DE10207763A1

DE10207763A1 - Mehrkomponenten-Kartusche

Info

Publication number: DE10207763A1
Application number: DE2002107763
Authority: DE
Inventors: Axel Braun; Juergen Gruen; Joachim Schaetzle
Original assignee: Fischerwerke Artur Fischer GmbH and Co KG
Current assignee: Fischerwerke GmbH and Co KG
Priority date: 2002-02-23
Filing date: 2002-02-23
Publication date: 2003-09-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mehrkomponenten-Kartusche (10) zum getrennten Aufbewahren der Kompontenten bspw. eines Kunstharzmörtels. Die Erfindung schlägt vor, die Kartusche (10) mit schlauchförmigen Behältnissen (12, 14) auszubilden, die sich über Kreissektoren erstrecken und gemeinsam zu einem Vollkreis ergänzen, so dass die Kartusche (10) eine Zylinderform aufweist. Die Kartusche (10) lässt sich mit einer herkömmlichen (nicht dargestellten) Einkomponenten-Auspresspistole auspressen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrkomponenten-Kartusche zum getrennten Aufbewahren und gemeinsamen Auspressen mehrerer Komponenten eines fließfähigen Materials in einem vorgegebenen Mischungsverhältnis mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Unter fließfähigem Material soll dabei insbesondere ein pastöses Material mit pastösen Komponenten, bspw. Mehrkomponenten-Klebstoffe, -Kunstharze oder -Mörtel verstanden werden.
Aus der EP 0 861 200 B1 ist eine Zweikomponenten-Tube bekannt, die zwei im Querschnitt D-förmige Behältnisse aufweist, die mit ihren Flachseiten aneinander anliegend angeordnet sind und gemeinsam die Tube bilden. Jedes der beiden Behältnisse ist selbst als eine Art Tube ausgebildet. Die Tube lässt sich von Hand ausdrücken, wobei der Inhalt ihrer beiden Behältnisse in einem Mischungsverhältnis von 1 : 1 austritt.
Desweiteren sind druckluft- oder handbetätigte Auspresspistolen für fließfähige Zweikomponenten-Materialien bekannt. Die bekannten Auspresspistolen weisen zwei Rohre als Zylinder auf, in denen die beiden Komponenten getrennt voneinander enthalten und mit zwei Stempeln auspressbar sind. Durch unterschiedliche Zylinderdurchmesser sind unterschiedliche Mischungsverhältnisse möglich. Die Komponenten können in Schlauchbeuteln enthalten sein, die in die Zylinder geschoben und mit den Stempeln ausgepresst werden. Die Schlauchbeutel müssen vor dem Auspressen geöffnet werden. Die bekannten Auspresspistolen haben den Nachteil, dass sie zwei Stempel benötigen, die zum Auspressen gemeinsam vorgeschoben werden müssen. Die Auspresspistolen sind deswegen aufwendig und teuer. Desweiteren lassen sie keine Änderung der Anzahl der Komponenten oder des Mischungsverhältnisses zu.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mehrkomponenten-Kartusche zum getrennten Aufbewahren und gemeinsamen Auspressen von zwei oder mehr Komponenten eines fließfähigen Materials in einem vorgegebenen Mischungsverhältnis vorzuschlagen, die preisgünstig herstellbar, als Einweg-Kartusche verwendbar und in eine herkömmliche Einkomponenten-Auspresspistole einleg- und auspressbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Kartusche weist für jede Komponente des auszupressenden Materials ein Behältnis auf, in dem die Komponente getrennt von den anderen Komponenten enthalten ist. Zum Auspressen der Komponenten sind die Behältnisse in einer Längsrichtung zusammendrückbar. Die Behältnisse weisen eine über ihre Länge nach Form und Größe konstante Querschnittfläche auf, wobei sich die Querschnittsflächen der Behältnisse zur Querschnittsfläche der Kartusche ergänzen. Die Querschnittsfläche der Kartusche ist ebenfalls über die Länge der Kartusche nach Form und Größe konstant. Das Verhältnis der Größen der Querschnittsflächen der Behältnisse bestimmt das Mischungsverhältnis der Komponenten beim Auspressen, eine Länge der Behältnisse ist gleich. Durch die über die gesamte Länge der Kartusche konstante Querschnittsfläche ist die Kartusche in eine feste Umhüllung, bspw. einen Zylinder einer Auspresspistole oder in ein Rohr, das in eine Auspresspistole einsetzbar ist, einlegbar und mit bspw. einem Stempel der Auspresspistole auspressbar. Aufgrund der über die Länge konstanten Querschnittsflächen der Behältnisse der Kartusche ist das Mischungsverhältnis der gemeinsam ausgepressten Komponenten über die gesamte Dauer des Auspressens konstant.
Die erfindungsgemäße Kartusche hat den Vorteil, dass sie ein gemeinsames Auspressen mehrerer Komponenten eines fließfähigen Materials in einem vorgegebenen Mischungsverhältnis mit einer Einkomponenten-Auspresspistole ermöglicht. Die Kartusche vermeidet Verschmutzungen der Auspresspistole, sie ist insbesondere als Einwegkartusche gedacht, die nach vollständiger Entleerung entsorgt wird. Denkbar ist allerdings auch ein mehrfaches Wiederbefüllen der Kartusche. Die Kartusche kann, auch wenn sie nur teilentleert ist, aus der Auspresspistole entnommen und durch eine andere Kartusche ersetzt werden. Dadurch können in einfacher Weise mit einer Einkomponenten-Auspresspistole unterschiedliche Materialien mit einer unterschiedlichen Komponentenzahl und unterschiedlichen Mischungsverhältnissen der Komponenten abwechselnd verarbeitet werden.
Zum Vermischen der ausgepressten Komponenten kann die Auspresspistole einen an sich bekannten Statikmischer aufweisen.
Die Kartusche kann grundsätzlich beliebige Querschnittsformen, außer gerundeten, bspw. ovalen oder elliptischen auch mehreckige Querschnittsflächen aufweisen. Vorzugsweise ist die Querschnittsfläche der Kartusche kreisförmig, die Kartusche also zylindrisch und passt dadurch in Zylinder herkömmlicher Auspresspistolen oder in ein Rohr, welches in eine herkömmliche Auspresspistole einsetzbar ist. Die Querschnittsflächen der Behältnisse der Kartusche sind vorzugsweise Kreissektoren und/oder Kreissegmente, die gemeinsam einen Kreis ergeben.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weisen die Behältnisse der Kartusche Austrittsdüsen an einem Ende auf. Die Austrittsdüsen sind vorzugsweise einstückig mit den Behältnissen und in einem Arbeitsgang mit diesen hergestellt. Die Austrittsdüsen sind in diesem Fall also nicht mit den Behältnissen durch Kleben, Schweißen oder in sonstiger Weise zusammengesetzt. In Weiterbildung ergänzen sich die Austrittsdüsen der Behältnisse zu einer Austrittsdüse der Kartusche, aus der die Komponenten beim Auspressen im vorgegebenen Mischungsverhältnis, allerdings noch unvermischt, austreten. Das Mischen erfolgt bspw. in einem auf die Austrittsdüsen der Behältnisse aufgesetzten Statikmischer. Diese Ausgestaltung der Erfindung hat den Vorteil, dass ein herkömmlicher Statikmischer auf die Austrittsdüsen der Behältnisse, die gemeinsam eine Austrittsdüse der Kartusche bilden, aufsetzbar ist. Ein Adapter, der die Austrittsdüsen der Behältnisse verbindet, ist nicht erforderlich.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Austrittsdüse der Kartusche, die von den Austrittsdüsen der Behältnisse gemeinsam gebildet sind, ein Gewinde aufweist. Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht ein Arretierungsmittel der Austrittsdüse der Kartusche anstelle eines Gewindes vor. Das Arretierungsmittel kann bspw. ein umlaufender Wulst oder eine umlaufende Rinne sein, in die ein Deckel oder auch der Statikmischer einschnappbar sind. Beide Ausgestaltungen der Erfindung haben den Vorteil, dass die Behältnisse der Kartuschen mit einem Deckel verschließbar sind, so dass die Komponenten vor dem Austrocknen geschützt sind. Desweiteren ermöglichen beide Ausgestaltungen der Erfindung das Anbringen eines Statikmischers. Im Auslieferungszustand können die Austrittsdüsen der Behältnisse der erfindungsgemäßen Kartusche durch eine dünne Kunststoffhaut, eine Abziehfolie oder dgl. verschlossen sein, die vor der Erstbenutzung abgezogen wird. Dadurch ist die Kartusche länger ohne die Gefahr eines Eintrocknens der Komponenten lagerbar.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht die Herstellung der Behältnisse als Blasformteile vor. Dies ermöglicht eine Herstellung der Behältnisse mit dünnwandigen Längswänden und dickwandigen Austrittsdüsen. Dadurch sind die Behältnisse der Kartusche mit geringem Kraftaufwand axial zusammendrückbar, eine zum Auspressen der Komponenten erforderliche Auspresskraft wird nahezu ausschließlich durch die Fließfähigkeit der Komponenten bestimmt. Die dickwandigen Düsen sind so stabil, dass bspw. ein Deckel oder ein Statikmischer aufgeschraubt oder eingeschnappt werden kann.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht ziehharmonikaartige Längswandungen der Behältnisse vor. Die Längswandungen können in einem Längsschnitt bspw. zick-zack-, wellen- oder mäanderförmig sein. Auch diese Ausgestaltung ermöglicht ein Auspressen der Komponenten mit geringer Auspresskraft.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kartusche in perspektivischer Explosionsdarstellung;
Fig. 2 die Kartusche aus Fig. 1 in zusammengesetztem Zustand in perspektivischer Darstellung; und
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kartusche in Seitenansicht.
Die in Fig. 1 und 2 dargestellte, erfindungsgemäße Kartusche 10 weist zwei rohr- oder schlauchförmige Behältnisse 12, 14 auf, die als Blasformteile aus Kunststoff hergestellt sind. Die beiden Behältnisse 12, 14 weisen über ihre Länge in Form und Größe konstante Querschnittsflächen auf. Die Querschnittsflächen der Behältnisse 12, 14 sind Kreissektoren, wobei sich eines der Behältnisse 14 über einen Winkel von weniger als 90° erstreckt und das andere Behältnis 12 sich über einen Vollkreis abzüglich des vom einen Behältnis 14 eingenommenen Winkels erstreckt, d. h. das Behältnis 12 erstreckt sich über mehr als 270°. Gemeinsam ergänzen sich die Querschnittsflächen der Behältnisse 12, 14 zu einem Vollkreis, die beiden Behältnisse 12, 14 lassen sich wie in Fig. 2 zu sehen so ineinander legen, dass die Kartusche 10 eine Zylinderform aufweist. Die Anzahl der Behältnisse 12, 14 der Kartusche 10 richtet sich nach der Anzahl getrennt aufzubewahrender Komponenten eines fließfähigen, vorzugsweise pastösen Materials. Die in der Zeichnung dargestellte Kartusche 10 ist für ein Zweikomponenten- Material vorgesehen und weist deswegen zwei Behältnisse 12, 14 auf. Für Materialien mit mehr als zwei Komponenten weist die Kartusche 10 mehr Behältnisse auf, die sich gemeinsam zu einer zylinderförmigen Kartusche 10 ergänzen. Das Verhältnis der Größen der Querschnittsflächen der Behältnisse 12, 14 entspricht einem Verhältnis der Mengen der Komponenten des aufzubewahrenden Materials zueinander und deren gewünschtem Mischungsverhältnis. Die Winkel, über die sich die Querschnittsflächen der Behältnisse 12, 14 erstrecken sind also anders zu wählen, wenn ein anders Mischungsverhältnis der Komponenten vorgesehen ist.
Umfangswände 16 und Längsseitenwände 18 der Behältnisse 12, 14 sind dünnwandig, so dass sich die Behältnisse 12, 14 zum Auspressen ihres Inhalts in Längsrichtung mit geringem, vernachlässigbarem Kraftaufwand zusammendrücken lassen. An einem (in der Zeichnung hinteren) Ende sind die Behältnisse 12, 14 geschlossen. Am anderen Ende weisen die Behältnisse 12, 14 Austrittsdüsen 20 auf. Die Austrittsdüsen 20 weisen dieselbe Querschnittsform wie das jeweilige Behältnis 12, 14 auf, sind allerdings kleiner. Dadurch ergänzen sich die Austrittsdüsen 20 der Behältnisse 12, 14, wenn diese zur Kartusche 10 ineinandergelegt sind, zu einer gemeinsamen, ebenfalls mit 20 bezeichneten Austrittsdüse der Kartusche 10. Die ineinanderliegenden Austrittsdüsen 20 der Behältnisse 12, 14 bilden gemeinsam eine zylindrische Austrittsdüse 20 der Kartusche 10, wobei die Austrittsdüse 20 der Kartusche 10 in Sektoren unterteilt ist.
Im Bereich der Austrittsdüsen 20 und der Stirnwände 22, von denen die Austrittsdüsen 20 abstehen, sind die Wanddicken der Behältnisse 12, 14 größer, die Austrittsdüsen 20 sind dadurch ausreichend stabil um bspw. einen Verschlussdeckel 24 (Fig. 2) oder einen nicht dargestellten, an sich bekannten Statikmischer anzubringen. Die Umfangswände der Austrittdüsen 20 der Behältnisse 12, 14 sind mit Gewindesegmenten 26 versehen, die sich zu einem Gewinde der Kartusche 10 ergänzen. Auf das Gewinde der Kartusche 10 ist eine Verschlusskappe 24 oder ein nicht dargestellter Statikmischer aufschraubbar. Mit dem Verschlussdeckel 24 sind die Behältnisse 12, 14 verschließbar um ihren Inhalt vor dem Austrocknen zu schützen, wenn die Behältnisse 12, 14 angebrochen sind. Im Auslieferungszustand können die Austrittsdüsen 20 mit einer dünnen Kunststoffhaut oder mit einem aufgeklebten Blättchen, einer Abziehfolie oder dgl. hermetisch dicht verschlossen sein, um die in den Behältnissen 12, 14 enthaltenen Komponenten länger lagern zu können. Diese Verschlussmittel werden vor dem Gebrauch der Kartusche 10 abgezogen.
Ein Befüllen der Behältnisse 12, 14 kann in an sich bekannter Weise von den den Austrittsdüsen 20 fernen Enden her erfolgen, die anschließend zu Böden der Behältnisse 12, 14 nach innen gelegt und zugeschweißt werden.
Die Behältnisse 12, 14 enthalten fließfähige, insbesondere pastöse Komponenten, bspw. die bei den Komponenten eines Zweikomponenten-Kunstharzmörtels. Zum gemeinsamen Auspressen der beiden Komponenten wird die Kartusche 10 in ein nicht dargestelltes Rohr eingelegt, in dem die Behältnisse 12, 14 gegen Ausbeulen abgestützt sind. Die im Rohr einliegende Kartusche 10 wird in eine nicht dargestellte Auspresspistole eingelegt. Derartige, üblicherweise pneumatische oder handbetätigte Auspresspistolen sind bspw. zum Auspressen von Silikon (nur eine Komponente!) bekannt. Bei Betätigung der Auspresspistole drückt ein Stempel der Auspresspistole die Behältnisse 12, 14 in Längsrichtung zusammen und presst dadurch die enthaltenen Komponenten aus. Das Mischungsverhältnis der Komponenten entspricht dem Verhältnis der Querschnittsflächen der Behältnisse 12, 14. Zum gleichmäßigen Durchmischen der Komponenten wird ein nicht dargestellter, an sich bekannter Statikmischer auf die Austrittsdüse 20 der Kartusche 10 aufgeschraubt.
Bei der in Fig. 3 dargestellten erfindungsgemäßen Kartusche 10 sind die Behältnisse 12, 14 nach Art von Wellrohren ausgebildet, ihre Umfangswände 16 und Längsseitenwände 18 (vgl. Fig. 1) sind gewellt. Dies erleichtert das Zusammendrücken der Behältnisse 12, 14 der Kartusche 10 in Längsrichtung und damit das Auspressen der Komponenten. Die Wände 16, 18 können in diesem Fall dicker sein. Anstelle eines Gewindes 26 weist die Austrittsdüse 20 eine umlaufende Nut 28 auf. Die Nut 28 bildet ein Arretierungsmittel zum Einschnappen eines Deckes 24 oder eines nicht dargestellten Statikmischers. Im übrigen ist die in Fig. 3 abgebildete Kartusche 10 gleich wie diejenige aus Fig. 1 und 2 aufgebildet. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird insoweit hinsichtlich Fig. 3 auf die obigen Ausführungen zu Fig. 1 und 2 verwiesen. Für gleiche Bauteile sind gleiche Bezugszeichen verwendet.

Claims

1. Mehrkomponenten-Kartusche zum getrennten Aufbewahren und gemeinsamen Auspressen mehrerer Komponenten eines fließfähigen Materials in einem vorgegebenen Mischungsverhältnis, wobei die Kartusche eine mit der Anzahl der getrennt aufzubewahrenden Komponenten übereinstimmende Anzahl Behältnisse aufweist, die in einer Längsrichtung zusammendrückbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Behältnis (12, 14) eine nach Form und Größe über seine Länge konstante Querschnittsfläche aufweist, und dass sich die Querschnittsflächen der Behältnisse (12, 14) zu einer Querschnittsfläche der Kartusche (10) ergänzen, die ebenfalls über die Länge der Kartusche (10) nach Form und Größe konstant ist.

2. Mehrkomponenten-Kartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartusche (10) eine kreisförmige Querschnittsfläche aufweist.

3. Mehrkomponenten-Kartusche nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsflächen der Behältnisse (12, 14) Kreissektoren und/oder Kreissegmente sind.

4. Mehrkomponenten-Kartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behältnisse (12, 14) Austrittsdüsen (20) an einem Ende aufweisen.

5. Mehrkomponenten-Kartusche nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Austrittsdüsen (20) der Behältnisse (12, 14) zu einer Austrittsdüse (20) der Kartusche (10) ergänzen.

6. Mehrkomponenten-Kartusche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsdüse (20) der Kartusche (10) ein Gewinde (26) aufweist.

7. Mehrkomponenten-Kartusche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsdüse (20) der Kartusche (10) ein Arretierungsmittel (28) zum Einschnappen eines Deckels (24) aufweist.

8. Mehrkomponenten-Kartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behältnisse (12, 14) Blasformteile sind.

9. Mehrkomponenten-Kartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behältnisse (12, 14) ziehharmonikaartige Längswandungen (16, 18) aufweisen.