[0001] Die Erfindung betrifft eine Kartusche und eine Mehrkomponentenkartusche. Die Erfindung
betrifft insbesondere eine Kartusche mit mindestens einer sich in Längsrichtung erstreckenden
Aufnahmekammer für ein auszutragendes Medium, sowie eine Mehrkomponentenkartusche
unter deren Verwendung. Siehe hierzu
US6158621 als Stand der Technik. Im industriellen Bereich, im Bauwesen, beispielsweise von
Gebäuden, und auch im Dentalbereich werden häufig Kartuschen eingesetzt, um flüssige
fließfähige, oftmals pastöse oder viskose bis hochviskose Substanzen zu lagern und
bei Bedarf für die jeweilige Anwendung auszutragen. Beispiele für solche Substanzen
sind Fugendichtmassen, Massen für chemische Dübel oder chemische Anker, Klebstoffe,
Pasten oder Abformmassen im Dentalbereich. Üblicherweise sind diese Kartuschen aus
Kunststoff gefertigt und werden in einem Spritzgießverfahren hergestellt.
[0002] Man unterscheidet zwischen Einkomponentensystem, bei welchen das auszutragende Material
nur aus einer Komponente besteht, und Zwei- oder Mehrkomponentensystemen, bei denen
mindestens zwei verschiedene Komponenten in separaten Kammern der gleichen Kartusche
oder in separaten Kartuschen gelagert werden, wobei die Komponenten beim Austragen
mittels einer dynamischen oder einer statischen Mischvorrichtung innig durchmischt
werden. Beispiele hierfür sind Zwei-Komponenten-Kleber oder chemische Dübel, die erst
nach dem Durchmischen der beiden Komponenten aushärten. Insbesondere im industriellen
Bereich werden Zweikomponentensysteme auch für Farben eingesetzt, die oft zur Erzeugung
funktioneller Schutzschichten, z.B. zum Korrosionsschutz, verwendet werden.
[0003] Oft ist es so, dass die Kartuschen einen (oder mehrere) axial verschiebbaren Förderkolben
umfassen, durch dessen Bewegung das Material aus der Kammer oder den Kammern ausgetragen
wird. Es versteht sich, dass dazu die Kammern genügend dicke Wandungen aufweisen müssen,
um dem beim Austragen entstehenden Druck standhalten zu können. Zudem müssen die Kartuschen
genügend dicke Wandstärken aufweisen, um ausreichend diffusionsdicht zu sein. Dies
ist insbesondere im Hinblick auf die Lagerung wichtig, um ein Hineindiffundieren oder
ein Herausdiffundieren der chemischen Substanzen und damit eine Degradation des Kartuscheninhalts
möglichst wirkungsvoll zu verhindern. Da solche Kunststoffkartuschen in der Regel
nur für den Einmalgebrauch ausgelegt sind, resultiert sowohl vom Volumen als auch
von der Masse eine erhebliche Abfallmenge, was insbesondere auch unter Aspekten des
Umweltschutzes nachteilig ist.
[0004] Eine bekannte Alternative zu den Kunststoffkartuschen stellen Schläuche dar, in denen
die jeweiligen Materialien gelagert werden. Diese Schläuche werden dann in spezielle
Stütz- oder Austragsvorrichtungen eingelegt, um Ihren Inhalt für die jeweilige Anwendung
auszutragen. Zwar sind solche Schläuche insbesondere vom Abfallvolumen her gesehen
deutlich günstiger als Kartuschen, sie haben aber andere Nachteile. Es bedarf deutlich
aufwändigerer Befüllvorrichtungen, um die Schläuche zu befüllen und zu verschließen.
Zudem ist ihre Lagerung problematischer, denn Schläuche sind nicht stehfähig, sodass
für die Lagerung besondere Maßnahmen bzw. Verpackungen vorgesehen werden müssen. Auch
können Probleme mit der Dichtheit solcher Schläuche auftreten. Zudem ist die Masse
des Restvolumens im Schlauch, das nicht ausgetragen werden kann, relativ hoch. Schläuche
haben ferner den Nachteil, dass sie sehr empfindlich gegenüber mechanischen Einflüssen
sind, insbesondere gegenüber scharfen Kanten oder spitzen Ecken.
[0005] Neben dem Aspekt des Umweltschutzes gewinnt auch das Thema der Nachhaltigkeit zunehmend
an Bedeutung. Die Verwendung erneuerbarer Ausgangsmaterialien, die Minimierung des
Rohmaterial- und Energieverbrauchs sowie eine möglichst starke Reduzierung des Abfalls
sowohl im Hinblick auf die Kartusche an sich als auch auf das in der Kartusche verbleibende
Volumen an Restmasse gewinnen zunehmend an Bedeutung.
[0006] Die
EP 0 721 805 A2 beschreibt eine Zweikolbenmischpistole zum Mischen und zum Ausbringen einer Formmasse,
welche mit einem Pistolenkörper, einem Aufnahmeschacht für zwei mit Einzelkomponenten
der Formmasse gefüllten Kartuschen und einem sich an dem Aufnahmeschacht anschließenden
statischen Mischer mit einer Austrittsdüse ausgebildet ist. Die Kartuschen bestehen
aus getrennten Kartonhülsen und sind mit einer Abschlussplatte und einem Kolbenelement
versehen. Der Aufnahmeschacht ist mit einem druckfesten und die Kartonhülsen bündig
umfassenden Stützgehäuse verschließbar. Zwischen dem statischen Mischer und den Kartonhülsen
ist ein in den Aufnahmeschacht einsetzbares Kopfstück vorgesehen, welches getrennte
und zu den Kartonhülsen hin offene Strömungskanäle aufweist, die sich unmittelbar
am Eintritt in den statischen Mischer vereinigen.
[0007] Die
JP 7 256 178 A beschreibt eine Kartonkartusche und deren Verwendung im Zusammenhang mit einer hand-
oder luftbetriebenen Austragspistole, bei welcher ein zylindrisches Kartonelement
mit einem metallischen Kolben verbunden ist. Das Kartonelement kann mehrschichtig
aufgebaut sein und am vorderen Ende eine Austrittsdüse aufweisen. Die mehreren Schichten
der Kartonhülse können zumindest teilweise aus einem Folienmaterial bestehen.
[0008] Die
GB 1 118 419 A1 beschreibt eine Kartusche für pistolenartige Austragsgeräte. Die Kartusche wird von
einem vollständig kollabierbaren Schlauchelementen nach Art einer Folie und ohne Kopf-
und Basisteil gebildet.
[0009] Die
GB 1 029 489 A beschreibt eine Kartusche und eine Extrusionshülse zu deren Aufnahme. Die Kartusche
ist aus einem thermoplastischen Material zur Ausgestaltung einer Aufnahmekammer hergestellt
und so dünnwandig, das sie leicht zusammendrückbar ist und keine festgefügte Gestalt
besitzt.
[0010] Die
US 6,158,621 zeigt eine Kartusche mit einem Kopfteil welches als formfestes Teil ausgestaltet
ist. Eine Folienkartusche, die mit einem auszutragenden Medium gefüllt ist, wird unlösbar
mit dem Kopfteil verbunden. Das gebilde aus Kopfteil und Folienkartusche kann in einen
separaten Behälter eingebracht werden, um das auszutragende Medium mittels eines Austraggeräts
auszutragen.
[0011] Es ist Aufgabe der Erfindung eine Kartusche vorzuschlagen, die im Hinblick auf Nachhaltigkeit
und Umweltschutz eine Verbesserung darstellt, insbesondere auch bezüglich ihres Abfallvolumens
und ihrer Abfallmenge. Dabei sollen eine hohe Funktionssicherheit und eine gute Lagerfähigkeit
der Kartusche gewährleistet sein. Weiterhin sollen durch die Erfindung eine entsprechende
Mehrkomponentenkartusche bzw. Mehrkomponentenapplikation geschaffen werden.
[0012] Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird bei einer Kartusche erfindungsgemäß
mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und bei einer Mehrkomponentenkartusche
erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kartusche und der erfindungsgemäßen Mehrkomponentenkartusche
sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.
[0013] Erfindungsgemäß wird also eine Kartusche vorgeschlagen mit mindestens einer sich
in Längsrichtung erstreckenden Aufnahmekammer für ein auszutragendes Medium, mit einem
Kopfteil, einem Bodenteil und einer Kartuschenwand, welche die Aufnahmekammer begrenzen,
wobei das Kopfteil einen Auslass für das Medium aufweist. Die Kartuschenwand ist als
Folie ausgestaltet, das Kopfteil und das Bodenteil jeweils als formfestes Teil, und
das Kopfteil ist dichtend und unlösbar mit der Kartuschenwand verbunden. Eine weitere
Schutzfolie ist ferner an dem vom Kopfteil begrenzten Ende der Aufnahmekammer vorgesehen,
welche die Aufnahmekammer an diesem Ende dichtend verschließt.
[0014] Durch das formfeste Kopf- und Bodenteil bietet die erfindungsgemäße Kartusche bezüglich
Ihrer Befüllung und ihrer Lagerfähigkeit die Vorteile einer konventionellen Kartusche,
sie muss also nicht in aufwändigen Befüllvorrichtungen abgefüllt werden wie dies für
Schläuche in der Regel erforderlich ist und kann wesentlich einfacher, beispielsweise
auch stehend gelagert werden. Die Ausgestaltung der Kartuschenwand als Folie bedeutet
im Vergleich zu konventionellen Kartuschen eine ganz erhebliche Reduktion des Abfalls
und eine Reduktion der für die Herstellung benötigten Rohstoffe. Zudem bringt die
Ausgestaltung der Kartuschenwand als Folie eine sehr hohe Flexibilität im Hinblick
auf die Materialwahl mit sich. Die Folie kann je nach Anwendungsfall an den spezifischen
Kartuscheninhalt angepasst werden. Die Folie stellt zudem eine sehr effiziente Diffusionssperre
dar, sodass trotz der im Vergleich zu heute bekannten Kartuschen stark reduzierten
Wanddicke keine Zugeständnisse an die Lagerfähigkeit bzw. die maximale Lagerzeit notwendig
sind. Selbst bei längeren Lagerzeiten wird der Kartuscheninhalt wirkungsvoll gegen
das Aus- oder Eindiffundieren von Substanzen bzw. ein "Ausgasen" geschützt. Vorzugsweise
wird die erfindungsgemäße Kartusche beim Austragen ihres Inhalts in eine wiederverwendbare
Stützkartusche eingelegt, damit die Kartuschenwand den mechanischen Belastungen beim
Austragen standhält.
[0015] Durch die Maßnahme eine Schutzfolie an dem vom Kopfteil begrenzten Ende der Aufnahmekammer
eine Schutzfolie vorzusehen, ist der Kartuscheninhalt auch gegen Diffusionsprozesse
durch die Stirnseite bzw. das Kopfteil geschützt.
[0016] In der Praxis hat es sich bewährt, wenn die Kartuschenwand eine Wanddicke von höchstens
0.3 mm, vorzugsweise von etwa 0.1 mm aufweist. Je dünner die Kartuschenwand ausgestaltet
ist, umso geringer ist der Rohstoffbedarf für die Herstellung der Kartusche und die
Abfallmenge nach dem Entleeren der Kartusche
[0017] Eine besonders vorteilhafte Maßnahme besteht darin, dass die die Kartuschenwand bildende
Folie als Mehrschichtsystem ausgestaltet ist. Hierdurch ist es nämlich möglich, die
Folie optimal auf den jeweiligen Anwendungsfall anzupassen. Die Eigenschaften der
als Barriere dienenden Folie können gezielt eingestellt werden, um sie möglichst effizient
im Hinblick auf das Medium in der Aufnahmekammer zu machen. Bevorzugt ist ein solches
Mehrschichtsystem als Verbundfolie ausgestaltet. Das Mehrschichtsystem kann auch metallische
Schichten umfassen.
[0018] Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind bei der Kartusche Verbindungsmittel vorgesehen,
mittels welcher die Kartusche mit einer zweiten Kartusche verbindbar ist. Diese Verbindungsmittel
können insbesondere als Verrastung oder als Klick- oder Schnappverbindung ausgestaltet
sein. Die Verbindungsmittel sind vorzugsweise so angeordnet, dass die beiden Kartuschen
Seite an Seite nebeneinander verbindbar sind, sodass ihre Längsrichtungen bzw. Längsachsen
parallel zu einander verlaufen. Die Möglichkeit, mehrere Kartuschen über die Verbindungsmittel
miteinander zu verbinden, erhöht die Flexibilität bezüglich der Anwendungsgebiete
deutlich, weil insbesondere die Kartuschen sehr leicht für Mehrkomponentensystem eingesetzt
werden können.
[0019] Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Bodenteil einen Kolben, welcher
an dem dem Kopfteil abgewandten Ende in die Aufnahmekammer einführbar ist und dichtend
entlang der Kartuschenwand in Längsrichtung verschiebbar ist. Die Verwendung eines
Kolbens in der Aufnahmekammer zum Austragen des Mediums hat den Vorteil, dass in der
Regel geringere Restmassenvolumen in der Kartusche verbleiben, wodurch die Abfallmenge
reduziert wird. Ferner werden bei chemischen Medien in der Aufnahmekammer die durch
die Chemie bedingten Risiken minimiert. Der Kolben ist vorzugsweise als Ventilkolben
ausgestaltet, sodass eine einfach Entlüftung während des Einsetzens des Kolbens möglich
ist
Eine weitere vorteilhafte Maßnahme besteht darin, dass ein formfester Stützring vorgesehen
ist, welcher die Kartuschenwand an dem für die Aufnahme des Kolbens bestimmte Ende
der Aufnahmekammer von außen umschließt. Dieser Stützring ist insbesondere im Hinblick
auf die Lagerung vorteilhaft, weil er die Abdichtung zwischen der Kartuschenwand und
dem Kolben verbessert.
[0020] Vorzugsweise ist auf dem Bodenteil eine dichtend verschließende Abschlussfolie vorgesehen
ist. In Kombination mit der im Bereich des Kopfteils vorgesehenen Schutzfolie und
der als Folie ausgestalteten Kartuschenwand ist dann das Medium in der Kartusche vollständig
von Folie umgeben, d.h. vollständig in Folie verpackt.
[0021] Ferner ist es vorteilhaft wenn das Bodenteil oder der Stützring dichtend und unlösbar
mit der Kartuschenwand verbunden ist. Hiermit ist ein besonders zuverlässiger Schutz
des Mediums insbesondere während der Lagerung realisierbar. Diese Verbindung kann
beispielsweise dadurch realisiert werden, dass das Bodenteil bzw. der Stützring in
einem Spritzgießverfahren hergestellt werden, bei welchem die die Kartuschenwand bildende
Folie partiell mit einem flüssigen Kunststoff umspritzt wird. Durch dieses Umspritzen
ist es möglich, die Folie leicht anzuschmelzen bzw. zu plastifizieren, sodass sie
anschließend beim Abkühlen und Erstarren des Kunststoffs eine innige, unlösbare Verbindung
mit dem Bodenteil bzw. mit dem Stützring eingeht. In analoger Weise kann auch die
Verbindung zwischen dem Kopfteil und der Kartuschenwand realisiert werden. Es ist
natürlich auch möglich, die Verbindung zwischen dem Kopfteil oder dem Bodenteil bzw.
dem Stützring und der Kartuschenwand durch ein Verschweißen oder Verkleben oder Klemmen
der Teile miteinander zu realisieren. In solchen Fällen werden vorzugsweise das Kopfteil
und das Bodenteil und der optionale Stützring jeweils in einem Spritzgießverfahren
hergestellt und in einem anschließenden Verarbeitungsschritt mit der die Kartuschenwand
bildenden Folie verschweißt oder verklebt oder verklemmt.
[0022] Durch die Erfindung wird ferner eine Mehrkomponentenkartusche vorgeschlagen mit mindestens
zwei erfindungsgemäßen Kartuschen, wobei die beiden Kartuschen bezüglich der Längsrichtung
nebeneinander angeordnet sind. Durch diese Mehrkomponentenkartusche lässt sich das
Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Kartusche auf Zwei- bzw. Mehrkomponentensysteme
erweitern.
[0023] Vorzugsweise sind die beiden Kartuschen über die Verbindungsmittel fest miteinander
gekoppelt, sodass die Mehrkomponentenkartusche eine lager- und austragsfähige Einheit
bildet.
[0024] Eine besonders vorteilhafte Maßnahme ist es, wenn die Auslässe der Kartuschen ein
gemeinsames Verbindungsstück bilden oder für die Aufnahme eines gemeinsamen Verbindungsstücks
ausgestaltet sind, wobei das Verbindungsstück zum Zusammenwirken mit einem Zubehörteil,
insbesondere mit einem Verschluss oder mit einem Mischer ausgestaltet ist. Auf diese
Weise ist es beispielsweise möglich, an sich bekannte Zubehörteile in Verbindung mit
der Mehrkomponentenkartusche zu verwenden. Diese Kompatibilität ist aus praktischen
und wirtschaftlichen Gründen vorteilhaft
[0025] Um den Inhalt der Austragskammern während der Lagerung zu schützen ist es gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform vorteilhaft, wenn die Mehrkomponentenkartusche einen Verschluss
aufweist, der zum Zusammenwirken mit dem Verbindungsstück ausgestaltet ist und zwei
Stopfen aufweist, von denen jeder in einen Auslass eingreifen kann, um diesen zu verschließen.
[0026] Um die Flexibilität der Mehrkomponentenkartusche bezüglich der Einsatzgebiete und
Anwendungsfälle zu erhöhen, können die Aufnahmekammern der beiden Kartuschen verschiedene
Volumen aufweisen, sodass insbesondere Mischungsverhältnisse zwischen den beiden in
den Aufnahmekammern der Kartuschen enthaltenen Medien realisierbar sind, die von dem
Verhältnis 1:1 abweichen.
[0027] Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus
den abhängigen Ansprüchen.
[0028] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und anhand der Zeichnung
näher erläutert. In der schematischen Zeichnung zeigen teilweise im Schnitt:
Fig. 1: ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kartusche in einem
Längsschnitt,
Fig. 2: ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kartusche in einem
Längsschnitt,
Fig. 3: eine perspektivische Explosionsdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Mehrkomponentenkartusche,
Fig. 4: eine perspektivische Explosionsdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Mehrkomponentenkartusche,
Fig. 5: das zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Mehrkomponentenkartusche
in einem Längsschnitt,
Fig. 6: eine Darstellung der Auslässe des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 7: eine Darstellung der Auslässe des ersten Ausführungsbeispiels mit einem aufgesetzten
Mischer (nur teilweise dargestellt),
Fig. 8: eine Darstellung der Auslässe des zweiten Ausführungsbeispiels mit einem eingesetzten
Verbindungsstück und einem eingesetzten Verschluss,
Fig. 9: eine Darstellung der Auslässe des zweiten Ausführungsbeispiels mit einem eingesetzten
Verbindungsstück und einem aufgesetzten Mischer (nur teilweise dargestellt),
Fig. 10: eine Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Mehrkomponentenkartusche,
Fig. 11-12: Darstellungen einer Austragsvorrichtung, welche für die erfindungsgemäße
Kartusche bzw. die erfindungsgemäße Mehrkomponentenkartusche geeignet ist, und
Fig. 13: das zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Mehrkomponentenkartusche
im entleerten Zustand.
[0029] Fig. 1 zeigt in einem Längsschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Kartusche, die gesamthaft mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist. Die Kartusche 1
umfasst eine sich in Längsrichtung erstreckende Aufnahmekammer 2 für ein auszutragendes
Medium. Die Längsrichtung ist durch die mit A bezeichnete Längsachse der Kartusche
1 festgelegt. Die Aufnahmekammer 2 ist durch eine Kartuschenwand 3, ein Kopfteil 4,
sowie ein Bodenteil 6 begrenzt. Das Bodenteil 6 umfasst bei diesem Ausführungsbeispiel
einen Kolben 8, der in Fig. 1 noch nicht in die Aufnahmekammer 2 eingesetzt ist, sondern
außerhalb von dieser dargestellt ist.
[0030] Die Aufnahmekammer 2 der Kartusche 1 ist zylinderförmig ausgestaltet, das heißt,
die Kartuschenwand 3 ist die Mantelfläche eines Zylinders. Das Kopfteil 4 der Kartusche
1 weist einen Auslass 5 mit einem Auslasskanal 51 für das Medium auf, durch welchen
das Medium aus der Aufnahmekammer 2 ausgetragen werden kann. Der Auslass 5 ist hier
als vorstehende Röhre an das Kopfteil 4 angeformt. Das Kopfteil 4 mit dem Auslass
5 ist einstückig spritzgegossen, das heißt es wird gesamthaft in einem einzigen, üblicherweise
einstufigen Spritzgießprozess hergestellt.
[0031] Erfindungsgemäß ist die Kartuschenwand 3 als Folie 3 ausgestaltet und das Kopfteil
4 sowie das Bodenteil 6 sind jeweils als formfestes Teil ausgestaltet. Mit dem Begriff
Folie ist dabei ein sehr dünnes Blatt gemeint, das insbesondere aus Kunststoff, Metall
oder einer Kombination von Kunststoff und Metall besteht. Die meisten Folien sind
nicht formfest, das heißt sie können ohne größeren Kraftaufwand verbogen, geknüllt,
gefaltet oder ähnliches werden. Im Gegensatz dazu sind das Kopfteil 4 und das Bodenteil
6 jeweils als formfeste Teile, vorzugsweise Kunststoffteile, ausgestaltet. Damit ist
gemeint, dass diese Teile während des normalen Gebrauchs ihre Form nicht verändern
und ohne erheblichen Kraftaufwand höchstens elastisch verformbar sind. Im Vergleich
zu den formfesten Teilen sind Folien in der Regel deutlich dünner. Für die erfindungsgemäße
Kartusche sind insbesondere solche Folien 3 als Kartuschenwand 3 bevorzugt, die höchstens
0.3 mm, insbesondere höchstens 0.2 mm und vorzugsweise etwa 0.1 mm dick sind. Das
heißt, die Wanddicke D der Kartuschenwand 3 ist vorzugsweise höchstens 0.3 mm und
insbesondere etwa 0.1 mm. Zum Vergleich sei erwähnt, dass heute bekannte im Spritzgießverfahren
hergestellte Kartuschen aus Kunststoff üblicherweise eine Wandstärke von mindestens
1.5 bis 3 mm haben
[0032] Die Ausgestaltung des Bodenteils 6 als formfestes Teil hat auch den Vorteil, dass
die Kartusche 1 stehfähig ist, das heißt sie kann aufrecht auf dem Bodenteil 6 stehend
gelagert werden.
[0033] Erfindungsgemäß ist das Kopfteil 4 dichtend und unlösbar mit der die Kartuschenwand
bildenden Folie 3 verbunden. Diese Verbindung kann beispielsweise-wie weiter hinten
noch erläutert wird - im Spritzgießverfahren für das Kopfteil 4 realisiert werden,
indem die Folie 3 partiell mit dem flüssigen Kunststoff umspritzt wird, der nach seiner
Erstarrung das Kopfteil 4 bildet. Alternativ ist es natürlich auch möglich, zunächst
das Kopfteil 4 als separates Bauteil herzustellen, das anschließend mit der Folie
3 verschweißt oder verklebt oder auf andere Weise dichtend verbunden wird.
[0034] Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist an dem Ende der Kartuschenwand 3, das an das
Kopfteil 4 angrenzt, eine Schutzfolie 7 vorgesehen, welche die Aufnahmekammer 2 an
diesem Ende dichtend verschließt. Da die Aufnahmekammer 2 zylindrisch ausgestaltet
ist, ist die Schutzfolie 7 kreisförmig ausgestaltet und verschließt bzw. versiegelt
die Aufnahmekammer 2 an ihrer dem Kopfteil 4 zugewandten Stirnfläche. Insbesondere
verhindert die Schutzfolie 7 auch, dass das Medium aus der Aufnahmekammer 2 in den
Auslasskanal 51 gelangen kann.
[0035] Die Kartusche 1 kann ferner Verbindungsmittel 10 aufweisen, mittels welcher die Kartusche
1 mit einer zweiten Kartusche 1 verbindbar ist. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel
sind die Verbindungsmittel 10 neben dem Auslass 5 an dem Kopfteil 4 der Kartusche
1 vorgesehen. Die Verbindungsmittel 10 sind bevorzugt und in an sich bekannter Weise
als Klick- oder als Schnapp- oder als Rastverbindung ausgestaltet und so angeordnet,
dass zwei Kartuschen 1 Seite an Seite also mit parallelen Längsachsen A nebeneinander
angeordnet sind (siehe z. B. Fig. 3). Alternativ oder zusätzlich können natürlich
auch Verbindungsmittel entlang der Kartuschenwand 3 oder am Bodenteil 6 angeordnet
sein.
[0036] An dem dem Kopfteil 4 abgewandten Ende ist die Kartusche 1 bzw. die Aufnahmekammer
2 offen. Als Bodenteil 6 ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel ein Kolben 8 vorgesehen,
der vorzugsweise als Ventilkolben ausgestaltet ist, und welcher an dem dem Kopfteil
4 abgewandten offenen Ende der Kartusche 1 in die Aufnahmekammer 2 einführbar ist.
Der Kolben 8 ist so ausgestaltet und bemessen, dass er dichtend in der Längsrichtung
entlang der Kartuschenwand 3 verschiebbar ist. Dazu kann der Kolben 8 in an sich bekannter
Weise mit nicht dargestellten Dichtlippen oder Dichträndern ausgestaltet sein, welche
an der Kartuschenwand 3 anliegen, wenn der Kolben 8 in die Aufnahmekammer 2 eingeführt
ist.
[0037] Der Kolben 8 wird separat von der Kartusche 1 hergestellt, beispielsweise in einem
Spritzgießverfahren und üblicherweise erst nach dem Befüllen der Aufnahmekammer 2
eingesetzt.
[0038] Eine vorteilhafte Maßnahme besteht darin, dass der Kolben auf seiner der Aufnahmekammer
2 abgewandten Oberfläche, also derjenigen Fläche die nach dem Einsetzen des Kolbens
8 die Außenseite des Bodens der Kartusche 1 bildet, eine dichtend verschließende Abschlussfolie
9 vorzusehen.
[0039] An dem Ende der Kartuschenwand 3, an dem das Bodenteil 6 angeordnet ist, ist ferner
ein formfester Stützring 11 vorgesehen, welcher die Kartuschenwand 3 von außen vollumfänglich
umschließt. In Richtung der Längsachse A weist der Stützring 11 eine axial Höhe H
auf, die im Wesentlichen der axialen Höhe des Kolbens 8 entspricht. Nachdem der Kolben
8 in die Aufnahmekammer 2 eingesetzt ist, stützt der Stützring 11 die Kartuschenwand
3 in dem Bereich, in dem sich der Kolben 8 befindet. Hierdurch ist eine hohe Dichtwirkung
zwischen der Kartuschenwand 3 und dem Kolben 8 insbesondere auch während der Lagerung
der befüllten Kartusche 1 gewährleistet.
[0040] Der Stützring 11 ist dichtend und unlösbar mit der Kartuschenwand 3 verbunden. Dies
kann in sinngemäß gleicher Weise geschehen wie weiter vorne für das Kopfteil 4 beschrieben,
nämlich durch partielles Umspritzen der die Kartuschenwand 3 bildenden Folie 3 in
einem Spritzgießprozess, oder durch ein separates Verkleben oder Verschweißen des
Stützrings 11 und der Folie 3.
[0041] Die als Folie 3 ausgestaltete Kartuschenwand 3 dient ferner als Barriere bzw. als
Diffusionssperre, welche das Hineindiffundieren oder das Hinausdiffundieren von Substanzen
verhindert. Diese Substanzen können beispielsweise chemische Bestandteile des in der
Aufnahmekammer 2 enthaltenen Mediums sein oder Luftfeuchtigkeit oder Sauerstoff. Die
Folie 3 ermöglicht somit eine besonders lange Lagerfähigkeit der mit einem Medium
befüllten Kartusche 1. Dadurch, dass die Folie 3 als Barriereschicht bzw. Diffusionssperre
wirkt, ist es möglich, die Kartuschenwand 3 nur als Folie 3 auszugestalten und damit
mit einer Dicke D, die deutlich geringer ist als bei bekannten Kartuschen.
[0042] Die im Vergleich zu bekannten Kartuschen stark reduzierte Dicke D der Kartuschenwand
3 hat den vorteilhaften Effekt, dass deutlich weniger Rohstoff für die Herstellung
der Kartusche 1 benötigt wird und dass sich die Abfallmenge der üblicherweise für
den Einmalgebrauch ausgelegten Kartusche 1 sowohl im Hinblick auf das Volumen als
auch auf das Gewicht deutlich reduziert.
[0043] Der zweite vorteilhafte Effekt der als Folie ausgestalteten Kartuschenwand 3 ist
es, dass die Folie 3 die Reibung zwischen dem Kolben 8 und der Kartuschenwand 3 im
Vergleich zu bekannten Kartuschen reduziert. Während der Anwendung wird zum Austragen
des Mediums aus der Aufnahmekammer 2 der Kolben 8 in Richtung der Längsachse A bewegt,
um das Medium durch den Auslasskanal 51 zu fördern. Hierbei ermöglicht die Folie 3
ein leichteres Gleiten des Kolbens 8.
[0044] Die Schutzfolie 7 und die Abschlussfolie 9 haben den Vorteil, dass mit ihnen der
gesamte Aufnahmeraum 2 der Kartusche 1 mit einer Barriereschicht bzw. einer Diffusionssperre
umgeben ist, das heißt, das Medium in der Aufnahmekammer 2 ist vollständig von den
Folien 3,7,9 umgeben bzw. von diesen eingeschlossen, was im Hinblick auf eine besonders
gute Lagerfähigkeit vorteilhaft ist. Die Folien 3,7,9 können - müssen aber nicht -
bezüglich ihrer Dicke D und ihrer Zusammensetzung gleichartig ausgestaltet sein. Aus
praktischen Gründen ist es bevorzugt, wenn die Folien 3,7,9 jeweils eine Dicke von
höchstens 0.2 mm und vorzugsweise von etwa 0.1 mm aufweisen.
[0045] Jede der Folien 3,7,9 kann für den jeweiligen Anwendungsfall optimal angepasst werden.
Je nach Zusammensetzung und Art des Mediums in der Aufnahmekammer 2 können die Folien
3,7,9 so ausgestaltet werden, dass sie eine optimale Lagerfähigkeit und einen optimalen
Schutz des Kartuscheninhalts und des Kopfteils 4 gewährleisten.
[0046] Eine besonders bevorzugte Maßnahme ist es, wenn insbesondere die die Kartuschenwand
3 bildende Folie 3 als Mehrschichtsystem ausgestaltet ist, also beispielsweise aus
mehreren übereinandergelegten Folien oder Schichten geformt ist. Diese verschiedenen
Schichten der Folie 3 können verschiedene Funktionen haben. Auf der der Aufnahmekammer
2 zugewandten Seite kann beispielsweise eine Schutzschicht sein, die aus einem gegenüber
dem auszutragenden Medium unempfindlichen Kunststoff besteht, beispielsweise Polyamid
(PA) oder Polybutylenterephtalat (PBT). Daran kann sich optional eine Barriereschicht
anschließen, die das Aus- bzw. Eintreten von Substanzen wie Wasser, Sauerstoff oder
VOC (Volatile Organic Compounds)verhindert. Dann kann beispielsweise eine Füllschicht
folgen, die z. B. aus Recyclat besteht. Auch können Schichten aus einem Polyolefin
wie PE oder PP vorgesehen sein oder metallische Schichten.
[0047] Ergänzend oder alternativ können auch geschäumte Folien als Schicht vorgesehen sein.
[0048] Auch die Schutzfolie 7 und die Abschlussfolie 9 können in gleicher Weise ausgestaltet
sein.
[0049] Die erfindungsgemäße Kartusche kann insbesondere in einem Spritzgießverfahren hergestellt
werden. Wie allgemein üblich wird beim Spritzgießen ein Werkzeug verwendet, das Kerne
und Hohlräume umfasst, in welche der flüssige Kunststoff eingespritzt wird. Beim Schließen
des Werkzeuges bewegt sich der Kern in ein entsprechend geformtes Gegenstück. Nach
dem Schließen des Werkzeuges existiert dann zwischen dem Kern und dem Gegenstück ein
Hohlraum, der ein negatives Abbild des herzustellenden Teils ist. In diesen Hohlraum
wird der flüssige Kunststoff eingespritzt und erstarrt dort. Anschließend wird das
Werkzeug geöffnet, das gespritzte Teil entformt und ausgestoßen.
[0050] Zum dichtenden Verbinden der die Kartuschenwand bildenden Folie 3 und des Kopfteils
4 und/oder des Stützrings 11 kann die Folie 3 auf die Mantelfläche desjenigen Kerns
aufgebracht werden, welcher die der Aufnahmekammer zugewandte Seite des Kopfteils
4 bzw. die Innenfläche des Stützrings 11 formt.
[0051] Nach dem Schließen des Werkzeuges wird die Folie 3 partiell mit dem flüssigen Kunststoff
umspritzt. Dabei schmilzt die Folie 3 durch den Kontakt mit dem flüssigen Kunststoff
bedingt leicht an oder wird plastifiziert. Hierdurch kommt es zu einer besonders innigen
und unlösbaren Verbindung zwischen der Kartuschenwand 3 und dem Kopfteil 4 b zw. dem
Stützring 11.
[0052] Zur Herstellung der Schutzfolie Folie 7 wird vor dem Spritzgießen auf die Stirnseite
des Kerns, welcher die der Aufnahmekammer 2 zugewandte Seite des Kopfteils 4 formt,
eine kreisscheibenförmige Folie aufgelegt, die in der fertigen Kartusche dann die
Schutzfolie 7 bildet. Die kreisscheibenförmige Folie ist dabei vorzugsweise so bemessen,
dass sie über den Rand der Stirnseite des Kerns übersteht. Wenn dann nach dem Schließen
des Werkzeugs der flüssige Kunststoff eingespritzt wird, so biegt dieser den Teil
der kreisscheibenförmigen Folie, der über den Rand der Stirnfläche des Kerns heraussteht
um. Hierdurch wird die kreisscheibenförmige Folie 7 innig mit der Folie 3 verbunden,
sodass in der fertigen Kartusche 1 eine dichte und feste Verbindung zwischen der Kartuschenwand
3 und der Schutzfolie 7 besteht.
[0053] Es ist natürlich wichtig, dass die Folien 3 und 7 solange an dem Kern anhaften, bis
sie mit Kunststoff umspritzt sind. Dieses Anhaften ist auf verschiedene Weisen realisierbar,
beispielsweise elektrostatisch oder durch Erzeugen eines Unterdrucks durch entsprechende
Saugöffnungen im Kern
[0054] Für die Herstellung des Kopfteils 4, des Bodenteils 6 und des Stützrings 11 der Kartusche
1 eignen sich alle an sich bekannten, für Kartuschen verwendete Kunststoffe beispielsweise
Polyamide (PA), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polybutylenterephthalat (PBT),
oder Polyolefine im allgemeinen.
[0055] Die Kartusche 1 wird zunächst ohne den Kolben 8 im Spritzgießverfahren hergestellt
und ist dann durch die Schutzfolie 7 - und gegebenenfalls andere Verschlussmittel
an ihrem Auslass 5 verschlossen. Von dem noch offenen darstellungsgemäß unteren Ende
der Aufnahmekammer 2 wird dann das Medium in die Aufnahmekammer 2 eingefüllt. Anschließend
wird der Kolben 8, der optional mit der Abschlussfolie 9 versehen ist, in die Aufnahmekammer
2 eingesetzt, und bildet dann den Kammerboden, der die Aufnahmekammer 2 dichtend verschließt.
Häufig ist der Kolben 8 als Ventilkolben ausgestaltet, sodass beim Einsetzen des Kolbens
8 die zwischen dem Medium und dem Kolben gegebenenfalls vorhandene Luft in einfacher
Weise abführbar ist.
[0056] Fig. 2 zeigt in einem Längsschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Kartusche 1. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel
eingegangen. Die im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel gemachten Erläuterungen
gelten in sinngemäß gleicher Weise auch für das zweite Ausführungsbeispiel. Insbesondere
sind gleiche oder von der Funktion her gleichwertige Teile mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
[0057] Ein wesentlicher Unterschied ist es, dass bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Kartusche 1 kein Kolben vorgesehen ist, sondern das formfeste Bodenteil
6 unlösbar und dichtend mit der Kartuschenwand 3 verbunden ist. Das einstückige Bodenteil
6 hat zwei von der äußeren Form jeweils im Wesentlichen zylinderförmige Abschnitte,
nämlich einen oberen Bereich 62 welcher in die Aufnahmekammer 2 eingreift und somit
die bodenseitige Begrenzung der Aufnahmekammer 2 darstellt, sowie einen Sockelbereich
61 welcher nicht mehr von der als Folie ausgestalteten Kartuschenwand 3 umgriffen
wird. Folglich erstreckt sich die Kartuschenwand 3 bezüglich der Längsrichtung bis
an eine Kante 612, an welcher der obere Bereich 62 und der Sockelbereich 61 aneinander
grenzen.
[0058] Selbstverständlich ist auch diese Kartusche 1 auf dem Sockelbereich 61 des formfesten
Bodenteils 6 stehfähig. Das Bodenteil 6 ist auch hier vorzugsweise ein spritzgegossenes
Kunststoffteil, wobei für die Materialien die diesbezüglichen Erläuterungen des ersten
Ausführungsbeispiels gelten.
[0059] Es ist natürlich auch möglich, dass der Sockelbereich 61 außen über die Kartuschenwand
3 ragt. Dadurch wird die als Kartuschenwand dienende Folie 3 von beiden Seiten umschlossen.
[0060] Im Unterschied zu dem mit dem Kolben 8 versehenen ersten Ausführungsbeispiel ist
das zweite Ausführungsbeispiel als kollabierbare Kartusche 1 ausgebildet, das heißt
beim Austragen des Mediums aus der Aufnahmekammer wird die Kartusche 1 bezüglich der
Längsrichtung zusammengeschoben bzw. kollabiert. Dies wird weiter hinten noch erläutert.
[0061] Das formfeste Kopfteil 4 ist bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel teilweise innenliegend
bezüglich der zylindrischen Kartuschenwand 3 angeordnet, das heißt die die Kartuschenwand
bildende Folie 3 liegt außen auf dem Kopfteil 4 auf und ist dichtend sowie unlösbar
mit dem Kopfteil verbunden.
[0062] Natürlich sind auch hier Ausgestaltungen möglich, bei denen die Kartuschenwand 3
auf beiden Seiten, also von innen und außen vom Kopfteil 4 umschlossen wird.
[0063] An seinem darstellungsgemäß oberen Ende hat das Kopfteil 4 einen Kragen 41, bis an
den heran sich die Kartuschenwand 3 erstreckt. Der Auslass 5 ist als im Wesentlichen
zylindrische Öffnung im Kopfteil 4 ausgestaltet. Wie dies weiter hinten noch erläutert
wird (siehe z. B. Fig. 4) dient der Auslass 5 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
zur Aufnahme eines Adapters 501 bzw. 502 (Fig. 4), der zum Zusammenwirken mit einem
Zubehörteil, beispielsweise einem Verschluss oder einem Mischer ausgestaltet ist.
[0064] Bezüglich der dichtenden, unlösbaren Verbindung zwischen der Kartuschenwand 3 und
dem Kopfteil 4 bzw. dem Bodenteil 6 gelten in sinngemäß gleicher Weise die Erläuterungen
bezüglich des ersten Ausführungsbeispiels. So kann beispielsweise bei dem Spritzgießen
des Kopfteils 4 und oder des Bodenteils 6 die die Kartuschenwand 3 bildende Folie
partiell mit dem flüssigen Kunststoff hinterspritzt werden. Alternativ ist es auch
möglich, zunächst das Kopfteil 4 und das Bodenteil 6 mittels Spritzgießens herzustellen
und dann die abgekühlten Kunststoffteile, nämlich das Kopfteil 4 und das Bodenteil
6 jeweils mit der die Kartuschenwand bildenden Folie 3 zu verschweißen oder zu verkleben
oder auf andere Weise dichtend miteinander zu verbinden.
[0065] Es versteht sich, dass einzelne Merkmale, die im Zusammenhang mit dem zweiten Ausführungsbeispiel
erläutert wurden, in sinngemäß gleicher Weise auch bei dem ersten Ausführungsbeispiel
realisiert sein können und umgekehrt. So kann beispielsweise auch bei dem ersten Ausführungsbeispiel
das Kopfteil 4 teilweise innenliegend bezüglich der Kartuschenwand 3 ausgestaltet
sein.
[0066] Fig. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer
erfindungsgemäßen Mehrkomponentenkartusche, die gesamthaft mit dem Bezugszeichen 100
bezeichnet ist. Die Mehrkomponentenkartusche umfasst mindestens zwei Kartuschen 1,
von denen jede erfindungsgemäß ausgestaltet ist. Fig. 4 zeigt eine perspektivische
Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Mehrkomponentenkartusche,
die gesamthaft ebenfalls mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnet ist. In Fig. 5 ist das
zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Mehrkomponentenkartusche 100 in einem
Längsschnitt dargestellt.
[0067] Das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Mehrkomponentenkartusche 100
umfasst zwei Kartuschen 1, von denen jede gemäß dem in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Kartusche 1 ausgestaltet ist. Das zweite Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Mehrkomponentenkartusche 100 umfasst zwei Kartuschen 1, von
denen jede gemäß dem in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Kartusche 1 ausgestaltet ist.
[0068] Im Folgenden wird mit beispielhaftem Charakter auf den für die Praxis besonders wichtigen
Fall Bezug genommen, dass die Mehrkomponentenkartusche 100 eine Zweikomponentenkartusche
ist, die genau zwei Kartuschen 1 umfasst. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung
nicht auf solche Fälle beschränkt ist, sondern dass die Mehrkomponentenkartusche auch
drei oder mehr Kartuschen umfassen kann.
[0069] Die beiden Kartuschen 1 der Mehrkomponentenkartusche 100 sind Seite an Seite nebeneinander
angeordnet, sodass ihre Längsachsen A (siehe Fig. 1 und Fig. 2) parallel zueinander
verlaufen.
[0070] Die beiden Kartuschen 1 des ersten Ausführungsbeispiels (Fig. 3) sind vorzugsweise
über die Verbindungsmittel 10 fest miteinander verbunden. Es ist aber auch möglich,
dass die beiden Kopfteile 4 und/oder die beiden Stützringe 11 der Kartuschen 1 in
einem gemeinsamen Spritzgießprozess hergestellt sind und dann über nicht zerstörungsfrei
lösbare Elemente fest miteinander verbunden sind, sodass die Zweikomponentenkartusche
bezüglich der Kopfteile 4 und/oder der Bodenteile 6 einstückig ist.
[0071] Für jede der beiden Kartuschen 1 ist jeweils ein Kolben 8 vorgesehen, welcher nach
dem Befüllen der jeweiligen Aufnahmekammer 2 in diese eingeführt wird. Die beiden
Auslässe 5 der Kartuschen 1 sind so angeordnet und ausgestaltet, dass sie ein gemeinsames
Verbindungsstück 50 bilden, welches die beiden separaten Auslässe 5 umfasst, und das
zum Zusammenwirken mit einem Zubehörteil ausgestaltet ist.
[0072] Fig. 6 zeigt das Verbindungsstück 50 mit den beiden Auslässen 5 in einer größeren
Darstellung. Prinzipiell ist es nicht notwendig, die beiden Auslässe 5 im gemeinsamen
Verbindungsstück 50 mit einem Verschluss zu versehen, weil das jeweilige Medium in
den Aufnahmekammern 2 durch die Schutzfolien 7 gegen Diffusionsprozesse und gegen
ein Auslaufen geschützt ist. Es versteht sich jedoch, dass zusätzliche Verschlussmittel
vorgesehen sein können, beispielsweise in sinngemäß gleicher Weise wie dies im Zusammenhang
mit Fig. 8 beschrieben wird.
[0073] Fig. 7 zeigt das Verbindungsstück 50 bzw. die Auslässe 5 mit einem Zubehörteil, nämlich
mit einem Mischer 70. Es handelt sich hierbei um einen statischen Mischer 70 zum Durchmischen
der beiden Medien, die in den jeweiligen Aufnahmekammern 2 der beiden Kartuschen 1
vorliegen. Der statische Mischer 70 umfasst in an sich bekannter Weise ein in Fig.
7 nur angedeutetes Mischerrohr 72 mit darin angeordneten Mischelementen (nicht dargestellt).
Der Mischer 70 umfasst ferner zwei Einlässe 71 sowie ein Kopplungsstück 73. Wird der
Mischer 70 auf die Mehrkomponentenkartusche 100 aufgesetzt, so greift jeder der separaten
Einlässe 71 in oder über einen der Auslasskanäle 51, sodass die Einlässe 71 jeweils
mit einem der Auslässe 5 eine Strömungsverbindung bilden und das jeweilige Medium
aus der jeweiligen Aufnahmekammer 2 durch den jeweiligen Auslass 5 in den Mischer
70 gelangt. Hier treffen die beiden Medien aufeinander und werden beim Durchlaufen
des Mischers 70 innig miteinander vermischt.
[0074] Für die Verbindung des Mischers 70 mit dem Verbindungsstück 50 über das Kopplungsstück
73 eignen sich alle an sich bekannte Arten der Verbindungen, insbesondere Schraub-,
Schnapp- oder Bajonettverbindungen.
[0075] Sind die Kartuschen 1 wie in Fig. 7 gezeigt mit der Schutzfolie 7 versehen, so muss
diese vor dem Austragen der Medien durchstoßen oder durchstochen werden. Hierzu sind
dem Fachmann viele Möglichkeiten bekannt. Eine Variante besteht darin, dass die Einlässe
71 des Mischers - oder entsprechende Teile eines andern Zubehörteils - an ihrem mit
den Auslässen 5 zusammenwirkenden Enden derart ausgestaltet sind, beispielsweise mit
einer Schrägkante 74 oder einem Dorn, dass die Einlässe 71 beim Aufsetzen des Mischers
70 die Folie 7 durchstoßen oder in anderer Weise öffnen.
[0076] Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Mehrkomponentenkartusche
100 (Fig. 4 und Fig. 5) sind die Auslässe 5 der Kartuschen 1 für die Aufnahme eines
gemeinsamen Verbindungsstücks 50 (in Fig. 5 nicht dargestellt) ausgestaltet. Das gemeinsame
Verbindungsstück 50 umfasst - wie dies die Detaildarstellung in Fig. 4 zeigt - zwei
Adapter 501 und 502 von denen jeder zum Eingreifen in einen der Auslässe 5 ausgestaltet
ist und diesen Auslass 5 quasi verlängert. Die beiden Adapter 501, 502 sind über die
Verbindungsmittel 10 fest miteinander verbindbar und bilden dann das gemeinsame Verbindungsstück
50. Wie dies die Detaildarstellung in Fig. 4 zeigt sind die Verbindungsmittel 10 als
Verrastungen ausgestaltet, wobei jeweils ein stabförmiges Rastelement an jedem der
Adapter 501, 502 vorgesehen ist, welches in eine Ausnehmung an dem jeweils anderen
Adapter 502, 501 eingreift, so wie dies die beiden Pfeile ohne Bezugszeichen andeuten.
Natürlich ist es auch möglich, das Verbindungsstück 50 einstückig herzustellen, sodass
die beiden Adapter 501, 502 nicht zerstörungsfrei voneinander trennbar sind.
[0077] Auf der den Auslässen 5 der Kartuschen 1 abgewandten Seite ist das Verbindungsstück
50 zum Zusammenwirken mit einem Zubehörteil ausgestaltet. Dieses Zubehörteil ist in
Fig. 4 ein Verschluss 60 (in Fig. 5 nicht dargestellt)
[0078] Fig. 8 zeigt das Verbindungsstück 50 mit den beiden Auslässen 5 in einer größeren
Darstellung. In Fig. 8 ist der Verschluss 60 in Wirkverbindung mit dem Verbindungsstück
50, das die beiden Adapter 501 und 502 umfasst, welche in die Auslässe 5 der Kartusche
1 eingreifen. Es ist zu erkennen dass der Verschluss 60 zwei Stopfen 61 aufweist,
von denen jeder in einen der Adapter 501, 502 eingreift und somit die Auslässe 5 dichtend
verschließt. Der Verschluss 60 kann so ausgestaltet sein, dass er nur über das Einführen
der Stopfen 61 in die Adapter 501, 502 mit dem Verbindungsstück 50 verbunden ist.
Es können Sicherungsmittel vorgesehen sein (nicht dargestellt), um ein unbeabsichtigtes
Entfernen des Verschlusses 60 zu vermeiden, beispielsweise Sollbruchstellen, die vor
dem Entfernen des Verschlusses durch Abknicken, Drehen oder ähnliche Maßnahmen auf-
oder durchbrochen werden. Die Sicherungsmittel können auch als Rast- oder Schnappverbindungen
ausgestaltet sein. Es ist ferner möglich, dass der Verschluss 60 über eine Gewinde-
oder eine Bajonettverbindung mit dem Verbindungsstück 50 gekoppelt werden kann.
[0079] Ferner ist es möglich, dass die beiden Adapter 501, 502 über ein direkt angeformtes
Verschlusselement verfügen, welches vor dem Gebrauch mittels Abziehen, Schneiden,
Brechen, Drehen oder ähnlichen Maßnahmen geöffnet oder entfernt werden
[0080] Fig. 9 zeigt das Verbindungsstück 50 bzw. die Adapter 501, 502 mit einem anderen
Zubehörteil, nämlich mit einem Mischer 70. Es handelt sich hierbei um einen statischen
Mischer 70 zum Durchmischen der beiden Medien, die in den jeweiligen Aufnahmekammern
2 der beiden Kartuschen 1 vorliegen. Der statische Mischer 70 umfasst in an sich bekannter
Weise ein in Fig. 9 nur angedeutetes Mischerrohr 72 mit darin angeordneten Mischelementen
(nicht dargestellt). Der Mischer 70 umfasst ferner zwei Einlässe 71 sowie ein Kopplungsstück
73. Wird der Mischer 70 auf die Mehrkomponentenkartusche 100 aufgesetzt, so greift
jeder der separaten Einlässe 71 in oder über einen der Adapter 501, 502 sodass die
Einlässe 71 jeweils mit einem der Auslässe 5 eine Strömungsverbindung bilden und das
jeweilige Medium aus der jeweiligen Aufnahmekammer 2 durch den jeweiligen Auslass
5 in den Mischer 70 gelangt. Hier treffen die beiden Medien aufeinander und werden
beim Durchlaufen des Mischers 70 innig miteinander vermischt.
[0081] Für die Verbindung des Mischers 70 mit dem Verbindungsstück 50 über das Kopplungsstück
73 eignen sich alle an sich bekannte Arten der Verbindungen, insbesondere Schraub-,
Schnapp- oder Bajonettverbindungen.
[0082] Fig. 10 zeigt die Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Mehrkomponentenkartusche 100. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede zum ersten
bzw. zweiten Ausführungsbeispiel näher eingegangen. Die Erläuterungen die bezüglich
des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels gemacht wurden, gelten in sinngemäß gleicher
Weise auch für das dritte Ausführungsbeispiel.
[0083] Bei dem dritten Ausführungsbeispiel umfasst die Mehrkomponentenkartusche zwei Kartuschen
1, wobei die Aufnahmekammern 2 der beiden Kartuschen 1 verschiedene Volumen aufweisen.
Derartige Mehrkomponentenkartuschen 100 sind für solche Zweikomponentensystem gedacht,
bei denen die beiden Komponenten in einem von 1:1 verschiedenen Volumenverhältnis
miteinander gemischt werden sollen. Bei der in Fig. 10 dargestellten Mehrkomponentenkartusche
100 hat die darstellungsgemäß linke Kartusche 1 das zehnfache Volumen wie die darstellungsgemäß
rechte Kartusche 1. Natürlich sind auch andere Verhältnisse realisierbar, beispielsweise
2:1 oder 4:1.
[0084] Auch bei der in Fig. 10 dargestellten Mehrkomponentenkartusche 100 können weitere
Verbindungsmittel (nicht dargestellt) zwischen den beiden Kartuschen 1 vorgesehen
sein, beispielsweise zwischen den beiden Stützringen 11.
[0085] Es versteht sich, dass auch die Mehrkomponentenkartusche gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
in sinngemäß gleicher Weise für andere Mischverhältnisse als 1:1 ausgestaltet sein
kann.
[0086] Wie bereits erwähnt wird die Zwei- bzw. Mehrkomponentenkartusche 100 vorzugsweise
aus zwei einzelnen Kartuschen 1 zusammengesetzt. Vor dem Befüllen der Kartuschen 1
werden die Auslässe 5 - falls notwendig - mit dem Verschluss 60 verschlossen oder
die Schutzfolien 7 verschließen die Auslässe 5. Von dem noch offenen den Kopfteilen
4 abgewandten Enden der Aufnahmekammern werden dann die jeweiligen Medien bzw. Komponenten
in die Aufnahmekammern 2 eingefüllt. Anschließend wird jeweils ein Kolben 8, optional
jeweils mit der dritten Folie 9 versehen, in die Aufnahmekammern 2 eingesetzt, welcher
dann den jeweiligen Kammerboden bildet und die Aufnahmekammern 2 dichtend verschließt.
Häufig sind die Kolben 8 als Ventilkolben oder selbstentlüftende Kolben ausgestaltet,
sodass beim Einführen der Kolben 8 die zwischen dem Kolben 8 und dem Medium vorhandene
Luft abgeführt werden kann. Nachdem die Mehrkomponentenkartusche 100 befüllt ist,
kann sie gelagert werden wobei die Kartuschenwand 3 und die optional vorgesehene Schutz-
bzw. Abschlussfolie 7 bzw. 9 den Kartuscheninhalt vor Ausgasen oder sonstigen diffusionsbedingten
Einflüssen schützen.
[0087] Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 bzw. Fig. 4 erfolgt das Befüllen vorzugsweise
vom Kopfteil 4 aus durch den Auslass 5 bzw. die Auslässe 5, die dann anschließend
beispielsweise mittels der Adapter 501, 502 verschlossen werden. Die kollabierbaren
Kartuschen werden also vorzugsweise vom Kopfteil 4 aus befüllt.
[0088] Bezugnehmend auf die Fig. 11 und 12 wird nun die Verwendung der Zwei- bzw. Mehrkomponentenkartusche
100 erläutert, wobei die Erläuterungen in sinngemäß gleicher Weise für alle Ausführungsbeispiele
gilt. Zur Verwendung der Mehrkomponentenkartusche 100 wird diese üblicherweise in
die Halterung einer Austragsvorrichtung (Dispenser) 200 eingelegt. Da die Mehrkomponentenkartusche
100 aufgrund der Folie 3 mit dünnen Kartuschenwänden 3 ausgestaltet ist, wird für
das Austragen vorzugsweise eine Stützkartusche 90 verwendet, damit die Mehrkomponentenkartusche
100 der mechanischen Belastung beim Austragen standhalten kann. Alternativ kann die
Abstützfunktion auch in der Halterung der Austragsvorrichtung integriert sein. Die
Stützkartusche 90 ist für den Mehrmalgebrauch ausgelegt, sie kann beliebig oft wiederverwendet
werden. Wie dies der Pfeil ohne Bezugszeichen in Fig. 11 andeutet, wird die Mehrkomponentenkartusche
100 zunächst in die Stützkartusche 90 eingeführt und dann zusammen mit dieser in die
Halterung der Austragsvorrichtung 200 eingelegt. Der Verschluss 60 - falls vorhanden
- wird entfernt, und an seiner Stelle wird ein Mischer 70 mittels seines Kopplungsstücks
73 an dem Verbindungsstück 50 befestigt (Fig. 12), hier mit einer Bajonettverbindung.
Die Austragsvorrichtung 200 umfasst einen Doppelstößel 210, welcher mittels eines
Aktivators 220 vorschiebbar ist. Der Doppelstößel 210 übt dann im Falle des ersten
Ausführungsbeispiels eine Kraft auf die beiden Kolben 8 in den Aufnahmekammern 2 aus,
wodurch sich diese entlang der Längsachsen A der Kartuschen 1 verschieben und das
jeweilige Medium durch den jeweiligen Auslass 5 in den statischen Mischer 70 fördern.
Hier treffen die beiden Medien (Komponenten) aufeinander und werden beim Durchlaufen
des Mischers innig miteinander vermischt. Ist die Mehrkomponentenkartusche 100 gemäß
dem zweiten Ausführungsbeispiel als kollabierbare Mehrkomponentenkartusche ausgestaltet,
so übt der Doppelstößel 210 eine Kraft auf die beiden Kolben formfesten Bodenteile
6 aus, wodurch sich diese entlang der Längsachsen A der Kartuschen 1 verschieben und
dabei die Kartuschen 1 bzw. die Aufnahmekammern 2 durch Zusammenschieben kollabieren.
Durch das Zusammenschieben wird das jeweilige Medium durch den jeweiligen Auslass
5 in den statischen Mischer 70 gefördert.
[0089] Dieses Kollabieren der Kartuschen 1 für das zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Mehrkomponentenkartusche 100 ist in Fig. 13 verdeutlicht, wo eine Mehrkomponentenkartusche
gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel im entleerten Zustand dargestellt ist. Es ist
deutlich zu erkennen, wie die Kartuschenwände 3 jeweils zwischen oder über dem formfesten
Bodenteil 6 und dem formfesten Kopfteil 4 ziehharmonikaartig zusammengeschoben sind.
1. Kartusche (1),
- mit mindestens einer sich in Längsrichtung erstreckenden Aufnahmekammer (2) für
ein auszutragendes Medium und
- mit einem Kopfteil (4), einem Bodenteil (6) und einer Kartuschenwand (3), welche
die Aufnahmekammer (2) begrenzen,
- wobei das Kopfteil (4) einen Auslass (5) für das Medium aufweist,
- wobei die Kartuschenwand (3) als Folie (3) ausgestaltet ist,
- wobei das Kopfteil (4) und das Bodenteil (6) jeweils als formfestes Teil ausgestaltet
sind,
- wobei das Kopfteil (4) dichtend und unlösbar mit der Kartuschenwand (3) verbunden
ist und
- wobei an dem vom Kopfteil (4) begrenzten Ende der Aufnahmekammer (2) eine Schutzfolie
(7) vorgesehen ist, welche die Aufnahmekammer (2) an diesem Ende dichtend verschließt.
2. Kartusche (1) nach Anspruch 1,
bei welcher die Kartuschenwand (3) eine Wanddicke (D) von höchstens 0,3 mm, vorzugsweise
von etwa 0,1 mm aufweist.
3. Kartusche (1) nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die die Kartuschenwand (3) bildende Folie (3) als Mehrschichtsystem ausgestaltet
ist.
4. Kartusche (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
bei welcher Verbindungsmittel (10) vorgesehen sind, mittels welcher die Kartusche
(1) mit einer zweiten Kartusche (1) verbindbar ist.
5. Kartusche (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
bei welcher das Bodenteil (6) einen Kolben (8) umfasst, welcher an dem dem Kopfteil
(4) abgewandten Ende in die Aufnahmekammer (2) einführbar ist und welcher dichtend
entlang der Kartuschenwand (3) in Längsrichtung verschiebbar ist.
6. Kartusche (1) nach Anspruch 5,
bei welcher ein formfester Stützring (11) vorgesehen ist, welcher die Kartuschenwand
(3) an dem für die Aufnahme des Kolbens (8) bestimmte Ende der Aufnahmekammer (2)
von außen umschließt.
7. Kartusche (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
bei welcher auf dem Bodenteil (6) eine dichtend verschließende Abschlussfolie (9)
vorgesehen ist.
8. Kartusche (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
bei welcher das Bodenteil (6) oder der Stützring (11) dichtend und unlösbar mit der
Kartuschenwand (3) verbunden ist.
9. Mehrkomponentenkartusche (100),
mit mindestens zwei Kartuschen (1),
- wobei jede Kartusche (1) gemäß einem der Ansprüche 1-8 ausgestaltet ist und
- wobei die beiden Kartuschen (1) bezüglich der Längsrichtung nebeneinander angeordnet
sind.
10. Mehrkomponentenkartusche (100) nach Anspruch 9,
bei welcher die beiden Kartuschen (1) über die Verbindungsmittel (10) fest miteinander
gekoppelt sind.
11. Mehrkomponentenkartusche (100) nach einem der Ansprüche 9 oder 10,
- bei welcher die Auslässe (5) der Kartuschen (1) ein gemeinsames Verbindungsstück
(50) bilden oder für die Aufnahme eines gemeinsamen Verbindungsstücks (50) ausgestaltet
sind,
- wobei das Verbindungsstück (50) zum Zusammenwirken mit einem Zubehörteil, insbesondere
mit einem Verschluss (60) oder mit einem Mischer (70), ausgestaltet ist.
12. Mehrkomponentenkartusche (100) nach Anspruch 11,
mit einem Verschluss (60), der zum Zusammenwirken mit dem Verbindungsstück (50) ausgestaltet
ist und zwei Stopfen (61) aufweist, von denen jeder in einen Auslass (5) eingreifen
kann, um diesen zu verschließen.
13. Mehrkomponentenkartusche (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Aufnahmekammern
(2) der beiden Kartuschen (1) verschiedene Volumen aufweisen.
1. Cartouche (1), comportant
- au moins une chambre de réception (2) pour un fluide à distribuer, qui s'étend en
direction longitudinale, et
- une partie de tête (4), une partie de fond (6) et une paroi de cartouche (3) qui
délimitent la chambre de réception (2),
dans laquelle
- la partie de tête (4) comprend une sortie (5) pour le fluide,
- la paroi de cartouche (3) est conçue sous forme de film (3),
- la partie de tête (4) et la partie de fond (6) sont conçues chacune en tant que
partie solide en forme,
- la partie de tête (4) est reliée de façon étanche et non détachable à la paroi de
cartouche (3), et
- à l'extrémité de la chambre de réception (2) délimitée par la partie de tête (4),
il est prévu un film de protection (7) qui referme avec étanchéité la chambre de réception
(2) à cette extrémité.
2. Cartouche (1) selon la revendication 1,
dans laquelle la paroi de cartouche (3) présente une épaisseur de paroi (D) de 0,3
mm au maximum, de préférence d'environ 0,1 mm.
3. Cartouche (1) selon la revendication 1 ou 2,
dans laquelle le film (3) formant la paroi de cartouche (3) est conçu sous forme de
système multicouche.
4. Cartouche (1) selon l'une des revendications précédentes,
dans laquelle sont prévus des moyens de liaison (10) à l'aide desquels la cartouche
(1) est susceptible d'être reliée à une seconde cartouche (1).
5. Cartouche (1) selon l'une des revendications précédentes,
dans laquelle la partie de fond (6) comprend un piston (8) qui peut être introduit
dans la chambre de réception (2) à l'extrémité détournée de la partie de tête (4)
et qui est déplaçable en direction longitudinale avec étanchéité le long de la paroi
de cartouche (3).
6. Cartouche (1) selon la revendication 5,
dans laquelle il est prévu un anneau de support (11) solide en forme, qui entoure
la paroi de cartouche (3) depuis l'extérieur à l'extrémité de la chambre de réception
(2) destinée à recevoir le piston (8).
7. Cartouche (1) selon l'une des revendications précédentes,
dans laquelle il est prévu un film de fermeture (9) qui referme avec étanchéité la
partie de fond (6).
8. Cartouche (1) selon l'une des revendications précédentes,
dans laquelle la partie de fond (6) ou l'anneau de support (11) est relié(e) avec
étanchéité et de façon non détachable à la paroi de cartouche (3).
9. Cartouche à composants multiples (100),
comportant au moins deux cartouches (1),
dans laquelle
- chaque cartouche (1) est conçue selon l'une des revendications 1 à 8, et
- les deux cartouches (1) sont agencées l'une à côté de l'autre par rapport à la direction
longitudinale.
10. Cartouche à composants multiples (100) selon la revendication 9, dans laquelle les
deux cartouches (1) sont fermement couplées l'une à l'autre par les moyens de liaison
(10).
11. Cartouche à composants multiples (100) selon l'une des revendications 9 ou 10,
- dans laquelle les sorties (5) des cartouches (1) forment une pièce de liaison commune
(50) ou sont conçues pour recevoir une pièce de liaison commune (50),
- dans laquelle la pièce de liaison (50) est conçue pour coopérer avec un accessoire,
en particulier avec un obturateur (60) ou avec un mélangeur (70).
12. Cartouche à composants multiples (100) selon la revendication 11, comportant un obturateur
(60) qui est conçu pour coopérer avec la pièce de liaison (50) et qui comprend deux
bouchons (61) dont chacun est capable de s'engager dans une sortie (5) pour la refermer.
13. Cartouche à composants multiples (100) selon l'une des revendications 9 à 12,
dans laquelle les chambres de réception (2) des deux cartouches (1) présentent des
volumes différents.