Mischer und Abgabeeinrichtung
Die Erfindung betrifft einen Mischer mit einem Ankopplungselement mit Einlassstutzen, einem relativ zu dem Ankopplungselement drehbaren Mischergehäuse, das eine Auslassöffnung und ein gegenüberliegendes Einlassende aufweist, in dem das Ankopplungselement aufgenommen ist, und einem in dem Mischergehäuse aufgenommenen Mischerelement, das eine Längsachse des Mischers de- finiert. Weiter betrifft die Erfindung eine Abgabeeinrichtung mit wenigstens zwei miteinander verbundenen Behältern sowie einem derartigen Mischer.
Ein Mischer der eingangs genannten Art sowie eine entsprechende Abgabeeinrichtung sind bspw. aus der EP 0 733 022 B1 bekannt, wobei der Mischer mittels eines Bajonett-Verschlusses an der Kartusche verriegelt werden kann. Die Abdichtung zwischen dem Ankopplungselement des Mischers und dem Mischergehäuse erfolgt zwischen einer etwa zylindrischen Außenwand des Ankopplungselements und einer entsprechenden Innenwand des Mischergehäuses. Der aus der EP 0 733 022 B1 bekannte Mischer ist ein sogenannter statischer Mischer, d. h. ein Mischer bei welchem das Mischerelement nicht drehbar antreibbar ist. Eine ähnliche Abgabeeinrichtung ist auch aus der US 5,333,760 oder der EP 0 730 913 B1 bekannt.
Auch die EP 1 968 751 B1 beschreibt einen Mischer sowie eine Abgabeeinrich- tung, wobei der Mischer lediglich aus einem Mischergehäuse und einem darin aufgenommenen Mischerelement besteht. Sowohl das Mischergehäuse als auch das Mischerelement übernehmen dabei Funktionen eines Ankopplungselements zur Verbindung mit einem Kartuschengehäuse.
In der EP 2 335 641 A1 werden eine Doppelkartusche und ein mit dieser verbindbarer statischer Mischer beschrieben. Die Verbindung zwischen dem Mischer und der Doppelkartusche erfolgt dabei über eine Bajonett-Verbindung, die auf einer Kappe vorgesehen ist, welche das Ankopplungselement und das Mischergehäuse umgreift und relativ zu diesen verdrehbar ist. Bei diesem Mischer ist das Ankopplungselement einstückig mit dem Mischerelement ausgestaltet, wobei diese wiederum drehbar in dem Mischergehäuse gelagert sind. Eine ähnliche Lösung mit einer Überwurfmutter ist aus der EP 1 440 737 A1 bekannt. Bei bekannten Mischern und Abgabeeinrichtungen besteht die Gefahr, dass diese voneinander gelöst werden, wenn die in den Behältern aufgenommenen Komponenten mit zu großem Druck ausgebracht werden. Dies kann entweder bei der Verwendung hochviskoser oder pastöser Materialien geschehen oder bei zu hoch gewählter Ausbringgeschwindigkeit. Zudem kann es innerhalb des Mischers selbst bei einem zu hohen Ausbringdruck zu Undichtigkeiten, insbesondere zwischen dem Mischergehäuse und dem Ankopplungselement, kommen.
Statt einer Verbindung der Bauteile des Mischers mittels eines Rastmechanismus, der wie oben beschrieben anfällig gegen Undichtigkeiten ist, können die Bauteile auch miteinander verschweißt werden, bspw. mittels einer Ultraschall- verschweißung. Dies ist jedoch teuer und daher für Mischer, die Einwegteile sind, ungünstig.
Die Verbindung zwischen dem Mischer und der Kartusche erfordert bspw. bei den Lösungen nach der EP 0 733 022 B1 oder der EP 2 335 641 A1 eine visuelle Kontrolle und ein exaktes Aufsetzen des Mischers in einer vorbestimmten Position. Dies wird teilweise als mühsam und unpraktisch empfunden. Zudem ist bei den Mischern nach dem Stand der Technik schon während der Montage des Mischers eine spezielle Ausrichtung des Ankopplungselements relativ zu dem Mischergehäuse erforderlich, da der Mischer sonst nicht auf die Kartusche aufge-
setzt werden kann. Dies erfordert einen zusätzlichen kostenproduzierenden Montageschritt einschließlich der erforderlichen Qualitätskontrolle.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Mischer und eine Abga- beeinrichtung der eingangs genannten Art bereit zu stellen, die die oben genannten Nachteile bekannter Mischer vermeiden und insbesondere eine verbesserte Verbindung zwischen dem Mischer und der Kartusche sowie eine verbesserte Abdichtung des Mischers selbst erlauben. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Mischer mit dem Merkmal des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist das Einlassende des Mischergehäuses mit einem Außengewinde versehen. Dies ermöglicht es, den Mischer in eine bspw. hülsenartige Struktur einer Kartusche einzuschrauben, die mit einem Innengewinde versehen ist. Die Schraubverbindung mittels eines Gewindes ermöglicht die Auf- nähme größerer Lasten im Vergleich zu anderen Verbindungsarten, bspw. einem nur punktuell wirkenden Bajonett-Verschluss. Die Gefahr, dass der Mischer von der Kartusche abplatzt, kann somit auch bei hohem Ausbringdruck minimiert werden. Ein besonderer Vorteil ergibt sich auch daraus, dass das Mischergehäuse selbst mit dem Außengewinde versehen ist, da der Kraftfluss bei hohem Aus- bringdruck unmittelbar zwischen dem Mischergehäuse und der Kartusche erfolgt und damit kein zusätzliches Bauteil, wie bspw. aus dem Stand der Technik bekannte Überwurfmuttern oder -kappen, als potentielle Schwachstellen vorgesehen sind. Zudem ist bei einer Schraubverbindung, anders als bei einem Bajonett- Verschluss, weder eine exakte Ausrichtung des Mischers zu einer Kartusche oder dgl. noch zwischen dem Mischergehäuse und dem Ankopplungselement erforderlich.
In einigen Anwendungsfällen liegen die in dem Mischer zu vermischenden Komponenten in unterschiedlichen Volumenanteilen vor. Entsprechend können auch die Einlassstutzen des Mischers bzw. die Auslassstutzen der Kartusche unter-
schiedlich groß gestaltet sein. Um das korrekte Aufsetzen des Mischers auf die Kartusche zu erleichtern, wird es daher bevorzugt, wenn das Ankopplungsele- ment eine sich parallel zu den Einlassstutzen erstreckende Positionierungszunge aufweist, die in der der Auslassöffnung abgewandten Richtung über die Einlass- stutzen hervorsteht. Eine solche Positionierungszunge kann verhindern, dass der Mischer in falscher Ausrichtung zu der Kartusche auf dieser befestigt wird. Insbesondere lässt sich hierdurch auch verhindern, dass ein ungewollter Kontakt der Mischereinlassstutzen mit den Auslassstutzen bzw. -Öffnungen der Kartusche erfolgt, was zu einem Vermischen der Komponenten bereits im Bereich der Kartu- sehe führen kann, die dann aushärten und die Kartusche unbrauchbar machen. Alternativ kann auch an dem Mischer eine Öffnung vorgesehen sein, in welche eine Positionierungszunge oder dgl. der Kartusche eingreift.
In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist es vorgesehen, dass die Positi- onierungszunge sich in der der Auslassöffnung abgewandten Richtung verjüngt. Dies erleichtert das "Finden" der Positionierungszunge und einer entsprechenden Öffnungskontur. Gleichzeitig kann hierdurch eine Vorausrichtung des Ankopp- lungselements relativ zu der Kartusche erfolgen, so dass die Einlassstutzen und die Auslassstutzen sich in idealer Ausrichtung treffen.
Mit anderen Worten erfolgt das Befestigen eines erfindungsgemäßen Mischers auf einer Kartusche mit folgenden Schritten: Zuerst kommt die Positionierungszunge ab einen bestimmten Punkt in Berührungskontakt mit der entsprechenden Aufnahme an der Kartusche, wobei anfänglich Spiel zwischen der Positionie- rungszunge und der Aufnahme in der Kartusche besteht. Danach fungiert die Positionierungszunge wie eine Führungsschiene in einem, z.B. konisch auslaufenden, Kanal in der Kartusche. In der Folge wird hierdurch der Mischer durch das axiale Einschieben der Positionierungszunge automatisch in der Kartusche zentriert und ausgerichtet.
Um das Aufschrauben des Mischers auf eine Kartusche oder dgl. zu erleichtern, wird es bevorzugt, wenn das Gewinde ein mehrgängiges Gewinde ist, insbesondere ein dreiteiliges Gewinde. Hierdurch sind nicht nur drei Startpunkte für den Gewindeeingriff vorhanden, sondern es ist auch eine Verdrehung des Mischers zu der Kartusche um einen vergleichsweise kleinen Betrag, bspw. bei einem dreiteiligen Gewinde um nur 120°, ausreichend, um eine feste Verbindung zwischen dem Mischer und der Kartusche herzustellen. Dabei wird es besonders bevorzugt, wenn die Gewindegänge des Mischers und entsprechende Gewindegänge der Kartusche zurückversetzt sind, so dass der Mischer zunächst mit seinem Mischergehäuse in eine bspw. hülsenartige Aufnahme der Kartusche eingebracht werden kann und erst danach die beiden Gewinde ineinander greifen.
Vorzugsweise ist der Mischer derart ausgestaltet, dass das Ankopplungselement auf seiner der Auslassöffnung zugewandten Seite Dichtmittel aufweist. Wenn das Ankopplungselement in einem bspw. etwa topfartigen Einlassende des Mischergehäuses aufgenommen ist, wird die Dichtwirkung zwischen dem Ankopplungselement und dem Mischergehäuse durch Festziehen der Schraubverbindung des Mischers mit einer Kartusche verbessert. Zusätzlich wird die Dichtwirkung auch durch einen auf das Ankopplungselement wirkenden Ausbringdruck verbessert. Bei zunehmendem Druck dichtet das Ankopplungselement bei einer derartigen stirnseitigen Abdichtung folglich auch stärker gegenüber dem Mischergehäuse ab.
In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist es vorgesehen, dass das An- kopplungselement auf seiner der Auslassöffnung zugewandten Seite zwei ringförmige Vorsprünge aufweist, zwischen denen eine umlaufende Nut ausgebildet ist, in welcher ein ringartiger Vorsprung des Mischergehäuses dichtend eingreift. Mit anderen Worten ist zwischen dem Mischergehäuse und dem Ankopplungselement eine kreisringförmige Nut-Feder-Verbindung geschaffen, die zwar ein Verdrehen des Ankopplungselements relativ zu dem Mischergehäuse ermöglicht,
gleichzeitig aber auch eine besonders gute Dichtwirkung erzielt. Alternativ kann diese axiale Dichtung auch umgekehrt aufgebaut sein, d.h. mit einer Nut im Mischergehäuse, in die ein ringartiger Vorsprung des Ankopplungselements eingreift.
Weiter kann auch eine zusätzliche Gewindeverbindung zwischen dem Ankopp- lungselement und dem Mischergehäuse ausgebildet sein, so dass das Ankopp- lungselement bei einer relativen Drehung des Mischergehäuses während der Befestigung des Mischers an einer Kartusche mit einem durch das zusätzliche Ge- winde definierten Hub in das Mischergehäuse gezogen wird. Dies sorgt für eine definierte Dichtwirkung.
Die zuvor beschriebene axiale Abdichtung stellt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar. Dennoch ist es alternativ möglich, statt der axialen Dichtung eine radiale Dichtung, bspw. mittels einer radialen Nut in dem Mischergehäuse und einem ringartigen Vorsprung in dem Ankopplungselement, vorzusehen.
Die Einlassstutzen des Ankopplungselements erstrecken sich zweckmäßiger Weise parallel zu der Längsachse des Mischers und bilden dabei Kanäle, welche vorzugsweise über jeweils wenigstens eine radiale Öffnung in eine durch das Mischergehäuse gebildeten Mischraum münden, in welchem das Mischerelement vorgesehen ist. Wenigstens einer der in den Mischraum mündenden Kanäle kann dabei auch mit einer Umlenkung versehen sein, bspw. indem ein Kanalabschnitt sich etwa bogenförmig um die Längsachse des Mischers erstreckt. Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es auch möglich, dass wenigstens einer der Kanäle einen sich in Richtung der Längsachse des Mischers erstreckenden ersten Abschnitt, eine daran anschließende U-förmige Umlenkung und einen weiteren, parallel zu dem ersten Abschnitt verlaufenden Kanalabschnitt bildet, der dann in den Mischraum mündet. Dies kann das Vorauseilen einer der Komponenten verringern, so dass ein von Anfang an gutes Mischergebnis erzielt wird. Zusätzlich wird hier-
durch auch die Gefahr einer Rückkontamination am Ende des Mischvorgangs verringert, d. h. in dem Mischraum aufgenommene Substanzen können nicht oder allenfalls nur schlecht in die Kartusche zurückfließen. Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es auch möglich, den Querschnitt wenigstens einer der in den Misch- räum mündenden Öffnungen durch einen Schott oder dgl. zu verringern.
Wenn das Ankopplungselement wenigstens einen radial nach außen vorstehenden Rastvorsprung aufweist, der in eine radiale Nut in dem Einlassende des Mischergehäuses eingreift, kann eine (Vor-)Montage des Mischers derart erfol- gen, dass das Ankopplungselement und das Mischergehäuse bereits miteinander verbunden bereitgestellt werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass das Ankopplungselement aus dem Mischergehäuse herausfällt. Die zum Zusammenbau des Mischers erforderlichen Schritte sind damit auf das Einsetzen des Mischerelements in das Mischergehäuse und das Verrasten des Ankopplungsele- ments in dem Mischergehäuse reduziert.
Vorzugsweise ist das Ankopplungselement frei drehbar in dem Mischergehäuse gehalten. Dies ist erforderlich, um einerseits eine Ausrichtung der Einlassstutzen des Mischers zu den entsprechenden Auslassstutzen der Kartusche und anderer- seits auch das Festschrauben des Mischergehäuses an der Kartusche zu ermöglichen. Somit kann das Ankopplungselement in beliebiger (Dreh-)Stellung der Einlassstutzen zu dem Mischergehäuse angeordnet sein, ohne dass dies den Vorgang der Verbindung von Mischer und Kartusche beeinträchtigen würde. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Ankopplungselement zudem zumindest um einen begrenzten Betrag in axialer Richtung parallel zu der Längsachse des Mischers verschiebbar in diesem gehalten ist. Dies kann bspw. dadurch erfolgen, dass die radiale Nut in dem Einlassende des Mischergehäuses in axialer Richtung geringfügig größer als der Rastvorsprung des Ankopplungs- elements ausgebildet ist. Die axiale Verschiebbarkeit des Ankopplungselements
relativ zu dem Mischergehäuse kann bspw. weniger als 1 mm insbesondere zwischen 0,1 mm und 0,5 mm, betragen. Hierdurch können einerseits beim Aufschrauben des Mischers auf eine Kartusche geringfügige Toleranzen innerhalb des Mischers ausgeglichen werden. Andererseits ist es auch möglich, die Dicht- Wirkung zwischen dem Ankopplungselement und dem Mischergehäuse während des Aufschraubens zu verbessern, indem das Ankopplungselement fester in das Mischergehäuse gepresst wird.
Der erfindungsgemäße Mischer kann entweder als ein statischer Mischer, d. h. mit einem nicht angetriebenen Mischerelement, oder als ein dynamischer Mischer mit einem angetriebenen Mischerelement ausgestaltet sein. Bei dynamischen Mischern ist in dem Ankopplungselement eine Öffnung ausgebildet, durch welche sich das Mischerelement so erstrecken kann, dass es mit einer Antriebswelle verbindbar ist. Häufig ist dies eine Sechskantwelle, die in eine entsprechende Innen- sechskantkontur des Mischerelements eingreifen kann.
Unabhängig von den zuvor beschriebenen Merkmalen betrifft die Erfindung auch einen Mischer mit einem Ankopplungselement mit Einlassstutzen, einem relativ zu dem Ankopplungselement drehbaren Mischergehäuse, das eine Auslassöff- nung und ein gegenüberliegendes Einlassende aufweist, in dem das Ankopplungselement aufgenommen ist, und einem in dem Mischergehäuse aufgenommenen Mischerelement, das eine Längsachse des Mischers definiert. Dabei ist das Ankopplungselement vorzugsweise mit einer Lagerbuchse versehen, in der das Mischerelement drehbar und abgedichtet gelagert ist. Auf diese Weise lässt sich die Dichtigkeit des dynamischen Mischers weiter verbessern. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung dieses Erfindungsgedankens ist die Lagerbuchse ein etwa zylindrisches Bauteil, welches nur mit einem Ende bzw. nur bereichsweise innerhalb des Ankopplungselements gehalten ist. Ein freies Ende der Lagerbuchsen kann dabei dichtend an dem Mischerelement anliegen, so dass auch geringfügige Winkelabweichungen zwischen der Ausrichtung der Längsach-
se des Mischerelements und der Längsachse der übrigen Mischerkomponenten ausgeglichen werden können.
Statt eines Außengewindes an dem Mischergehäuse kann für einen dynamischen Mischer auch ein Bajonettbefestigungsmittel an dem Mischergehäuse vorgesehen sein, das bspw. durch radial abstehende Bajonettlaschen gebildet wird.
Unabhängig von der Befestigungsart des Mischers an der Kartusche wird auch bei dynamischen Mischern die Ausrichtung des Ankopplungselements zu der Kar- tusche oder dgl. mittels einer Positionierungszunge, die in eine entsprechende Öffnungskontur eingreift, bevorzugt. Dabei kann die Positionierungszunge auch verhindern, dass eine falsche Ausrichtung der Einlassstutzen zu den Auslassstutzen auftritt. Die Erfindung betrifft weiter eine Abgabeeinrichtung mit wenigstens zwei miteinander verbundenen Behältern, die einen gemeinsamen Auslassbereich mit Auslassstutzen für jeden der Behälter aufweisen, und mit einem lösbar mit dem Auslassbereich verbindbaren Mischer, der einen Ankopplungsabschnitt mit Einlassstutzen, die jeweils mit einem Auslassstutzen verbindbar sind, ein Mischergehäu- se und ein in dem Mischergehäuse aufgenommenes Mischerelement aufweist. Der Auslassbereich der Behälter ist erfindungsgemäß mit einem Innengewindeabschnitt zur Verbindung mit einem Außengewindeabschnitt des Mischergehäuses ausgestattet. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um ein mehrgängiges, insbesondere ein dreiteiliges, Gewinde. Die wenigstens zwei Behälter der Abga- beeinrichtung können zu einer Kartusche zusammengefasst sein, wobei die Behälter bspw. parallel nebeneinander oder ineinander geschachtelt vorgesehen sind.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abgabeeinrichtung weist entweder der Auslassbereich der Behälter oder das An-
kopplungselement des Mischers eine Positionierungszunge auf, die sich bspw. parallel zu den Ein- oder Auslassstutzen erstrecken kann. Weiter ist in dem An- kopplungselement des Mischers bzw. in dem Auslassbereich der Behälter eine Öffnungskontur zur Aufnahme der Positionierungszunge vorgesehen. Diese Öff- nungskontur kann z. B. größer als die Positionierungszunge oder trichterförmig ausgestaltet sein, um das Einbringen der Positionierungszunge in die Öffnungskontur zu erleichtern.
Um ein falsches Aufstecken des Mischers auf die Behälter und einen ungewollten Kontakt der Mischereinlassstutzen mit den Auslassstutzen bzw. Öffnungen der Kartusche zu verhindern, steht die Positionierungszunge in der der Auslassöffnung abgewandten Richtung vorzugsweise derart über die Einlassstutzen des Mischers hervor, dass die Einlassstutzen und die Auslassstutzen erst dann miteinander in Eingriff kommen, wenn die Positionierungszunge zumindest bereichs- weise in der Öffnungskontur aufgenommen ist. Auch die Gewindeabschnitte des Mischers und der Behälter greifen vorzugsweise erst dann ineinander ein, wenn die Positionierungszunge in der Öffnungskontur aufgenommen ist.
Vorzugsweise ist die Positionierungszunge trichterförmig in der Öffnung gleitend geführt, wenn die Auslassstutzen mit den Einlassstutzen dichtend ineinander geschoben werden. Mit anderen Worten ist die Positionierungszunge während der Montage des Mischers auf den Behältern der Kartusche in Kontakt mit der Öffnung und richtet sowohl die Ein- und Auslassstutzen zueinander als auch die Gewinde zueinander aus. Dies ist insbesondere bei einem in der Praxis häufig auftretenden Mischerwechsel an einer in einem Ausbringgerät eingelegten Kartusche relevant, da die Ein- und Auslassstutzen hierbei für einen Benutzer in der Regel verdeckt sind, so dass es wichtig ist, dass sich die Stutzen und Gewinde von alleine ausrichten.
In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist es vorgesehen, dass die Positionierungszunge und die Öffnungskontur derart gestaltet sind, dass die Positionierungszunge nur in exakt einer Stellung in die Öffnungskontur eingebracht werden kann. Dies kann bspw. dadurch erfolgen, dass die Positionierungszunge und die entsprechende Öffnungskontur gekrümmt, bspw. konvex, ausgestaltet oder bspw. unsymmetrisch ausgebildet sind.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Auslassbereich der Behälter mit einer Platte versehen, in der die Auslassstutzen bündig abschließen und in der eine Öffnungskontur zur Aufnahme der Positionierungszunge vorgesehen ist. Dabei schließt an die Platte ein ringförmiger Kragen an, in dem der Innengewindeabschnitt ausgebildet ist. Dies ermöglicht eine besonders gute Kraftübertragung zwischen dem Mischer und den Behältern. Vorzugsweise sind in der Platte Rippen ausgebildet, die bspw. zwischen den Auslassstutzen angeordnet sein können. Die Rippen stehen gegenüber der Platte in Richtung des Mischers vor und verhindern so zusätzlich, dass der Mischer falsch aufgesetzt wird. Darüber hinaus kann eine solche Querverrippung zwischen und/oder unterhalb der Auslass-Kanäle der Kartusche eine unerwünschte Ver- schleppung bspw. der Katalysator-Paste oder der Base-Paste eines Zweikomponentengemisches zum jeweils anderen Kanal vermeiden. Verschmutzungen des Kartuschenkragen-Bodens mit Katalysator- oder Base-Abformmasse, z.B. beim Herausziehen des Mischers zum Mischerwechsel - aus einer Kartusche werden bis zu 10 oder mehr Abformungen, d.h. Austragsvorgänge mit jeweils neuem Mi- scher, vorgenommen - sind üblicherweise im Alltagsbetrieb nicht zu vermeiden. Die Querrippen fangen jedoch die herabfließende Masse im Bereich zwischen den Rippen auf und verhindern somit eine schnelle Verschleppung zum jeweils anderen Auslasskanal. Verschlepptes Material könnte zu einer Kontamination der jeweils einen Komponente mit der anderen Komponente, d.h. zu vorzeitigem
Aushärten, Verstopfung der Kanäle oder Instabilität des abgefüllten Materials führen.
Die Querverrippung hat also neben der Aufgabe, ein falsches Einsetzen der Posi- tionierungszunge bzw. der Kanäle zu verhindern, die weitere wichtige zweite Funktion der Verhinderung der Verschleppung und Kontamination der beiden Pasten zum jeweils anderen Kanal.
Weiter betrifft die Erfindung eine Abgabeeinrichtung mit wenigstens zwei mitei- nander verbundenen Behältern, die einen gemeinsamen Auslassbereich mit Auslassstutzen für jeden der Behälter aufweisen, und einem lösbar mit dem Auslassbereich verbindbaren Verschlusselement. Der Auslassbereich der Behälter weist dabei einen Innengewindeabschnitt und das Verschlusselement Rastmittel auf, die lösbar an dem Innengewinde befestigbar sind. Vorzugsweise weisen die Be- hälter Auslassstutzen und das Verschlusselement in diese einsetzbare Stopfen auf, wobei die Stopfen über ein Torsionselement mit den Rastmitteln verbunden sind. Mit anderen Worten kann das Verschlusselement ein einstückiges Bauteil sein, das auf die Kartusche aufgerastet und durch Verdrehen abgehoben werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen schematisch:
Figur 1 in Schnittansicht eine erfindungsgemäße Abgabeeinrichtung,
Figur 2 die Abgabeeinrichtung nach Figur 1 vor dem Aufsetzen des Mischers,
Figur 3 in vergrößerter Ansicht die Abgabeeinrichtung nach Figur 1 während des Aufsetzen des Mischers,
Figur 4 in Perspektivansicht einen erfindungsgemäßen Mischer,
Figur 5 in Schnittansicht den Mischer nach Figur 4,
Figur 6 in Explosionsansicht die Komponenten des Mischers nach Figur 4,
Figur 7 in Perspektivansicht die Rückseite des Ankopplungselements des Mischers nach Figur 4,
Figur 8 in Perspektivansicht die Vorderseite des Ankopplungselements des Mischers nach Figur 4,
Figur 9 in Schnittansicht das Ankopplungselement des Mischers nach Figur 4,
Figur 10 in Perspektivansicht eine erfindungsgemäße Kartusche mit einem Verschlusselement,
Figur 1 1 in Perspektivansicht das Verschlusselement nach Figur 10,
Figur 12 in Perspektivansicht ein Detail einer weiteren Ausführungsform einer
Abgabeeinrichtung,
Figur 13 in Perspektivansicht eine weitere Ausführungsform eines Mischers, und Figur 14 in Schnittansicht den Mischer nach Figur 13 in einem Kartuschensystem.
Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Abgabeeinrichtung 1 besteht aus einer Doppelkartusche 2 sowie einem Mischer 3, der lösbar mit der Doppelkartusche 2 verbindbar ist. Die Doppelkartusche 2 wird in der dargestellten Ausführungsform durch zwei einstückig miteinander verbundene Behälter 4a, 4b gebildet, die einen unterschiedlichen Querschnitt aufweisen, um unterschiedliche Volumina zweier verschiedener Komponenten, insbesondere einer Basismasse und einer Katalysatormasse zur Herstellung eines Dentalprodukts, aufzunehmen. Die beiden Behälter, 4a, 4b sind an ihrem dem Mischer 3 abgewandten Ende durch Ausbringkolben 5a, 5b verschlossen, welche innerhalb der Doppelkartusche 2 vorgescho- ben werden können, um die in den Behältern 4a, 4b aufgenommenen Komponenten durch den Mischer 3 auszutragen. Bei der Ausführungsform nach Figur 1 handelt es sich um eine sogenannte direkt befüllte Kartusche, bei welcher die Komponenten unmittelbar in den Behältern 4a, 4b aufgenommen sind. Alternativ hierzu ist es auch möglich, die Komponenten in Schlauchbeuteln aufzunehmen, welche wiederum in die Behälter eingebracht sind.
Jeder der beiden Behälter 4a, 4b weist einen Auslassstutzen 6a bzw. 6b auf, wobei die Auslassstutzen einen gemeinsamen Auslassbereich der Doppelkartusche 2 bilden. Hierzu sind die beiden Auslassstutzen 6a, 6b mit einer Platte 7 verse- hen, welche sich senkrecht zu den Auslassstutzen 6a, 6b erstreckt, so dass die Auslassstutzen 6a, 6b bündig in die Platte 7 münden. In Richtung des Mischers 3 ragt von der Platte 7 ein umlaufender Kragen 8 weg, der mit einem Innengewinde 9 versehen ist. Weiter ist in der Platte 7 eine bogenförmige Öffnung 10 ausgebildet. Zwischen den beiden Behältern 4a, 4b der Doppelkartusche 2 verläuft ein Kanal zur Aufnahme einer Antriebswelle (nicht gezeigt), welcher ebenfalls bündig in eine zentrale Öffnung 7a in der Platte 7 mündet. Abweichend von der dargestellten Ausführungsform können die Öffnungen 7a und 10 auch als eine gemeinsame Öffnung ausgebildet sein.
Wie aus der Darstellung der Figur 6 ersichtlich ist, besteht der Mischer 3 aus einem Mischergehäuse 1 1 , welches in seinem Inneren einen Mischraum bildet, einem in dem Mischergehäuse aufgenommenen Mischerelement 12 sowie einem Ankopplungselement 13 (Deckel), welches mit dem Mischergehäuse verbindbar ist. Das Mischergehäuse 1 1 ist an seinem der Doppelkartusche 2 abgewandten Ende mit einer Auslassöffnung 14 versehen, die gegenüber dem den Mischraum bildenden zylindrischen Abschnitt des Mischergehäuses 1 1 verjüngt ist. Das der Auslassöffnung 14 gegenüberliegende Einlassende des Mischergehäuses 1 1 ist topfartig aufgeweitet, um das Ankopplungselement 13 aufzunehmen. Das An- kopplungselement 13 kann dabei in dem Mischergehäuse 1 1 verrastet sein, indem in dem Mischergehäuse 1 1 eine umlaufende Nut 15 ausgebildet ist, in welche ein ringförmiger Rastvorsprung 16 auf der Außenseite des Ankopplungsele- ments 13 einrasten kann. Das Ankopplungselement 13 ist damit frei drehbar in dem Mischergehäuse 1 1 aufgenommen. Abhängig von der Größe der Nut 15 und des Rastvorsprungs 16 in axialer Richtung kann sich das Ankopplungselement 13 jedoch geringfügig, bspw. weniger als etwa 1 mm, in axialer Richtung relativ zu dem Mischergehäuse 1 1 bewegen.
Der in den Figuren dargestellte Mischer 3 ist ein dynamischer Mischer, bei wel- chem das Mischerelement 12 über die (nicht gezeigte) Antriebswelle antreibbar ist. Hierzu erstreckt sich das Mischerelement 12 durch eine zentrale Öffnung in dem Ankopplungselement 13 hindurch und kann in die zentrale Öffnung 7a in der Platte 7 des Auslassendes der Doppelkartusche 2 eingreifen. Das Mischerelement 12 trägt mehrere Mischflügel, mit denen die aus der Doppelkartusche 2 ausgebrachten Komponenten in dem Mischraum miteinander vermischt werden können, bevor diese aus der Auslassöffnung 14 austreten.
Das Mischergehäuse ist mit einem Außengewinde 17 versehen, welches außen an dem topfartig vergrößerten Einlassende des Mischergehäuses 1 1 vorgesehen ist. Das Außengewinde 17 und das Innengewinde 9 sind zur Verbindung des Mi-
schers 3 mit der Doppelkartusche 2 aufeinander abgestimmt. In der dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei den Gewinden um ein dreiteiliges Gewinde mit drei Gewindeabschnitten. Hierdurch ist es möglich, an drei jeweils um 120° zueinander versetzten Punkten die Gewinde 9 bzw. 17 miteinander in Eingriff zu bringen. Darüber hinaus ist nur eine geringe Drehung des Mischers 3 relativ zu der Doppelkartusche 2 erforderlich, um den Mischer auf die Doppelkartusche aufzuschrauben. Die Gewindeverbindung kann derart gestaltet sein, dass eine definierte Einrastposition bei vollständigem Festschrauben des Mischers 3 auf der Doppelkartusche 2 fühlbar und/oder hörbar angezeigt wird. Dies kann bspw. dadurch erfolgen, dass die Dicke der Gewindesegmente (spiralförmige Gewinderippen) am Ende des Einschraubweges geringfügig ansteigt und danach abfällt, so dass ein kleiner Widerstand überwunden werden muss, um die Gewinde vollständig festzuschrauben bzw. zu lösen. Weiter sind auf der Außenseite des Mischergehäuses 1 1 Flügel 18 vorgesehen, die das manuelle Aufschrauben des Mischers 3 erleichtern. Die Flügel 18 erstrecken sich dabei zwischen einem Bund 19, der den zylindrischen Teil des Mischergehäuses 1 1 umgibt, und dem topfartig erweiterten Einlassende des Mischergehäuses. Der Bund 19 bringt den Vorteil mit sich, dass die Flügel 18 zu keinem unregelmäßigem Schwindungsverzug im zylindrischen Teil des Mischergehäuses 1 1 führen können. Dies wiederum gewährleistet, dass die Mischflügel des Mischerelements 12 mit sehr engen Toleranzen an der durch das Mischergehäuse 1 1 gebildeten zylindrischen Innenwand des Mischraums abgestreift werden können. Dies ist für eine homogene Mischung von Vorteil. Alternativ oder zusätz- lieh zu den Flügeln 18 können auch andere Mittel vorgesehen sein, die das manuelle Aufschrauben des Mischers 3 erleichtern, bspw. eine (mehr-)eckige Ausgestaltung von Bereichen des Mischergehäuses 1 1 .
Die Ausgestaltung des Ankopplungselements 13 ist aus den Figuren 7 bis 9 er- sichtlich, wobei Figur 7 die der Doppelkartusche 2 zugewandte Rückseite und
Figur 8 die gegenüberliegende Vorderseite des Ankopplungselements 13 zeigen. In dem Ankopplungselement sind zwei Einlassstutzen 20a, 20b ausgebildet, die in Richtung zu der Doppelkartusche 2 aus einer rückseitigen Wand des Ankopplungselements 13 hervorstehen. Wie aus Figur 1 ersichtlich, ist die Größe der Ein- lassstutzen 20a, 20b so gewählt, dass diese in die Auslassstutzen 6a bzw. 6b der Doppelkartusche 2 eingesteckt werden können. Die Einlassstutzen 20a, 20b bilden Kanäle, welche sich parallel zu der Längsachse des Mischers, d.h. parallel zu der Rotationsachse des Mischerelements 12, erstrecken. Über Öffnungen 21 a, 21 b münden die Kanäle radial in einen Bereich, der den Mischraum des Mischer- gehäuses 1 1 bildet. Die Öffnung 21 a für die volumenmäßig größere Komponente ist durch ein Schott 22 in ihrem Öffnungsquerschnitt reduziert, wodurch ein Voreilen dieser Komponente verhindert werden kann.
Weiter ist an dem Ankopplungselement 13 eine Positionierungszunge 23 ausge- bildet, welche sich ebenfalls von der Rückseite des Ankopplungselements 13 in Richtung zu der Doppelkartusche 2 erstreckt. Die Positionierungszunge 23 ist in der dargestellten Ausstellungsform konvex gewölbt und an die Kontur der Öffnung 10 in der Platte 7 der Doppelkartusche 2 angepasst. Wie aus den Figuren ersichtlich ist, ragt die Positionierungszunge 23 in Richtung zu der Doppelkartusche 2 über die Einlassstutzen 20a, 20b hinaus. Mit anderen Worten wird beim Aufsetzen des Mischers 3 auf die Doppelkartusche 2 zunächst die Positionierungszunge 23 mit der Platte 7 in Kontakt gebracht, bis die Positionierungszunge 23 in die Öffnung 10 eingreift. Hierdurch werden die Einlassstutzen 20a, 20b des Mischers 3 passend zu den in die Platte 7 mündenden Öffnungen der Auslassstutzen 6a bzw. 6b ausgerichtet. Gleichzeitig kann das aus dem Ankopplungselement 13 hervorstehende Ende des Mischerelements 12 in die zentrale Öffnung der Platte 7 eingreifen. Zum leichteren Finden der Öffnung 10 ist die Positionierungszunge 23 an ihrem freien Ende verjüngend abgeschrägt bzw. abgerundet. Alternativ o- der zusätzlich kann die Öffnung 10 größer als die Positionierungszunge 23 und/oder sich verjüngend ausgestaltet sein.
Zur Abdichtung des Mischerelements 12 in dem Ankopplungselement 13 ist eine Lagerbuchse 24 in dem Ankopplungselement 13 vorgesehen, in welcher das Mischerelement 12 drehbar gelagert ist. Die Lagerbuchse 24 weist dabei ein in Richtung zu der Auslassöffnung 14 des Mischers 3 gerichtetes freies Ende auf, während das gegenüberliegende Ende der Lagerbuchse 24 in der Rückwand des Ankopplungselements 13 endet. Das freie Ende der Lagerbuchse 24 kann damit dichtend an dem Mischerelement 12 anliegen. An dem der Auslassöffnung 14 des Mischers 3 zugwandten stirnseitigen Ende des Ankopplungselements 13 sind zwei umlaufende, ringförmige Vorsprunge 25a, 25b konzentrisch zueinander vorgesehen, so dass zwischen diesen eine umlaufende Nut 25c ausgebildet wird. Entsprechend ist in dem sich topfartig erweiternden Einlassende des Mischergehäuses 1 1 ein ringförmig umlaufender Vorsprung 26 ausgebildet, der in die Nut 25c eingreifen kann. In dem noch nicht mit der Doppelkartusche 2 verschraubten Zustand des Mischers 3 kann ein geringfügiges Spiel zwischen dem freien Ende des ringförmigen Vorsprungs 26 und dem Nutgrund der Nut 25c vorhanden sein, so dass das Ankopplungselement 13 leichtgängig innerhalb des Mischergehäuses 1 1 drehbar ist. Wenn der Mischer 3 auf das Auslassende der Doppelkartusche 2 aufgesetzt und dort festgeschraubt wird, kommt die rückseitige Wand des Ankopplungselements 13 zur Anlage an die Platte 7 der Doppelkartusche 2. Hierdurch wird das Ankopplungselement 13 relativ zu dem Mischergehäuse 1 1 geringfügig in axialer Richtung zu der Auslassöffnung 14 des Mischers 3 hin verschoben, so dass das freie Ende des ringförmigen Vor- Sprungs 26 dichtend an dem Nutgrund der zwischen den Vorsprüngen 25a und 25b gebildeten Nut 25c aufliegt. Auch bei sich erhöhendem Ausbringdruck, bspw. durch schnellen Vorschub der Ausbringkolben 5a bzw. 5b, wird das Ankopplungselement 13 in Richtung zu der Auslassöffnung 14 gedrückt, so dass die Dichtung zwischen dem ringförmigen Vorsprung 26 und dem Nutgrund stärker abdichtet.
Vorzugsweise sind der Kragen 8 der Doppelkartusche 2 sowie der Einlassbereich des Mischers 3 so gestaltet, dass die jeweiligen Gewinde 9, 17 geringfügig zurückversetzt sind, so dass der Mischer 3 zunächst in den Kragen 8 eingesetzt werden kann, ohne dass die Gewinde ineinander greifen. In dieser Position kann der Mischer 3 durch Drehen relativ zu der Doppelkartusche 2 so ausgerichtet werden, bis die Positionierungszunge 23 die Öffnung 10 trifft. Erst danach greifen die Gewinde ineinander und die Einlassstutzen werden in die Auslassstutzen geführt. Mit anderen Worten kann der Mischer 3 nur in einer einzigen Position voll- ständig auf die Doppelkartusche 2 aufgesetzt werden. Es ist daher nicht möglich, dass vorab eine Kreuzkontamination der Mischereinlassstutzen mit den Kartu- schenauslassstutzen erfolgt.
Zudem ist ein rein taktiles, intuitives Positionieren des Mischers durch Drehbewe- gung des Mischers in dem Kragen möglich. Eine visuelle Kontrolle oder ein exaktes Aufsetzen des Mischers kann entfallen. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Mischers liegt darin, dass keine spezielle Ausrichtung des Ankopp- lungselements relativ zu dem Mischergehäuse oder zu der Doppelkartusche erforderlich ist. Es kann somit ein zusätzlicher kostenproduzierender Montageschritt einschließlich der erforderlichen Qualitätskontrolle entfallen.
Alternativ zu der in den Figuren dargestellten Positionierung des Mischers 3 relativ zu der Doppelkartusche 2 mittels der Positionierungszunge kann der Einlassstutzen des Mischers mit dem größeren Durchmesser (z.B. Basiskomponente) länger ausgebildet sein als der andere Einlassstutzen mit dem kleineren Durchmesser (z.B. Katalysatorkomponente). Auch auf diese Weise kann eine Positionierung und Ausrichtung erfolgen, da der größere Einlassstutzen in keine andere Öffnung innerhalb der Platte 7 eingesteckt werden kann als die Öffnung des entsprechenden Auslassstutzens. Eine Positionierungszunge kann somit entfallen.
Unabhängig von den zuvor beschriebenen Merkmalen des Mischers und/oder der Kartusche betrifft die Erfindung auch ein in den Figuren 10 und 1 1 gezeigtes einstückiges Verschlusselement 27, welches statt des Mischers 3 auf die Doppelkartusche 2 aufgesetzt werden kann. Zum Verschließen der Doppelkartusche 2 sind zwei Stopfen 28a, 28b vorgesehen, die abdichtend in die Auslassstutzen 6a bzw. 6b eingesteckt werden können. Die Stopfen 28a, 28b sind über einen Steg 29, der als eine Torsionsfeder wirkt, mit einer Hülse 30 verbunden, die in den Kragen 8 des Auslassendes der Doppelkartusche 2 eingesetzt werden kann. Ein erweiterter Rand der Hülse 30, der mit einer Rändelung 31 versehen ist, liegt auf der Stirnseite des Kragens 8 auf, wenn das Verschlusselement 27 abdichtend auf die Doppelkartusche 2 aufgesetzt ist.
Das Verschlusselement 27 kann in dem Kragen 8 mittels Rasthaken 32 gesichert werden, die die Gewindesegmente des Innengewindes 9 hintergreifen und damit das Verschlusselement 27 auf der Doppelkartusche verrasten. Zum Lösen des Verschlusselements 27 kann die Hülse 30 mit der Rändelung 31 geringfügig verdreht werden, wobei sich der Steg 29 verwindet, da die Stopfen 28a, 28b zunächst weiter in den Auslassstutzen 6a bzw. 6b stecken. Diese Verwindung des als Torsionselement wirkenden Stegs 29 ermöglicht es, dass die Rasthaken 32 außer Eingriff mit den Gewindesegmenten des Innengewindes 9 gebracht werden, so dass das Verschlusselement 27 von der Doppelkartusche 2 abgenommen werden kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Gestaltung der Abgabeeinrichtung ist in Figur 12 gezeigt. Dabei sind zwischen bzw. unter den Auslassstutzen 6a, 6b an der Platte 7 Rippen 33 ausgebildet, die gegenüber der Platte 7 hervorstehen. Dies verhindert einerseits ein falsches Aufsetzen eines Mischers, so dass die Positionierungszunge 23 leichter in die Öffnung 10 findet und kann andererseits ein Verschleppen von Material verhindern. So lässt sich bei einem Mischerwechsel ein Materialaustritt aus den Ein- und/oder Auslassstutzen selten ganz vermeiden.
Ein Kontakt der beiden in der Kartusche getrennt aufbewahrten Material kompo- nenten ist jedoch vor dem bestimmungsgemäßen Vermischen in dem Mischer zu vermeiden, das die Materialkomponenten sonst miteinander reagieren würden. Die Querrippen 33 fangen solche Materialkomponenten im Bereich zwischen den Rippen auf und verhindern somit eine schnelle Verschleppung zum jeweils anderen Auslasskanal.
Der in den Figuren 13 und 14 dargestellte Mischer weist am Ankopplungselement 13 ringförmige stirnseitige Dichtflächen 34 auf, die um die Einlasskanäle 20a, 20b herum vorgesehen sind und auf denen der jeweilige Auslassstutzen 6a, 6b der Kartusche zu liegen kommen. Diese Dichtflächen bewirken eine zu der radialen Dichtfläche am Außenumfang der Stutzen zusätzliche stirnseitige Dichtwirkung.
Abweichend von der Darstellung in den Figuren 5 und 14 kann es für eine bessere Mischhomogenität vorteilhaft sein, am oberen (auslassseitigen) Ende des Mischerelemts 12 in Richtung des Mischerauslasses, wo sich in den Figuren 5 und 14 ein spitzer Kegel befindet, ein weiteres Mischblatt oder Mischelement einzubauen, was der Kontur der sich verjüngenden Mischerhülse folgt und in die Mündung des Mischers hineinragt.
Bezugszeichen:
1 Abgabeeinrichtung 18 Flügel
2 Doppelkartusche 19 Bund
3 Mischer 20a, b Einlassstutzen
4a, b Behälter 21 a, b Öffnung
5a, b Ausbringkolben 22 Schott
6a, b Auslassstutzen 23 Positionierungszunge
7 Platte 24 Lagerbuchse
7a Öffnung 25a, b Vorsprung
8 Kragen 25c Nut
9 Innengewinde 26 Vorsprung
10 Öffnung 27 Verschlusselement
1 1 Mischergehäuse 28a, b Stopfen
12 Mischerelement 29 Steg
13 Ankopplungselement 30 Hülse
14 Auslassöffnung 31 Rändelung
15 Nut 32 Rasthaken
16 Rastvorsprung 33 Rippe
17 Außengewinde 34 stirnseitige Dichtflächen