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Zwei-Fluid-Kartuschen
werden verwendet zum Aufbewahren und Ausgeben zweier Fluide, welche
bis zum Zeitpunkt der Verwendung separat gehalten werden müssen und
dann zum Zeitpunkt der Ausgabe sehr schnell und in einem genau voreingestellten
Verhältnis
miteinander vermischt werden müssen,
so dass gewährleistet
ist, dass die geeignete chemische Reaktion stattfindet. Wenn die
Kartusche die beiden Fluide nicht genau in dem erforderlichen, voreingestellten
Verhältnis
ausgibt, kann die letztendliche Fluidmischung stark beeinträchtigt sein und
kann nicht wie gefordert funktionieren oder kleben. Beispiele für solche
Fluide sind jene, die zum Erzeugen wärmeaushärtender Klebemittel (d. h.
einem Kunstharz und einem Härter)
verwendet werden.
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Zwei-Fluid-Kartuschen
wurden in der Industrie für
die letzten zwanzig Jahre verwendet und über die Jahre wurden unterschiedliche
Arten von Zwei-Fluid-Kartuschen entwickelt.
1 zeigt
eine relativ kürzlich
entwickelte Zwei-Fluid-Kartusche,
die besonders effektiv war. Solche Zwei-Fluid-Kartuschen können relativ einfach befüllt werden
und können
in leicht verfügbaren
Ausgabeeinrichtungen, wie beispielsweise Dichtstoffpistolen, wie
es in
2 gezeigt ist, verwendet werden. Ein Beispiel
für solch eine
Zwei-Fluid-Kartusche,
die derzeit verwendet wird, ist in
3 gezeigt.
Ein anderes Beispiel ist in dem
US-Patent
Nr. 5,310,091 mit der Bezeichnung „Zwei-Produkt-Ausgabeeinrichtung" beschrieben und
gezeigt („091-Patent"), welches gemeinsam
mit dieser Anmeldung in Besitz gehalten wird. Jedoch tendieren Gestaltungen,
wie die in
3 gezeigte, wegen des offenen
Volumens zwischen der Kartuschensäule, wie beispielsweise der
Säule
82 in
3,
und dem Innendurchmesser des Kartuschenabgaberohrs, wie beispielsweise
dem Abgaberohr
54 in
3, durch
welches hindurch sich solch eine Säule
82 bewegt, dazu,
dass ein beträchtlicher
Betrag von restlichem Fluid vergeudet in der Kartusche verbleibt,
sobald das Produkt vollständig
ausgegeben wurde. Solch Restverlust erhöht wegen des in der Kartusche
verbleibenden Fluids die Kosten und hat ferner in Abhängigkeit
von der Art von ausgegebenen Fluiden den Effekt des potenziellen
Hervorrufens ernsthafter Umwelt- und Entsorgungs-Probleme. Viel
dieses Verlustes könnte
reduziert oder beseitigt werden, wenn der Durchmesser der Säule in Relation
zu dem Innendurchmesser des Abgaberohrs vergrößert wäre oder umgekehrt, wenn der Durchmesser
des inneren Abgaberohrs in Relation zu dem Durchmesser der Säule vermindert
wäre, wie in
den Figuren des „091-Patents" gezeigt. Jedoch hat,
da die Säule
82 bei
solch einem Ansatz vollständig
das Innere des Abgaberohrs
54 ausfüllt, diese Art von Ansatz den
sehr unerwünschten
Effekt des Erhöhens
des Gegendruckes, der erzeugt wird, wenn die Fluide durch die Kartusche
hindurchgedrückt
werden. Dies ist ein sehr signifikanter Nachteil unter Berücksichtigung
dessen, dass solche Kartuschen normalerweise in per Hand gehaltenen
Anwendungen verwendet werden, und eine Kartuschengestaltung, die
irgendeinen signifikanten Betrag an Gegendruck erzeugt, bewirkt,
dass die Kartusche sehr schwierig, wenn nicht unmöglich, zu
verwenden ist.
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Demgemäß besteht
ein Bedarf für
eine Zwei-Fluid-Kartusche,
die effektiv ist im Reduzieren des Restverlustes, der nachdem das
gesamte Produkt ausgegeben wurde in einer Kartusche verbleibt, wobei
gleichzeitig kein unakzeptables Niveau an Gegendruck erzeugt wird.
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Zusammenfassung
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung weist eine Fluidkartusche zum Aufbewahren und
Ausgeben zweier Fluide eine äußere Kartuschenwand
auf, die einen Auslass und ein offenes Ende gegenüber dem
Auslass definiert. Ein Abgaberohr ist innerhalb der äußeren Kartuschenwand
angeordnet und definiert einen Auslass, der ortsgleich mit dem durch
die äußere Kartuschenwand
definierten Auslass angeordnet ist. Ein erster Kolben ist zwischen
der äußeren Kartuschenwand
und dem Abgaberohr angeordnet und bildet eine erste Fluidkammer.
Ein zweiter Kolben ist innerhalb der äußeren Kartuschenwand zwischen
dem ersten Kolben und dem offenen Ende der äußeren Kartuschenwand angeordnet.
Eine feststehende Wand ist zwischen dem ersten Kolben und dem zweiten
Kolben angeordnet. Die feststehende Wand und der zweite Kolben definieren
eine zweite Fluidkammer, und eine Übertragungsstruktur ist zwischen
dem zweiten Kolben und dem ersten Kolben angeordnet. Eine Säule, die
mit dem zweiten Kolben verbunden ist und die sich von diesem erstreckt,
ist in Fluchtung zu dem Abgaberohr. Die Säule weist eine entlang der
Länge der
Säule in
diese eingeformte Nut auf. Gemäß anderen
Ausführungsformen
der Erfindung kann die in die Säule
eingeformte Nut nierenförmig,
quadratisch, rund, in einer Kanalform ausgebildet oder irgendeine
andere Form sein. Der Außendurchmesser
der Säule
kann ferner etwa gleich dem Innendurchmesser des Abgaberohrs sein.
Bei noch einer anderen Ausführungsform
der Erfindung können
in der zweiten Fluidkammer Durchgänge ausgebildet sein zum Abführen von
während
des Füllvorgangs
in der zweiten Kammer eingeschlossener Luft.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung weist eine Fluidkartusche zum Aufbewahren
und Ausgeben zweier Fluide eine äußere Kartuschenwand
auf, die einen Auslass und ein offenes Ende gegenüber dem
Auslass definiert. Ein Abgaberohr ist innerhalb der äußeren Kartuschenwand
angeordnet und definiert einen Auslass, der ortsgleich mit dem durch
die äußere Kartuschenwand
definierten Auslass angeordnet ist. Ein erster Kolben ist zwischen der äußeren Kartuschenwand
und dem Abgaberohr angeordnet und bildet eine erste Fluidkammer.
Ein zweiter Kolben ist innerhalb der äußeren Kartuschenwand zwischen
dem ersten Kolben und dem offenen Ende der äußeren Kartuschenwand angeordnet. Eine
feststehende Wand ist zwischen dem ersten Kolben und dem zweiten
Kolben angeordnet. Die feststehende Wand und der zweite Kolben definieren eine
zweite Fluidkammer, und eine Übertragungsstruktur
ist vorhanden zum Übertragen
von Kraft von dem zweiten Kolben an den ersten Kolben. Eine Säule, die
mit dem zweiten Kolben verbunden ist und die sich von diesem erstreckt,
ist in Fluchtung mit dem Abgaberohr. Die Säule weist eine Nut auf, die
entlang der Länge
der Säule
in diese eingeformt ist. Gemäß anderen
Ausführungsformen
der Erfindung kann die in die Säule
eingeformte Nut nierenförmig,
quadratisch, rund, in Kanalform ausgebildet oder irgendeine andere
Form sein. Der Außendurchmesser
der Säule kann
ferner etwa gleich dem Innendurchmesser des Abgaberohrs sein. Bei
noch einer anderen Ausführungsform
der Erfindung können
eine Stufenfläche an
der Übertragungsstruktur
und wenigstens ein Durchgang in der Stufenfläche geformt sein zum Abführen von
während
des Füllvorgangs
in der in der zweiten Kammer eingeschlossener Luft eingeschlossener
Luft. Gemäß einer
anderen Ausführungsform kann
wenigstens ein Durchgang in dem zweiten Kolben ausgebildet sein,
und dieser Durchgang kann in Verbindung stehen mit dem Durchgang,
der in der an der Übertragungsstruktur
ausgebildeten Stufenfläche ausgebildet
ist.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung weist eine Fluidkartusche zum Aufbewahren
und Ausgeben zweier Fluide eine äußere Kartuschenwand
auf, die einen Auslass und ein offenes Ende gegenüber dem
Auslass definiert. Ein Abgaberohr ist innerhalb der äußeren Kartuschenwand
angeordnet und definiert einen Auslass, der ortsgleich mit dem durch
die äußere Kartuschenwand
definierten Auslass angeordnet ist. Ein erster Kolben ist zwischen der äußeren Kartuschenwand
und dem Abgaberohr angeordnet und bildet eine erste Fluidkammer.
Ein zweiter Kolben ist innerhalb der äußeren Kartuschenwand zwischen
dem ersten Kolben und dem offenen Ende der äußeren Kartuschenwand angeordnet. Eine
feststehende Wand ist zwischen dem ersten Kolben und dem zweiten
Kolben angeordnet. Die feststehende Wand und der zweite Kolben definieren eine
zweite Fluidkammer, und eine Übertragungsstruktur
ist vorhanden zum Übertragen
von Kraft von dem zweiten Kolben an den ersten Kolben. Eine Säule, die
mit dem zweiten Kolben verbunden ist und die sich von diesem erstreckt,
ist in Fluchtung mit dem Abgaberohr. Die Säule weist wenigstens ein darin
in der Nähe
des zweiten Kolbens ausgebildetes Zufuhrfenster auf, und die Säule weist
ferner eine durch die gesamte Mitte der Säule hindurch gebildete Passage auf,
die an einem Ende mit dem mindestens einen Zufuhrfenster in Verbindung
steht und die an dem anderen Ende mit dem Abgaberohrauslass in Verbindung
steht.
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der Erfindung weist eine Fluidkartusche zum Aufbewahren und
Ausgeben zweier Fluide zum Bilden eines Produktes eine äußere Kartuschenwand
auf, die einen Auslass und ein offenes Ende gegenüber dem
Auslass definiert. Ein Abgaberohr mit einem Innendurchmesser ist
innerhalb der äußeren Kartuschenwand angeordnet
und definiert einen Auslass, der ortsgleich mit dem durch die äußere Kartuschenwand
definierten Auslass angeordnet ist. Ein erster Kolben ist zwischen
der äußeren Kartuschenwand
und dem Abgaberohr angeordnet und bildet eine erste Fluidkammer
zum Aufbewahren und Ausgeben eines ersten Fluids. Ein zweiter Kolben
ist innerhalb der äußeren Kartuschenwand
zwischen dem ersten Kolben und dem offenen Ende der äußeren Kartuschenwand angeordnet.
Eine feststehende Wand ist zwischen dem ersten Kolben und dem zweiten
Kolben angeordnet. Die feststehende Wand und der zweite Kolben definieren
eine zweite Fluidkammer zum Aufbewahren und Ausgeben eines zweiten
Fluids, und eine Übertragungsstruktur
ist vorhanden zum Übertragen
von Kraft von dem zweiten Kolben an den ersten Kolben, wobei der
Innendurchmesser des Abgaberohrs ein Durchmesser ist, der es ermöglicht,
dass nicht mehr als fünf
Milliliter des zweiten Fluids in der zweiten Kammer verbleiben,
wenn das Produkt vollständig ausgegeben
ist. Das Abgaberohr kann mit einer Innenfläche und einer Außenfläche ausgebildet
sein, wobei die Innenfläche
den Innendurchmesser definiert. Das Abgaberohr kann ferner eine
Seitenwand mit einer Dicke aufweisen, wobei die Seitenwanddicke
den Innendurchmesser definiert.
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Beschreibung der Figuren
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Diese
und anderen Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung werden
besser verstanden im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung, den
anhängenden
Ansprüchen
und den sich anschließenden
Figuren, von denen:
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1 eine
Zwei-Fluid-Kartusche zeigt, die in leicht verfügbaren Ausgabeeinrichtungen,
wie beispielsweise Dichtstoffpistolen, verwendbar ist,
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2 eine
Zwei-Fluid-Kartusche mit einer Düse
angebracht und mit der Zwei-Fluid-Kartusche in einer Ausgabeeinrichtung
angeordnet zeigt, wobei ein Teil der Zwei-Fluid-Kartusche und der Ausgabeeinrichtung
weggebrochen ist,
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3 eine
Längsschnittansicht
einer Zwei-Fluid-Kartusche
des Standes der Technik ist, wobei die Inhalte der Zwei-Fluid-Kartusche,
welche gemeinsam mit einem Teil einer angebrachten Düse und einer
statischen Mischeinrichtung im Schnitt und dem Stößel und
einem Teil der Stange der in 2 gezeigten
Ausgabeeinrichtung gezeigt ist, ausgegeben sind,
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3A eine
Querschnittsansicht ist, gesehen entlang einer Linie 3A-3A in 3,
-
4 eine
Längsschnittansicht
einer gefüllten
Ausführung
einer erfindungsgemäßen Zwei-Fluid-Kartusche
ist, welche gemeinsam mit einem Teil einer angebrachten Düse und einer
statischen Mischeinrichtung im Schnitt und dem Stößel und
einem Teil der Stange der in 2 gezeigten
Ausgabeeinrichtung gezeigt ist,
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5 eine
Längsschnittansicht
der in 4 gezeigten Zwei-Fluid-Kartusche in einer Zwischen-Ausgabeposition
ist,
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5A eine
Querschnittsansicht ist, gesehen entlang einer Linie 5A-5A in 5,
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6 eine
Längsschnittansicht
der in 4 gezeigten Zwei-Fluid-Kartusche ist, wobei die
Inhalte der Zwei-Fluid-Kartusche
ausgegeben sind,
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7A und 7B unterschiedliche
Ansichten einer hinteren Kolbenanordnung der in 3 gezeigten
Zwei-Fluid-Kartusche
des Standes der Technik sind und Luftdurchgänge zeigen,
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8A und 8B unterschiedliche
Ansichten einer hinteren Kolbenanordnung einer Ausführungsform
der in 6 gezeigten, erfindungsgemäßen Zwei-Fluid-Kartusche sind
und Luftdurchgänge
zeigen,
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8C eine
Detailansicht des Bereichs 8C in 8B ist,
und
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9–11 Längsschnittansichten
anderer Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Zwei-Fluid-Kartusche
sind.
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Detaillierte Beschreibung
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Bezug
nehmend auf 1 ist eine Zwei-Fluid-Kartusche 20 gezeigt.
Die Zwei-Fluid-Kartusche 20 weist einen Auslass 71 auf,
welcher eine außen mit
Gewinde versehene, äußere Auslasswand 21 hat.
Wie nachstehend im Detail erläutert,
bewahrt die Zwei-Fluid-Kartusche 20 zwei Fluide separat
voneinander auf, bis ein Nutzer bereit ist zum miteinander Mischen
der Fluide unter Verwendung einer Ausgabeeinrichtung. In 2 ist
die Zwei-Fluid-Kartusche 20 gezeigt angeordnet in einer
Ausgabeeinrichtung 22, welche in 2 als eine
Standard-Manuell-Dichtstoffpistole gezeigt ist. Jedoch ist zu verstehen,
dass die Zwei-Fluid-Kartusche 20 mit jeder Form oder Art Ausgabeeinrichtung 22 verwendet
werden kann und nicht nur auf manuelle Dichtstoffpistolen beschränkt ist.
Beispielsweise können
andere Ausgabeeinrichtungen 22 unterschiedliche Formen
oder Größen haben
und können
pneumatisch, hydraulisch, mittels Batteriestrom oder mittels irgendeiner
Form mechanischen Antriebs, wie beispielsweise einer Betätigungsschraube,
betätigt
werden. Die in 2 gezeigte Ausgabeeinrichtung 22 weist
einen Stößel 24 auf,
welcher mit einer Stange 26 verbunden ist, die sich durch
einen Handgriff 28 der Ausgabeeinrichtung 22 hindurch
erstreckt. Die Stange 26 weist Sperrzähne 30 auf, die an
dem hinteren Abschnitt der Stange ausgebildet sind. Die Ausgabeeinrichtung 22 weist
ferner einen Auslöser 32 auf,
welcher, wenn betätigt,
mit den Sperrzähnen 30 in
Eingriff gelangt und den Stößel 24 vorwärts bewegt.
Die fortgesetzte Betätigung
des Auslösers 32 bewirkt,
dass der Stößel 24 schließlich an
dem hinteren Abschnitt der Zwei-Fluid-Kartusche 20 in Eingriff gelangt
und diesem Druck beaufschlagt, was, wie nachstehend detaillierter
erläutert,
bewirkt, dass die beiden in der Kartusche 20 aufbewahrten
Fluide ausgegeben und miteinander vermischt werden.
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Die
Zwei-Fluid-Kartusche 20 in 2 weist ferner
eine Düse 34 auf,
die an dem Ende der Kartusche 20 angebracht ist. Bei dieser
Ausführungsform ist
die Düse 34 an
der Zwei-Fluid- Kartusche 20 angebracht,
indem eine Haltemutter 36 auf die mit Gewinde versehene, äußere Auslasswand 21 der
Kartusche 20 aufgeschraubt ist. Normalerweise enthält die Düse 34 in
sich eine statische Mischeinrichtung 31. Die statische
Mischeinrichtung 31 mischt die beiden in der Zwei-Fluid-Kartusche 20 aufbewahrten
Fluide zusammen, wenn die Ausgabeeinrichtung 22 diese aus
der Kartusche 20 ausgibt.
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Bezug
nehmend auf 4 ist eine Längsschnittansicht einer Ausführungsform
einer Zwei-Fluid-Kartusche 20 gemäß der Erfindung gezeigt. Diese Ausführungsform
der Zwei-Fluid-Kartusche 20 definiert
eine erste Fluidkammer 40 und eine zweite Fluidkammer 42 zum
Aufbewahren und Ausgeben eines ersten Fluids 48 bzw. eines
zweiten Fluids 50. Bei dieser Ausführungsform der Zwei-Fluid-Kartusche 20 weist
die Kartusche 20 zusätzlich
eine äußere Kartuschenwand 52,
ein Abgaberohr 54, einen ersten Kolben 58 mit
einem O-Ring 59, eine Kompressionswand 60 mit
einem O-Ring 61 und eine hintere Kolbenanordnung 62 auf.
Die äußere Kartuschenwand 52 gemäß dieser
Ausführungsform
ist eine zylindrische Wand, die ein hohles Inneres 64 definiert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
ist die äußere Kartuschenwand 52 der
Kartusche 20 eine Industrie-Standardgestaltung, die eingerichtet
ist zum Einpassen eines standardisierten Teils einer Ausgabeeinrichtung,
wie beispielsweise einer wie oben beschriebenen Dichtstoffpistole.
Die äußere Kartuschenwand 52 gemäß dieser
Ausführungsform
definiert eine Öffnung 66 an
einem Ende und definiert an dem anderen Ende zwei Ausgabeöffnungen 72, 74 sowie
weist die außen
mit Gewinde versehene, äußere Auslasswand 21 auf.
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Das
Abgaberohr 54 der Kartusche 20 ist in dem hohlen
Inneren 64 der äußeren Kartuschenwand 52 angeordnet.
Bei dieser Ausführungsform rastet
das Abgaberohr 54 in Verriegelungseingriff mit der äußeren Kartuschenwand 52 ein, so
dass das Abgaberohr 54 in Fluidverbindung mit der Ausgabeöffnung 74 steht.
Es ist vorgesehen, dass die äußere Kartuschenwand 52 und
das Abgaberohr 54 auch integral miteinander ausgebildet
sein können.
Die Kompressionswand 60 gemäß dieser Ausführungsform
ist integral mit dem Abgaberohr 54 ausgebildet, was die
Kompressionswand 60 in Position fixiert.
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Der
erste Kolben 58 der Zwei-Fluid-Kartusche 20 ist
innerhalb der Kartusche 20 zwischen dem Äußeren des
Abgaberohrs 54 und dem Inneren der äußeren Kartuschenwand 52 angeordnet.
Bei dieser Ausführungsform
umgibt der erste Kolben 58 das Äußere des Abgaberohrs 54.
Der erste Kolben 58 definiert in Verbindung mit dem Äußeren des
Abgaberohrs 54 und dem Inneren der äußeren Kartuschenwand 52 die
erste Fluidkammer 40.
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Bei
dieser Ausführungsform
definieren die hintere Kolbenanordnung 62 und die Kompressionswand 60 die
zweite Fluidkammer 42. Das Abgaberohr 54 stellt
eine Fluidverbindung zwischen der zweiten Fluidkammer 42 und
der Ausgabeöffnung 74 bereit.
Die hintere Kolbenanordnung 62 weist eine hintere Kolbenfläche 80,
eine Säule 82 mit
einer darin ausgebildeten Nut 83 und eine Übertragungsstruktur 84 auf.
Bei dieser Ausführungsform
ist die entlang der Länge
der Säule 82 ausgebildete
Nut 83 in der Form einer Niere ausgebildet, wie in 5A gezeigt. Eine
nierenförmige
Nut 83 stellt einen geringen Reibungskoeffizienten bereit,
wobei jedoch verstanden werden sollte, dass die Nut 83 nicht
nierenförmig
sein muss. Die Nut 83 kann in jeder geeigneten Form ausgebildet
sein (z. B. quadratisch, rund oder Kanal). Ferner sollte verstanden
werden, dass die unterschiedlichen Teile 80, 82, 84 der
hinteren Kolbenanordnung 62 bei dieser Ausführungsform
alle integral miteinander sind, jedoch dies nicht notwendig ist.
Ein Fachmann würde
verstehen, dass es möglich
ist, dass jedes Teil der hinteren Kolbenanordnung 62 seine
eigene separate Struktur haben könnte.
Bei dieser Ausführungsform
erstreckt sich die Säule 82 von
der hinteren Kolbenfläche 80 der
hinteren Kolbenanordnung 62 und fluchtet zu dem Inneren
des Abgaberohrs 54 zum anschließenden Einsetzen und Bewegen
in dem Abgaberohr 54 während
des Ausgebens der Fluide aus der Kartusche 20. Bei dieser
Ausführungsform
erstreckt sich die Übertragungsstruktur 84 von
der hinteren Kolbenfläche 80 der
hinteren Kolbenanordnung 62, passiert eng anliegend, eine
Dichtung formend zwischen der Kompressionswand 60 und dem
Inneren der äußeren Kartuschenwand 52 und
ist mit dem ersten Kolben 58 in Eingriff.
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Zum
Ausgeben der Fluide aus der Zwei-Fluid-Kartusche 20 wird
die hintere Kolbenanordnung 62 nach vorne in Richtung zu
dem Kartuschenauslass 71 hin gedrückt. Bei der beschriebenen
Ausführungsform
wird dies durch Betätigen
des Dichtstoffpistolen-Stößels 24 getan.
Wenn der Stößel 24 vorwärts in die
durch den Pfeil in 5 angezeigte Richtung betätigt wird,
drückt
der Stößel 24 gegen
die hintere Kolbenanordnung 62. Gleichzeitig drückt die
hintere Kolbenfläche 80 gegen
das in der Kammer 42 aufbewahrte Fluid 50, tritt
die Säule 82 in
das Innere des Abgaberohrs 54 ein und bewegt sich darin
und die Übertragungsstruktur 84 drückt gegen
den ersten Kolben 58. Das von der hinteren Kolbenfläche 80 gedrückte Fluid 50 in
der Kammer 42 wird mittels der feststehenden Kompressionswand 60 komprimiert, was
das Fluid 50 durch das Abgaberohr 54 und durch die
Ausgabeöffnung 74 hindurchdrückt, wo
das Fluid 50 aus der Zwei-Fluid-Kartusche 20 ausgegeben wird.
Gleichzeitig bewirkt das Drücken
der Übertragungsstruktur 84 gegen
den ersten Kolben 58, dass das Fluid 48 in der
ersten Fluidkammer 40 in die Ausgabeöffnung 72 hineingedrückt wird,
durch welche hindurch das Fluid 48 aus der Zwei-Fluid-Kartusche 20 ausgegeben
wird. Wenn die Fluide 48, 50 durch die Ausgabeöffnungen 72, 74 hindurch
aus der Zwei-Fluid-Kartusche ausgegeben sind, werden sie mittels
der statischen Mischeinrichtung 31 in der Düse 34 miteinander
vermischt.
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Dieser
Fluidausgabe-und-Mischprozess setzt sich solange fort wie der Dichtstoffpistolen-Stößel 24 betätigt wird
und solange noch Fluide zum Ausgeben aus der Zwei-Fluid-Kartusche 20 übrig sind. 5 zeigt
die Zwei-Fluid-Kartusche 20 mit einem Teil der Fluide 48, 50 aus
der Zwei-Fluid-Kartusche 20 ausgegeben. 6 zeigt
die Zwei-Fluid-Kartusche 20 mit den Fluidinhalten der Kammern 40, 42 der
Kartusche 20 vollständig
ausgegeben. Bei dieser Ausführungsform
der Erfindung verbleiben nur 5 Milliliter Verlust des zweiten Fluids 50,
wenn das gesamte Produkt aus der Zwei-Fluid-Kartusche 20 ausgegeben
wurde. Dies ist signifikant verbessert gegenüber 11 Millilitern Verlust
des zweiten Fluids 50, die bei Zwei-Fluid-Kartuschen-Gestaltungen gemäß dem Stand
der Technik zurückgelassen
wurden, wie beispielsweise der in den 3 und 3A gezeigten Zwei-Fluid-Kartuschen-Gestaltung.
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Bezug
nehmend auf die 3 und 3A weist
die gezeigte Zwei-Fluid-Kartusche gemäß dem Stand der Technik infolge
des Betrages an zwischen dem Außendurchmesser
der Säule 82 und
dem Innendurchmesser des Abgaberohrs 54 belassenen Raum
signifikanten Verlust auf. Wenn das Produkt vollständig aus
der Zwei-Fluid-Kartusche gemäß dem Stand
der Technik ausgegeben ist, befindet sich das meiste des in der
Kartusche 20 verbleibenden Verlustes in dem Raum zwischen
der Säule 82 und dem
Innendurchmesser des Abgaberohrs 54. Wie oben bemerkt,
gibt es bei der gezeigten Ausführungsform
gemäß dem Stand
der Technik 11 Milliliter Verlust. Ein Vergrößern des
Durchmessers der Säule 82 zum
in Anspruch nehmen des Raums zwischen der Säule 82 und dem Innendurchmesser
des Abgaberohrs 54 zum Reduzieren des Betrages an Verlust ist
bei der Gestaltung gemäß dem Stand
der Technik unpraktisch, da, wenn der Durchmesser der Säule 82 vergrößert ist,
auch der Betrag an erzeugtem Gegendruck signifikant ansteigt. Im
Gegensatz dazu reduziert die Nierenförmig-Nut-Ausführungsform
gemäß der Erfindung,
die in 4 gezeigt ist, den Restverlust, wobei der Gegendruck
nur minimal vergrößert wird,
da die Nut 83 es ermöglicht,
dass die Säule 82 sich
freier durch das ausgegebene Fluid hindurch bewegt. Die Nierenförmig-Nut-Ausführungsform
gemäß der Erfindung
erfordert etwa 15 Pound-Force, wobei nur 5 Milliliter Verlust zurückgelassen
werden. Eine Kartusche der Gestaltung gemäß dem Stand der Technik von 3,
welche durch Vergrößern des Durchmessers
der Säule 82 einen
vergleichbaren Restverlust von nur 5 Millilitern erzielt, erfordert
eine signifikant größere Kraft
von etwa 23 Pfund – 8
Pfund mehr als die Nierenförmig-Ausführungsform
gemäß der Erfindung.
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Die
Anordnung der Zwei-Fluid-Kartusche 20 in 6 ist
ferner so, wie die Zwei-Fluid-Kartusche 20 aussieht bevor
sie gefüllt
ist. Zum Befüllen
der Zwei-Fluid-Kartusche 20 werden die Kammern 40, 42 durch
ihre jeweiligen Ausgabeöffnungen 72, 74 hindurch
mit den geeigneten Fluiden 48, 50 befüllt. Der
Füllvorgang
findet in umgekehrter Weise zu dem oben beschriebenen Ausgabevorgang
statt. Während
des Füllvorgangs
kann in der zweiten Kammer 42 zwischen dem hereinkommenden
Fluid 50 und der hinteren Kolbenfläche 80 Luft eingeschlossen werden.
In der Kammer 42 eingeschlossene Luft kann eine Anzahl
von Problemen bei der Verwendung der Zwei-Fluid-Kartusche 20 verursachen. Am signifikantesten
kann in der Kammer 42 eingeschlossene Luft sich negativ
auf die Fähigkeit
zum Steuern des volumetrischen Ausgabeverhältnisses der Fluide 48, 50 in
den Kammern 40, 42 auswirken. Bezug nehmend auf
die 3 und 7A–B hat zum Lindern dieses Problems die
Gestaltung gemäß dem Stand
der Technik von 3 einen kleinen Teil der Seitenwand
der Übertragungsstruktur 84 verdickt,
so dass benachbart zu der hinteren Kolbenfläche 80 eine Stufe 90 gebildet
ist. Die hintere Kolbenfläche 80 der
hinteren Kolbenanordnung 62 weist darin ausgebildete Luftdurchgänge 94 auf,
welche in Verbindung mit Luftdurchgängen 96 stehen, die
in der Stufe 90 ausgebildet sind. Die Durchgänge 94, 96 bewirken, dass
Luft hinter dem O-Ring 61 der
Kompressionswand 60 in eine offene Kammer 43 hinein
ausgelassen werden kann, wenn die hintere Kolbenanordnung 62 sich
in der in 3 gezeigten Position befindet.
Von der offenen Kammer 43 aus strömt die Luft schließlich durch
eine Anzahl von Schlitzen 98, die entlang des Bodens der
hinteren Kolbenanordnung 62 ausgebildet sind, hindurch
und durch einen Abstand zwischen der Übertragungsstruktur 84 und dem
Inneren der äußeren Kartuschenwand 52 hindurch
nach außen
in die Atmosphäre.
Wenn, während
Fluid 50 die Kammer 42 füllt, die hintere Kolbenanordnung 62 nach
hinten gedrückt
wird, bewegt sich die Stufe 90 von dem O-Ring 61 weg
und die Kammer 42 ist gegen die offene Kammer 43 abgedichtet. Solch
ein früheres
Entlüftungssystem
ist in der gemeinsam in Besitz gehaltenen internationalen Patentanmeldung
Nr. PCT/US03/17997 und der US-amerikanischen Patentanmeldung Seriennummer 10/755,796
beschrieben.
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Bezug
nehmend auf die 6 und 8A–C verbessert
die nierenförmige
Nut 83 in der Säule 82 der
gezeigten Ausführungsform
der Erfindung die Art und Weise, in welcher eingeschlossene Luft
aus der Kammer 42 entlüftet
wird. Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform
mit der nierenförmigen
Nut tritt Luft aus der zweiten Kammer 42 in die nierenförmige Nut 83 ein
und wird in einen von drei Durchgängen 94 hineingedrückt, im
Gegensatz zu einem von sechs Durchgängen 96, die bei der
wie in den 7A–B gezeigten, früheren Gestaltung
vorhanden sind. Im Ergebnis stellt die Nut 83 gemeinsam
mit der Reduzierung von Durchgängen 94 einen direkteren
Strömungspfad
zum Entlüften
von in der Kammer 42 eingeschlossener Luft bereit. Dies
resultiert in einer effizienteren und effektiveren Evakuierung von
Luft aus der Kammer 42.
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Ein
anderer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführungsform mit der nierenförmigen Nut
besteht darin, dass die mit einer Nut versehene Säule 82 gemäß der Erfindung
sich während
des Füllvorgangs nicht
radial bewegt, wie zu tun die Säule 82 der
Gestaltung gemäß dem Stand
der Technik geneigt ist. Eine radiale Bewegung der Säule 82 während des Füllvorgangs
erzeugt einen inkonsistenten Luftstrom in der Kammer 42,
was eine effektive Evakuierung von in der Kammer 42 eingeschlossener
Luft stört. Die
Säule 82 der
Gestaltung gemäß dem Stand
der Technik kann sich radial bewegen, wie durch die Pfeile in 3 gezeigt,
wegen des Raums, der zwischen der Säule 82 und dem Innendurchmesser
des Abgaberohrs 54 vorhanden ist. Die mit einer Nut versehene
Säule 82 gemäß der Erfindung
weist dieses Problem nicht auf, da die mit einer Nut versehene Säule 82 gemäß der Erfindung
den gesamten Innendurchmesser des Abgaberohrs 54 ausfüllt.
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Es
sollte verstanden werden, dass viele unterschiedliche Ausführungsformen
der Zwei-Fluid-Kartusche 20 gemäß der Erfindung konstruiert
und eingesetzt werden können.
Bezug nehmend auf die 9–11 sind
mehrere andere Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Zwei-Fluid-Kartusche 20 gezeigt.
Bezug nehmend auf die 9 und 10 ist
bei diesen Ausführungsformen
die Säule 82 entfernt
und ist der Innendurchmesser des Abgaberohrs 54 reduziert
zum Reduzieren des Betrages von Restverlust, der zurückbleibt,
nachdem das Produkt ausgegeben ist. Bei der Ausführungsform der 9 ist
ein inneres Abgaberohr 54A in dem existierenden Abgaberohr 54 angeordnet
und integral damit ausgebildet. Bei der Ausführungsform der 10 ist die
Wand des Abgaberohrs 54 verdickt zum Reduzieren des Innendurchmessers
des Abgaberohrs 54. Bezug nehmend auf 11 weist
diese Ausführungsform
eine Säule 82 auf,
wobei jedoch anstatt dass die Säule 82 eine
darin ausgebildete Nut 83 aufweist, eine Passage 85 durch
die Mitte der Säule 82 hindurch
ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform wird
dann aus der Kammer 42 ausgegebenes Fluid durch das in
der Oberseite der Säule 82 ausgebildete Zufuhrfenster 87 hindurch
und nach unten durch die Mittelpassage 85 der Säule 82 hindurch
und in die Ausgabeöffnung 74 hineingedrückt.
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Während die
Erfindung in Bezug auf bestimmte Ausführungsformen diskutiert wurde,
sollte erkannt werden, dass die Erfindung nicht so beschränkt ist.
Die Ausführungsformen
sind hierin exemplarisch erläutert,
und es gibt zahlreiche Modifikationen, Variationen und andere Ausführungsformen, die
eingesetzt werden können
und die immer noch innerhalb des Umfangs der Erfindung sein würden.