komponente 9. Die erste Vorratskammer 6 ist getrennt von der zweiten Vorratskammer 7, sodass die beiden Komponenten nicht miteinander in
Kontakt kommen. Derartige Komponenten interagieren zumeist miteinander, sobald sie miteinander in Berührung kommen, wobei chemische Reaktionen ablaufen können. Die Interaktion der Komponenten ist zumeist der Effekt, welcher in einer Anwendung benötigt wird, allerdings ist diese Interaktion unerwünscht, solange die Komponenten nicht im Rahmen der für sie bestimmten Anwendung eingesetzt werden. Vor dem Gebrauch der Mehrkomponentenkartusche muss sie somit gelagert und transportiert werden, und zwar teilweise in befülltem Zustand, der nachfolgend als Lagerzustand bezeichnet wird. Für die gesamte Dauer des Lagerzustandes muss sichergestellt sein, dass die beiden Komponenten 8,9 nicht miteinander in Berührung kommen.
Die erste Vorratskammer 6 ist koaxial um die zweite Vorratskammer 7 herum angeordnet und bildet einen Ringraum 10 aus. Der Ringraum kann kreisringförmig ausgebildet sein. Die erste Vorratskammer 6 ist von der zweiten Vorratskammer 7 durch eine Trennwand 28 getrennt, sodass die beiden Komponenten 8,9 getrennt gelagert werden können. In diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich die zweite Vorratskammer 7 entlang einer Längsachse, welche mit der Längsachse 27 der Mehrkomponentenkartusche zusammenfällt. Die Trennwand 28 bildet die äussere Begrenzung der zweiten Vorratskammer 7 und umgibt die Vorratskammer 7 als Mantel. Die Trennwand 28 mündet an einem ersten Ende 30 in eine zweite Austrittsöffnung 29. Durch die zweite Austrittsöffnung 29 kann die zweite Komponente 9 zum Mischer 14 geführt werden, siehe auch Fig. 3. Es können auch mehrere zweite Austrittsöffnungen 29 vorgesehen sein, zwischen denen Stege 31 angeordnet sind, welche die Verbindung zum Mischer 14 ausbilden.
Die Trennwand 28 ist ein Teil des Führungselements 11. Die Trennwand 28 hat ein zweites Ende 32, welches zur Aufnahme eines zweiten Kolbens 4 dient. In der zweiten Vorratskammer 7 ist der zweite Kolben 4 beweglich aufgenommen. Dieser zweite Kolben 4 gleitet entlang einer Innenseite 33 der Trennwand 28 des Führungselements 11 in Richtung des ersten Endes 30, wenn die in der zweiten Vorratskammer 7 befindliche Füllmasse, also die zweite Komponente 9, ausgeschoben werden soll. Das Führungselement 11 ist vorgesehen, um den zweiten Kolben 4 in der zweiten Vorratskammer 7 zu führen.
In der ersten Vorratskammer 6 ist ein erster Kolben 3 beweglich aufgenommen. Das Führungselement 11 ist vorgesehen, um den ersten Kolben 3 in der ersten Vorratskammer 6 zu führen. Die erste Vorratskammer 6 wird an ihrer Innenseite von der Trennwand 28 begrenzt und an ihrer Aussenseite von einem Mantelelement 34 des Führungselements 11 umgeben. Das Mantelelement 34 mündet an einem ersten Endbereich 35 in eine erste Austrittsöffnung 13. Durch die erste Austrittsöffnung 13 kann die erste Komponente 8 zum Mischer 14 geführt werden, siehe auch Fig. 3 oder Fig. 6. Es können auch mehrere erste Austrittsöffnungen 13 vorgesehen sein, zwischen denen Verbindungsstege 36 angeordnet sind, welche die Verbindung zur Trennwand 28 oder zum Mischer 14 ausbilden.
Das Mantelelement 34 ist ein Teil des Führungselements 11. Die Trennwand 28 und das Mantelelement 34 haben einen Endbereich 35, welcher zur Aufnahme eines ersten Kolbens 3 dient. In der ersten Vorratskammer 6 ist der erste Kolben 3 beweglich zwischen dem Mantelelement 34 und der Aussenseite 38 der Trennwand 28 aufgenommen. Dieser erste Kolben 3 gleitet entlang der Aussenseite 38 der Trennwand 28 des Führungselements 11 in Richtung des Endbereichs 35, wenn die in der ersten Vorratskammer 6 befindliche Füllmasse, also die erste Komponente 8 ausgeschoben werden soll. Das Führungselement 11 ist vorgesehen, um den ersten Kolben 3 in der ersten Vorratskammer 6 zu führen. Das Führungselement 11 umfasst einen Mischer 14, der insbesondere als statischer Mischer ausgebildet ist. Insbesondere sind das Führungselement 11 und der Mischer 14 als ein einziges Bauteil ausgeführt.
Der erste und zweite Kolben 3,4 sind mittels eines Stössels 5 bewegbar, um die beiden Komponenten 8,9 gleichzeitig auszutragen. Der Stössel 5 ist insbesondere derart ausgestaltet, dass er auf dem ersten und dem zweiten Kolben 3,4 aufliegt. Der Stössel 5 ist mit einem Gehäuseelement 17 einstückig verbunden, solange sich die Mehrkomponentenkartusche im Lagerzustand befindet. Das Gehäuseelement 17 weist eine Sollbruchstelle 50 auf, über welche der Stössel 5 mit dem Gehäuseelement 17 im Lagerzustand verbunden ist. Diese Sollbruchstelle 50 wird zu Beginn des Austrags der Füllmasse durchtrennt, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Der Stössel enthält zwei konzentrische Stösselkörper 46, 47, einen inneren Stössel körper 46 und einen äusseren Stösselkörper 47. Der innere Stösselkörper 46 liegt auf dem zweiten Kolben 4 auf, der äussere Stösselkörper 47 liegt auf dem ersten Kolben 3 auf. Zwischen dem inneren und dem äusseren Stösselkörper ist eine ringförmige Ausnehmung 48 angeordnet, welche der Aufnahme der Trennwand 28 dient, wenn die Füllmasse aus der ersten und zweiten Vorratskammer 6,7 ausgetragen wird. Der innere Stösselkörper 46 und der äussere Stösselkörper 47 sind miteinander verbunden, sodass sie sich beim Austragvorgang gemeinsam bewegen, um die Kolben 3,4 in den entsprechenden Vorratskammern 6,7 zu verschieben. An die Stösselkörper schliesst ein Verbindungselement 49 an, welches derart ausgestaltet sein kann, dass es in ein handelsübliches Austraggerät eingepasst werden kann. Auch das Verbindungselement 49 ist innerhalb des Gehäuseelements 17 angeordnet. Das Verbindungselement 49 kann einen Hohlraum 50 umfassen, welcher der Einsparung von Material dient.
Das Führungselement 11 ist mittels eines Eingriffselements 18 mit einem Gehäuseelement 17 verbindbar.
Der erste und der zweite Kolben 3,4 können miteinander verbunden sein, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Insbesondere können sie als ein einziges Kolbenbauteil 39 ausgebildet sein. Das Kolbenbauteil 39 weist einen Schlitz 40 auf, der zur Aufnahme der Trennwand 28 des Führungselements 11 dient. Auf der Innenseite des Schlitzes schliesst der Kolben 4 an. Der Kolben 4 weist mindestens ein Dichtungselement 41 auf, welches insbesondere als Dichtungslippe ausgebildet ist. Ein Vorteil der Verwendung eines Kolbenbauteils 39 liegt darin begründet, dass das Kolbenbauteil kippsicher geführt werden kann. Zum einen greift in den Schlitz 40 das zweite Ende 32 der Trennwand 28 ein, zum anderen wird der äussere Kolbenmantel 25 entlang des Mantels 34 des Führungselements 11 geführt. Der äussere Kolbenmantel 25 weist zumindest eine ringförmige Dichtung 24 auf, der innere Kolbenmantel 45 weist ebenfalls zumindest eine ringförmige Dichtung 23 auf.
Der Schlitz 40 ist insbesondere ringförmig und weist am Schlitzgrund ein Brückenelement 42 auf, welches die Verbindung zwischen dem Kolben 3 und dem Kolben 4 des Kolbenbauteils 39 darstellt. Wird das Kolbenbauteil 39 zum Austrag der Füllmasse in Richtung der Austrittsöffnung 13 bewegt, also in der Fig. 2 nach rechts bewegt, dann wird das Brückenelement 42 durchtrennt, wenn es auf das zweite Ende 32 der Trennwand 28 auftrifft. Im Anschluss daran bewegen sich der Kolben 4 und der Kolben 3, der als Ringkolben 22 ausgebildet ist, parallel zueinander aber vollständig voneinander durch die Trennwand 28 getrennt. Die ringförmige Dichtung 23,24 kann ein Entlüftungselement 26 umfassen. Alternativ dazu kann ein
Entlüftungselement 43, 44 am Führungselement 11 , insbesondere am Mantelelement 34 und/oder auf der Trennwand 28 angebracht sein. Das Entlüftungselement 43 ist bevorzugt in der Nähe des zweiten Endbereichs 37 des Mantelelements 34 angebracht. Das Entlüftungselement 44 ist bevorzugt in der Nähe des zweiten Endes 32 der Trennwand 28 angebracht.
Fig. 3 zeigt ein Detail der Mehrkomponentenkartusche, welches den Bereich der ersten und zweiten Austrittsöffnungen 13, 29 umfasst. Das Führungselement 11 enthält eine Austrittsöffnung 13, durch welche die erste Komponente 8 aus der ersten Vorratskammer 6 austreten kann und das Führungselement 11 in einem Gehäuse 2 angeordnet ist, wobei das Führungselement 11 relativ zu dem Gehäuse 2 mittels eines Bewegungselements 12 bewegbar ist, wodurch die Austrittsöffnung 13 freigebbar ist. Das Bewegungselement 12 erlaubt eine relative Bewegung von Gehäuse 2 und Führungselement 11. Das Bewegungselement 12 umfasst gemäss einer bevorzugten Variante, die in Fig. 2 dargestellt ist, ein an dem Führungselement 11 angebrachtes Aussengewinde 15, in welches ein am Gehäuse 2 angebrachtes Innengewinde 16 eingreifen kann. Durch Betätigung des Bewegungselements 12, das heisst durch Drehung des Gehäuses 2 relativ zum Führungselement 11 verschiebt sich das Führungselement relativ zum Gehäuse 2 derart, dass der erste Endbereich 35 des Mantelelements 34 einen Abstand zum Gehäuse 2 ausbildet. Hiermit wird die erste Austrittsöffnung 13 geöffnet, das heisst, die in der ersten Vorratskammer 6 befindliche Komponente 6 der Füllmasse kann durch die erste Austrittsöffnung 13 austreten und in dem zwischen Gehäuse 2 und erstem Endbereich 35 ausgebildeten Kanal in Richtung des Mischers 14 geführt werden. Im Bereich der zweiten Austrittsöffnung 29 kommt die erste Komponente 8 in Kontakt mit der zweiten Komponente 9, welche von der zweiten Vorratskammer 7 herkommend durch die Austrittsöffnung 29 austritt. Dieser Zustand ist auch in Fig. 5 dargestellt.
Fig. 4 zeigt die Mehrkomponentenkartusche nach Fig. 1 zu Ende des Austrags der Füllmasse aus der ersten und zweiten Vorratskammer 6,7. Der Stössel 5 wird relativ zum Gehäuseelement 17 bewegt, wenn der Stössel 5 mit einer Kraft beaufschlagt wird. Diese Kraft kann durch ein handelsübliches Austraggerät aber auch manuell aufgebracht werden. Die Verbindung zwischen Gehäuseelement 17 und Stössel 5, welche als Sollbruchstelle 50 ausgebildet ist, wird unterbrochen, wenn auf das Verbindungselement 49 eine Druckkraft ausgeübt wird.
Fig. 5 zeigt ein Detail der Mehrkomponentenkartusche gemäss Fig. 1 im Bereich der ersten Austrittsöffnung 13 in der Austragstellung. In Fig. 5 ist somit die Lage des Führungselements 11 relativ zum Gehäuse 2 dargestellt, wenn die Füllmasse aus den ersten und zweiten Vorratskammern 6,7 über den Mischer 14 ausgetragen worden ist, der Austrag also beendet ist. Das Füllmaterial hat somit als das den Mischer 14 verlassende Gemisch der ersten Komponente 8 und der zweiten Komponente 9 seine bestimmungsgemässe Verwendung gefunden. Bevor mit dem Austrag begonnen werden kann, also die Situation gemäss Fig. 3 vorliegt, muss das Bewegungselement 12, welches in Zusammenhang mit Fig. 2 bereits beschrieben wurde, betätigt werden. Durch Betätigung des Bewegungselements 12 wird die Austrittsöffnung 13 geöffnet.
Gemäss des vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiels bildet sich durch Drehung des Bewegungselements 12 der in Zusammenhang mit Fig. 3 bereits erwähnte Kanal 51 zwischen dem Führungselement 11 und dem
Gehäuse 2 aus, durch den die erste Komponente 8 durch die Austrittsöffnung oder eine Mehrzahl an Austrittsöffnungen 13 zum Mischer 14 gefördert wird. Die Austrittsöffnungen sind in der konischen Wand des ersten Endbereichs 35 des Führungselements 11 angebracht, wobei in Fig. 5 der Schnitt derart gelegt ist, dass der Verbindungssteg 36 gezeigt ist, der die Trennwand 28 des Führungselements 11 mit dem Mantelelement 34 des Führungselements 11 verbindet.
Die Austrittsöffnung 13 ist in der Darstellung gemäss Fig. 5 durch den Ringkolben 22 verschlossen, welcher den ersten Kolben 3 bildet. Die Austrittsöffnung 29 ist durch den zweiten Kolben 4 verschlossen. Die erste Komponente 8, welche sich in dem Kanal 51 befindet, kann nur in Richtung des Mischers 14 gefördert werden, da zwischen dem Mantelelement 34 des Führungselements 11 und dem Gehäuse 2 zumindest ein Dichtelement 52 angeordnet ist. Das Mantelelement 34 ist vorzugsweise zylinderförmig und konzentrisch zu dem Gehäuse 2 angeordnet, welches gleichfalls einen zylinderförmigen Abschnitt 52 hat. Der zwischen dem Mantelelement 34 und dem zylinderförmigen Abschnitt 52 bestehende Spalt 54 wird durch die Verschiebung des Gehäuses 2 relativ zum Führungselement 11 in seiner Breite nicht verändert, sodass die Abdichtung dieses Spalts 54 keine besonderen Probleme aufwirft.
Des weiteren zeigt Fig. 5 Dichtelemente 55, 56, 57 auf der Aussenseite des zweiten Endbereichs 36 des Mantelelements 34. Diese Dichtelemente 55, 56, 57 spielen bei der Befüllung der ersten und der zweiten Vorratskammern 6, 7 mit den entsprechenden ersten und zweiten Komponenten 8, 9 eine Rolle. Wenn die Vorratskammern 6,7 befüllt werden, liegt das Führungselement 11 an der Innenwand des Gehäuses 2 an. Der Spalt 51 hat idealerweise die Spaltbreite null. Bedingt durch Herstellungstoleranzen kann die Spaltbreite lokal grösser als null sein, daher werden die Dichtelemente 55 und 56 vorgesehen, um zu verhindern, dass in der Austrittsöffnung 13 befindliche erste Komponente 8 in einen derartigen schmalen Spalt gelangen kann. Die Dichtelemente 56 und 57 verhindern, dass die zweite Komponente 9 über die Auslassöffnung 29 in einen schmalen Spalt 51 gelangen kann. Durch die Dichtelemente wird somit vermieden, dass die erste und zweite Komponente in den Spalt gelangen und dort in unerwünschter Weise in Kontakt kommen.
Fig. 5 wie auch Fig. 6 oder Fig. 7 zeigen des weiteren, dass das Gehäuse 2 mittels eines Eingriffselements 18 mit einem Gehäuseelement 17 verbindbar ist. Das Eingriffselement 18 umfasst ein Federelement 19. Das Federelement 19 ist als Absatz 20 am Umfang des Gehäuses 2 ausgebildet. Das
Federelement 19 greift in eine Ausnehmung 21 des Gehäuseelements 17 ein, sodass das Gehäuseelement 17 drehfest mit dem Gehäuse 2 verbunden ist.
Fig. 6 zeigt eine Mehrkomponentenkartusche nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, gemäss welchem der erste Kolben 3 und der Stössel 5 einstückig ausgebildet sind. Der Aufbau und die Funktionsweise dieser
Mehrkomponentenkartusche unterscheidet sich ansonsten nicht vom ersten Ausführungsbeispiel, somit soll hier im wesentlichen auf die Beschreibung der Fig. 1 bis 5 verwiesen werden.
Ein wesentlicher Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die Kolben 3,4 einstückig mit dem Stössel 5 ausgebildet sind. Da der Stössel ebenfalls mit dem Gehäuseelement 17 einstückig verbunden ist, wird die Anzahl Bauteile gegenüber dem vorherigen Ausführungsbeispiel um mindestens ein Bauteil reduziert. Die Kolben 3,4 sind zumindest teilweise hohl oder dünnwandig ausgeführt, was neben des verminderten Materialverbrauchs Vorteile in der Herstellung der Kolben haben kann.
Fig. 7 zeigt ein Detail des Kolbens der Mehrkomponentenkartusche gemäss Fig. 6. Fig. 7 ist die zu Fig. 2 korrespondierende Abbildung in welcher die unterschiedliche Gestaltung des Kolbens 3 zu sehen ist. Der Kolben 3 bildet zusammen mit dem Kolben 4 ein Kolbenbauteil 39, die durch die
Ausnehmung 48 voneinander getrennt sind. Die Ausnehmung 48 dient der Aufnahme der Trennwand 28. In Bezug auf die Darstellung des Bereichs der Austragöffnungen wird auf Fig. 3 verwiesen. In Fig. 7 ist auch das Entlüftungselement 43 gezeigt, sowie das Entlüftungselement 44 an der Innenseite der Trennwand 33. Das Entlüftungselement hat bevorzugt die Form von zumindest einer nutförmigen Vertiefung in der Innenseite der Trennwand. Besonders bevorzugt ist eine Mehrzahl von
Entlüftungselementen 44 symmetrisch zueinander angeordnet, in Fig. 7 sind 4 Entlüftungselemente 44 symmetrisch zueinander angeordnet.
Fig. 8 zeigt die Mehrkomponentenkartusche gemäss Fig. 6 in der Austragstellung. Es wird auf die Beschreibung zu Fig. 6 verwiesen.
Fig. 9 zeigt ein Detail der Mehrkomponentenkartusche gemäss Fig. 6 im
Bereich der Austrittsöffnung in Austragstellung. Die Funktionsweise entspricht ebenfalls der Funktionsweise gemäss Fig. 5, sodass auf die dortige Beschreibung verwiesen wird.
Fig. 10 zeigt die Mehrkomponentenkartusche nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele in einer Ansicht von aussen. Das Führungselement 11 ist mittels eines Eingriffselements 18 mit einem Gehäuseelement 17 verbindbar. Das Eingriffselement 18 kann ein Federelement 19 umfassen. Das Federelement 19 kann einen Absatz 20 am Umfang des Führungselements 11 umfassen. Des weiteren ist ein Vorsprung 68 teilweise sichtbar, auf den in Fig. 14 bis Fig. 16 noch genauer eingegangen werden soll.
Fig. 11 und Fig. 12 zeigen eine weitere Variante der Mehrkomponentenkartusche. Wiederum sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, sodass auf die entsprechende Beschreibung in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen verwiesen wird. Fig. 11 zeigt somit einen Längsschnitt durch die Mehrkomponentenkartusche. Der erste und zweite Kolben 3,4 sind mittels eines Stössels 5 bewegbar, um die beiden Komponenten 8,9 gleichzeitig auszutragen. Der Stössel 5 ist insbesondere derart ausgestaltet, dass er mit dem ersten Kolben einstückig ausgebildet ist und der zweite Kolben 4 in dem Stössel 5 aufgenommen ist. Der Stössel 5 ist mit einem Gehäuseelement 17 einstückig verbunden solange sich die Mehrkomponentenkartusche im Lagerzustand befindet. Der zweite Kolben 4 wird insbesondere durch eine Steckverbindung 58 im Stössel 5 gehalten. Alternativ könnte auch eine Schraubverbindung oder eine Rastverbindung hierfür vorgesehen werden, das heisst eine Verbindung, mittels welcher der zweite Kolben 4 formschlüssig oder kraftschlüssig im Stössel gehalten ist. Insbesondere umfasst die Steckverbindung 58 zumindest ein Halteelement 59, bevorzugt eine Mehrzahl von Halteelementen, die als Halterippen ausgebildet sind. Besonders bevorzugt sind 4 Halterippen vorgesehen, mit welchen der zweite Kolben 4 gehalten und zentriert wird. Die Innenkante oder Innenfläche der Halterippen kann konisch ausgebildet sein, sodass der zweite Kolben 4 eingepasst werden kann. Der zweite Kolben 4 übernimmt gleichzeitig die Funktion eines Stössels. Das medienseitige erste Ende 61 des zweiten Kolbens 4 ist in der Trennwand 28 geführt. Der zweite Kolben 4 kann, wie gezeigt, als Vollkörper ausgeführt sein, aber auch zur Einsparung von Material und Gewicht zumindest teilweise als Hohlkörper ausgebildet sein.
Fig. 12 zeigt dabei einen Längsschnitt, der gegenüber dem Längsschnitt der Fig. 11 entlang einer Ebene gelegt ist, die in Bezug auf die Schnittebene der Fig. 12 um 45° gedreht ist. In Fig. 12 ist gezeigt, dass zwischen den Halteelementen 59 ein Zwischenraum 60 liegt, der in Fig. 13 noch detaillierter dargestellt ist.
Fig. 13 zeigt im Detail das dem medienseitigen Ende 61 gegenüberliegende zweite Ende 62 des zweiten Kolbens 4. Diese zweite Ende 62 ist mit der vorhin beschriebenen Steckverbindung 58 in dem Stössel 5 gehalten. Der Zwischenraum 60 oder jeder der Zwischenräume, wenn eine Mehrzahl an Zwischenräumen vorgesehen ist, mündet in eine Aussparung 63. Durch die Aussparung 63 kann Gas, insbesondere Luft aus der zweiten Vorratskammer 7 über das Entlüftungselement 44 aus der Ausnehmung 48 durch eine Bohrung 65 in einen Kanal 64 im Inneren des Stössels geführt werden. Der Kanal 64 kann zur Atmosphäre offen sein, wie in Fig. 1 dargestellt, oder mit einem Verschlusselement versehen sein, wie in Fig. 11 oder Fig. 12 dargestellt. Die Aussparung 63 kann eine oder mehrere Nuten umfassen, insbesondere drei Nuten, die in einem Winkel von 120° zueinander angeordnet sind. Mittels der oder den Aussparungen 63 in Verbindung mit den Zwischenräumen 60 kann somit eine Entlüftung der Ausnehmung 48 erfolgen, welche den Zwischenraum zwischen dem mit dem ersten Kolben 3 verbundenen äusseren Stösselkörper 47 und dem zweiten Kolben 4 ausbildet.
Fig. 14 zeigt ein Detail des Gehäuseelements 17, welches zum Eingriff des Bewegungselements 12 bestimmt ist. Im Inneren des Gehäuseelements 17 ist der hier zur Vereinfachung weggelassene Stössel 5 angeordnet. Der Stössel ist in dem Gehäuseelement 17 gehalten.
Das Führungselement 11 umfasst ein Bewegungselement 12 und ist derart ausgestaltet, dass der erste Kolben 3 in der ersten Vorratskammer 6 geführt ist und der zweite Kolben 4 in der zweiten Vorratskammer 7 geführt ist, wobei die Kolben und Vorratskammern in dieser Darstellung ebenfalls entfallen. Die zweite Vorratskammer 7 ist koaxial innerhalb der ersten Vorratskammer 6 angeordnet, das heisst die erste Vorratskammer 6 umgibt ringförmig die durch eine Trennwand 28 abgetrennte zweite Vorratskammer 6, wie in einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele dargestellt worden ist.
Das Gehäuseelement 17 umfasst ein Eingriffselement 18, welches mit dem Führungselement 11 in Eingriff bringbar ist. Das Eingriffselement 18 umfasst einen Absatz 20. Der Absatz 20 kann zumindest teilweise einen Aussendurchmesser aufweisen, der zumindest geringfügig grösser als der Innendurchmesser des Eingriffselements 18 ist. Das Eingriffselement 18 weist eine Ausnehmung 21 auf.
Eine Nut 66 ist entlang einer Innenwand des Gehäuseelements 17 ausgebildet. Die Nut 66 dient der Aufnahme des Absatzes 20 des Führungselements 11 , sodass das Gehäuseelement 17 verliersicher auf dem Führungselement 11 haltbar ist.
Am Ende des Führungselements 11 , welches dem Gehäuseelement 17 zugewandt ist, ist ein Federelement 19 angeordnet. Das Federelement 19 gemäss des dargestellten Ausführungsbeispiels umfasst eine Öffnung 67 im Gehäuseelement 17 und einen Vorsprung 68.
Der Vorsprung 68 des Federelements 19 greift in die Ausnehmung 21 des Gehäuseelements 17 ein, wenn das Gehäuseelement 17 über das Führungselement 11 gestülpt ist und das Federelement 19 sich in der Ausnehmung 21 ausdehnen kann. Mittels des Federelements 19 ist das Gehäuseelement 17 in einer Drehrichtung, der Feststellrichtung, drehfest mit dem Gehäuse 2 verbunden. In der Feststellrichtung bildet der Vorsprung 68 des Federelements 19 einen Anschlag aus, das heisst, zumindest ein Teil des Vorsprungs 68 greift in die Ausnehmung 21 ein. Hierdurch wird eine Drehung des Gehäuseelements 17 relativ zum Führungselement 11 in der Feststellrichtung verhindert.
Eine Drehung des Gehäuseelements 17 relativ zum Führungselement 11 in der entgegengesetzten Drehrichtung ist jedoch möglich.
Die Ausnehmung 21 erstreckt sich gemäss des Ausführungsbeispiels nach Fig. 14 zumindest bis zur Nut 66. Die Öffnung 67 dient der Freistellung des Federelements 19, sodass das Federelement 19 elastisch relativ zur Oberfläche des Führungselements 11 verformbar ist. Somit gewährleistet die Öffnung 67 eine ausreichende Elastizität des Federelements 19. Die Öffnung hat eine Weite, die sich beim Zusammenbau verringern kann, sodass das Federelement 19 in die Nut 66 des Eingriffselements 18 eingepasst werden kann.
Die Öffnung 67 ist zumindest teilweise durch die Ausnehmung 21 sichtbar, wenn das Bewegungselement 12 mit dem Gehäuseelement 17 zusammengebaut ist.
Fig. 15 zeigt eine Ansicht der erfindungsgemässen Mehrkomponentenkartusche 1 mit einem Ausschnitt, welcher das Federelement 19 zeigt. Das Federelement 19 ist gemäss Fig. 15 am Führungselement 11 als Vorsprung 68 angebracht. Das Federelement 19 kann auch andere Ausführungsformen aufweisen, die eine Verdrehung des Gehäuseelements 17 relativ zum Führungselement 11 in eine Drehrichtung erlauben, in die Feststellrichtung aber blockieren.
Gemäss des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist das Federelement 19 einstückig mit dem Führungselement 11 ausgebildet. Das Federelement 19 hat eine im wesentlichen zylindrische Form. Der Vorsprung 68 des Federelements 19, der mit der Ausnehmung 21 im Eingriff ist, weicht von dieser zylindrischen Form ab, da er sich bezüglich der Mantelfläche des Zylinders, der das Federelement 19 umhüllt, nach aussen erstreckt. Wird hingegen das Gehäuseelement 17 relativ zum Führungselement 11 in der Drehrichtung gedreht, kommt der Vorsprung 68 mit der Nut 66 des
Gehäuseelements 17 in Berührung. In dieser Position folgt die Aussenkontur des Vorsprungs 68 im wesentlichen der Mantelfläche des Zylinders, der das Federelement 19 umhüllt. Der Vorsprung 68 kann hierbei eine definierte Druckkraft auf die Innenwand im Bereich der Nut 66 ausüben, sodass einstellbar ist, wie leichtgängig die Drehung in Drehrichtung erfolgen kann.
Der Vorsprung 68 kann im Zustand, in welchem er mit der Ausnehmung 21 im Eingriff ist, sich in axialer Richtung über die Ebene, welche das Ende 69 des Führungselements 11 enthält, hinausragen, was in Fig. 16 gut sichtbar ist. Fig. 16 zeigt ein Detail der Fig. 15, in welcher der Vorsprung 68 im Eingriff mit dem Gehäuseelement 17 steht.
Fig. 17 zeigt einen Schnitt durch eine Mehrkomponentenkartusche gemäss der in Fig. 11 gezeigten Variante im geschlossenen Zustand. Die einzelnen Elemente der Mehrkomponentenkartusche sind gleich bezeichnet wie in Fig. 11 und bezüglich deren Funktion wird auf die Beschreibung zu Fig. 11 verwiesen.
Das Führungselement 11 ist relativ zu dem Gehäuse 2 mittels des Bewegungselements 12 bewegbar. Das Bewegungselement 12 umfasst ein an der Aussenseite des Führungselements 11 angebrachtes Aussengewinde 15, in welches ein am Gehäuse 2 angebrachtes Innengewinde 16 eingreifen kann.
Gemäss des gezeigten Ausführungsbeispiels kann durch diese Relativbewegung zwischen Führungselement 11 und Gehäuse 2 der Verbindungsweg für die erste Komponente 8 und die zweite Komponente 9 in den Mischer 14 geöffnet werden. Die geöffnete Position ist in Fig. 22 dargestellt. Fig. 22 unterscheidet sich von Fig. 17 nur dadurch, dass zwischen dem Führungselement 11 und dem Gehäuse 2 ein Kanal ausgebildet ist, der dem Kanal 51 der Fig. 4,5,8,9 entspricht. Um den Verbindungsweg für die erste Komponente 8 und die zweite Komponente 9 offen zu halten, weist das Führungselement 11 und/oder das Gehäuse 2 eine Rastverbindung auf.
Fig. 18 zeigt einen Schnitt die Mehrkomponentenkartusche gemäss Fig. 17 im Bereich des Kolbens 3, der als Ringkolben ausgebildet ist. In diesem Schnitt ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für eine Rastverbindung gezeigt. Die Rastverbindung umfasst eine an der Innenwand des Gehäuses 2 angeordnete Nase 70, die als Detail E in Fig. 21 gezeigt ist. Ein entsprechendes Gegenelement 71 ist gemäss Fig. 18 in einer gegenüberliegenden Position angeordnet. Insbesondere kann zwischen der offenen Position und der Position in welcher die Rastverbindung geschlossen ist, das heisst die Nase in das Gegenelement 71 eingreift eine Drehung um 180° erfolgen. Diese Auswahl hat den besonderen Vorteil, dass für den Benutzer eine Drehung um 180° eine angenehme Handhabung bedeutet, weil er in diesem Fall die Drehung mit einer einzigen Handbewegung durchführen kann. Für eine Drehung um 360° müsste er mindestens einmal den Griff lösen.
Fig. 19 ist ein Detail C der Fig. 17 in welchem die Abdichtung zwischen Führungselement 11 und Gehäuse 2 gezeigt ist, um einen Austritt der Komponente 8 in Richtung des Bewegungselements 12 zu verhindern. An der Aussenwand des Führungselements 11 ist nach diesem Ausführungsbeispiel eine Dichtlippe 72 angeordnet. Die Dichtlippe 72 liegt in einer Ausbuchtung 73 des Gehäuses 2 an, sodass die Komponente 8 im Lagerzustand nicht weiter als bis zur Dichtlippe gelangt. Werden nun die beiden Komponenten ausgetragen, erhöht sich der Druck, der auf die Dichtlippe wirkt. Um zu vermeiden, dass durch den erhöhten Druck beim Austragen der Komponenten es zu Undichtigkeiten im Bereich der Dichtlippe kommt und Komponente 8 in Richtung des Bewegungselements 12 gelangen kann, ist eine Erhöhung des Anpressdrucks der Dichtlippe an der Innenwand des Gehäuses vorgesehen. Diese Erhöhung des Anpressdrucks wird erreicht, indem durch die Relativbewegung des Führungselements 11 zum Gehäuse 2 die Dichtlippe 72 mit dem Führungselement 11 in einen Abschnitt 74 des Gehäuses 2 bewegt wird, der einen kleineren Innendurchmesser als die Ausbuchtung 73 aufweist. Hierdurch wird der Anpressdruck der Dichtung an der Innenwand des Gehäuses erhöht. Somit ist eine Dichtwirkung während des Austragens der Komponenten gewährleistet, da die Dichtlippe 72 den höheren Innendrücken, die beim Austragen der Komponenten herrschen, standhalten kann. Die entsprechende Position der Dichtlippe ist in Fig. 24 gezeigt.
Fig. 20 ist ein Detail D der Fig. 18, welche insbesondere das Gegenelement 71 zeigt, welches zur Verbindung mit der Nase 70 dient. Das Gegenelement 71 weist hierzu eine Einbuchtung 75 auf, die zur Aufnahme der Nase 70 dient. Die hieraus gebildete Rastverbindung ist im eingerasteten Zustand in Fig. 23 gezeigt sowie im Detail in Fig. 25. Selbstverständlich können die Positionen der Nase und des entsprechenden Gegenelements auch vertauscht sein, das heisst die Nase befindet sich auf dem Führungselement 11 und das Gegenelement an der Innenwand des Gehäuses 2, eine Lösung die hier nicht zeichnerisch dargestellt ist.

Claims

Patentansprüche
1. Mehrkomponentenkartusche (1 ), welche zur einmaligen Verwendung bestimmt ist, umfassend eine erste Vorratskammer (6) für eine erste
Komponente (8), eine zweite Vorratskammer (7) für eine zweite Komponente (9), wobei die erste Vorratskammer (6) getrennt von der zweiten Vorratskammer (7) ist, wobei die erste Vorratskammer (6) koaxial um die zweite Vorratskammer (7) herum angeordnet ist und einen Ringraum (10) ausbildet, wobei in der ersten Vorratskammer (6) ein erster Kolben (3) beweglich aufgenommen ist und in der zweiten Vorratskammer (7) ein zweiter Kolben (4) beweglich aufgenommen ist, wobei der erste und zweite Kolben (3,4) mittels eines Stössels (5) bewegbar sind, um die beiden Komponenten (8,9) gleichzeitig auszutragen, dadurch gekennzeichnet, dass der Stössel (5) in einem
Gehäuseelement (17) gehalten ist, wobei ein Führungselement (11 ) vorgesehen ist, um den ersten Kolben (3) in der ersten Vorratskammer (6) zu führen und um den zweiten Kolben (4) in der zweiten Vorratskammer (7) zu führen, wobei das Gehäuseelement (17) ein Eingriffselement (18) umfasst, welches mit dem Führungselement (11 ) in Eingriff bringbar ist.
2. Mehrkomponentenkartusche (1 ) nach Anspruch 1 , wobei das Eingriffselement (18) relativ zum Führungselement (11 ) drehbar ist.
3. Mehrkomponentenkartusche (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei mittels des Führungselements (11 ) während der Drehbewegung eine
Verschiebebewegung relativ zu einem Gehäuse (2), in welchem das Führungselement (11 ) aufgenommen ist, ausführbar ist, sodass durch die Drehbewegung und Verschiebebewegung eine Verbindung zwischen der ersten und zweiten Komponente (8,9) herstellbar ist.
4. Mehrkomponentenkartusche (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Führungselement (11 ) ein Federelement (19) umfasst.
5. Mehrkomponentenkartusche (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Führungselement (11 ) in einem Gehäuse (2) angeordnet ist, wobei das Führungselement (11 ) relativ zu dem Gehäuse (2) mittels eines Bewegungselements (12) bewegbar ist.
6. Mehrkomponentenkartusche nach Anspruch 5, wobei das Bewegungselement (12) ein an dem Führungselement (11 ) angebrachtes Aussengewinde (15) umfasst, in welches ein am Gehäuse (2) angebrachtes Innengewinde (16) eingreifen kann.
7. Mehrkomponentenkartusche nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das Federelement (19) einen Absatz (20) am Umfang des
Führungselements (11 ) umfasst.
8. Mehrkomponentenkartusche nach Anspruch 7, wobei der Absatz (20) einen Aussendurchmesser aufweist, der zumindest geringfügig grösser als der Innendurchmesser des Eingriffselements (18) ist.
9. Mehrkomponentenkartusche nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei das Federelement (19) einen Vorsprung (68) aufweist, der in eine Ausnehmung (21 ) des Gehäuseelements (17) eingreift, sodass das Gehäuseelement (17) in einer Drehrichtung drehfest mit dem Führungselement (11 ) verbunden ist.
10. Mehrkomponentenkartusche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Nut (66) entlang einer Innenwand des Gehäuseelements (17) ausgebildet ist.
11. Mehrkomponentenkartusche nach Anspruch 10, wobei die Ausnehmung (21 ) sich zumindest bis zur Nut (66) erstreckt, wenn das
Gehäuseelement (17) mit dem Führungselement (11 ) verbunden ist.
12. Mehrkomponentenkartusche nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 11 , wobei das Federelement (19) eine Öffnung (67) umfasst.
13. Mehrkomponentenkartusche nach Anspruch 12, wobei die Öffnung
(67) zumindest teilweise von der Ausnehmung (21 ) überdeckt ist, wenn das Führungselement (11 ) mit dem Gehäuseelement (17) zusammengebaut ist.
14. Mehrkomponentenkartusche nach einem der Ansprüche 3 bis 13, wobei eine Rastverbindung zwischen dem Führungselement (11 ) und dem Gehäuse (2) vorgesehen ist.
15. Mehrkomponentenkartusche nach Anspruch 14, wobei mittels der Rastverbindung ein Kanal (51 ) offen haltbar ist, welcher von einer Austrittsöffnung (13) der ersten Vorratskammer (6) zu einer zweiten Austrittsöffnung (29) der zweiten Vorratskammer (7) führt, sodass die erste Komponente (8) und die zweite Komponente (9) gemeinsam austragbar sind.
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