MEHRKAMMERBEHÄLTER ZUM AUFBEWAHREN UND MISCHEN EINES MEHRKOMPONENTIGEN FLÜSSIGEN BESCHICHTUNGS- ODER KLEBESYSTEMS

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Mehrkammerbehälter (1, 1*) zum Aufbewahren und Mischen eines mehrkomponentigen flüssigen Beschichtungs- oder Klebesystems (M) mit einer ersten Kammer (10) für eine erste Mischungskomponente (B) und wenigstens einer weiteren Kammer (20) für eine weitere Mischungskomponente (H), wobei die erste Kammer (10) und die wenigstens eine weitere Kammer (20) durch wenigstens eine Trennwand (30) flüssigkeitsdicht voneinander abgetrennt sind, wobei die Trennwand (30) eine durchstoßbare Trennschicht (40) umfasst, und mit wenigstens einem Durchstoßelement (50) zum Durchstoßen der durchstoßbaren Trennschicht (40), derart, dass die erste und die eine weitere Mischungskomponente (B, H) sich in der ersten oder der wenigstens einen weiteren Kammer (10, 20) vermischen. Der erfindungsgemäße Mehrkammerbehälter (1, 1*) ist dadurch gekennzeichnet, dass die Trennschicht (40) teilflächig in der Trennwand (30) ausgebildet ist.. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Mischen eines mehrkomponentigen flüssigen Beschichtungs- oder Klebesystems sowie ein System zur Ausbringung einer Lackbeschichtung oder eines Klebstoffes.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Mehrkammerbehälter zum Aufbewahren und Mischen eines mehrkomponentigen flüssigen Beschichtungs- oder Klebesystems mit einer ersten Kammer für eine erste Mischungskomponente und wenigstens einer weiteren Kammer für eine weitere Mischungskomponente, wobei die erste Kammer und die wenigstens eine weitere Kammer durch wenigstens eine Trennwand flüssigkeitsdicht voneinander abgetrennt sind, wobei die wenigstens eine Trennwand eine durchstoßbare Trennschicht umfasst, und mit einem Durchstoßelement zum Durchstoßen der durchstoßbaren Trennschicht, derart, dass die erste und die eine weitere Mischungskomponente sich in der ersten oder wenigstens einen weiteren Kammer vermischen. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein System zur Ausbringung einer Beschichtung oder eines Klebstoffes sowie ein Verfahren zum Mischen eines mehrkomponentigen flüssigen Beschichtungs- oder Klebesystems.

[0002] Mehrkammerbehälter der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie werden beispielsweise zusammen mit Lacksprühpistolen für Autoreparaturlacke eingesetzt. Bei einkomponentigen Lacken werden diese einfach in einen becherartigen Behälter gefüllt oder in diesem bereit gestellt, welcher auf die Lacksprühpistole aufgesetzt wird. Kommen zweikomponentige Lacksysteme zum Einsatz müssen die Komponenten vor der Ausbringung durch die Sprühpistole zunächst gemischt werden. In der Regel erfolgt dies manuell. Als besonders zweckmäßig erweisen sich solche Systeme, bei denen beide Komponenten getrennt voneinander in unterschiedlichen Kammern eines auf die Lacksprühpistole aufschraubbaren Bechers gelagert werden. Dabei wird die Trennwand zwischen den Kammern zum Zwecke der Mischung der Komponenten vor dem Lackiervorgang zerstört, so dass die Komponenten ineinander fließen und sich vermischen. Das Gemisch kann dann unmittelbar im Anschluss daran mittels der Sprühpistole ausgebracht werden.

[0003] Typische zweikomponentige Lacksysteme umfassen ein Bindemittel als erste Komponente und einen Härter als zweite Komponente. Beispiele für solche Lacksysteme sind Polyurethanlacke mit einer isocyanathaltigen und einer isocyanatreaktiven, z.B. hydroxyhaltigen, Komponente, sowie Epoxidlacke mit einer epoxyhaltigen und einer epoxyreaktiven, z.B. aminischen, Komponente.

[0004] Ein gattungsgemäßes Mehrkammersystem der vorstehend beschriebenen Art ist aus der US2009/0188987 A1 bekannt. Hierbei sind zwei (in einem Ausführungsbeispiel auch drei) Kammern in einem gemeinsamen becherartigen Behälter übereinander angeordnet und durch eine Trennfolie räumlich voneinander getrennt. Zur Vermischung der Lackkomponenten wird die Trennfolie mittels eines Dorns durchstoßen, so dass sich die Lackkomponenten in der unteren Kammer miteinander vermischen. In der Praxis hat sich bei diesem Prinzip als nachteilig herausgestellt, dass die Folienbarriere aufgrund ihrer Flexibilität beim Durchstoßen ein recht undefiniertes Verhalten zeigt, so dass ein definierte Zerstörung der Barriere oftmals nicht in der gewünschten Form gelingt.

[0005] Ein weiterer Mehrkammerbehälter zum Aufbewahren und Mischen eines mehrkomponentigen flüssigen Beschichtungs- oder Klebesystems ist aus der WO2010/084140 A1 bekannt. Der in dieser Druckschrift offenbarte Mehrkammerbehälter umfasst einen flexiblen Beutel aus einem flüssigkeitsdichten Material, welcher von einem gelenkigen Rahmen aufgespannt wird. Durch das mittig angeordnete Gelenk kann der Beutel in zwei getrennte Teilvolumina unterteilt werden, in welche die zwei Mischungskomponenten einfüllbar sind. Zum Mischen der Komponenten wird der Rahmen gestreckt, so dass die Flüssigkeiten ineinander laufen und sich mischen können. Anschließend kann die Mischung über ein randständiges Ventil ausgebracht und beispielsweise in eine Sprühpistole eingeleitet werden. Durch den flexiblen Aufbau hat diese Variante eines Mehrkammerbehälters zwar Vorteile im Bereich der Abfallentsorgung, weist aber insgesamt eine zu hohe mechanische Empfindlichkeit auf. Ferner ist die räumliche Trennung der Mischungskomponenten zum Zwecke einer möglichst langen Lagerbarkeit nicht optimal. Weiterhin sind die Wandstärken der flexiblen Beutelmaterialien eher gering, so dass für lösemittelhaltige Lacksysteme mit einer signifikanten Quellung oder gar Instabilität gerechnet werden muss. Werden hingegen Folienverbünde mit einer Metallfolie beispielsweise einer Aluminiumfolie verwendet, um Quellen zu verhindern, kann der Anwender die Lackmaterialien vor der Verwendung nicht optisch auf ihren einwandfreien Zustand kontrollieren.

[0006] Ausgehend von dem vorstehend diskutierten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Mehrkammerbehälter zum Aufbewahren und Mischen eines mehrkomponentigen flüssigen Beschichtungs- oder Klebesystems bereitzustellen, mit welchem einerseits eine sichere Lagerung der Mischkomponenten sowie andererseits ein einfach und sicher durchführbarer Mischvorgang möglich ist.

[0007] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Mehrkammerbehälter zum Aufbewahren und Mischen eines mehrkomponentigen flüssigen Beschichtungs- oder Klebesystems nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 dadurch gelöst, dass die Trennschicht teilflächig in der Trennwand ausgebildet ist.

[0008] Erfindungsgemäß umfasst der Mehrkammerbehälter eine erste Kammer für eine erste Mischungskomponente und wenigstens eine weitere Kammer für eine weitere Mischungskomponente auf, wobei die erste Kammer und die wenigstens eine weitere Kammer durch ein Trennwand flüssigkeitsdicht voneinander abgetrennt sind. Die Anzahl der Kammern ist demnach nicht beschränkt, so dass der erfindungsgemäße Mehrkammerbehälter auch für flüssige Beschichtungs- oder Klebesysteme mit mehr als beispielsweise zwei Komponenten geeignet ist.

[0009] Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Mehrkammerbehälters liegt in einer sicheren Aufbewahrung der einzelnen Mischungskomponenten, ohne dass die Gefahr besteht, dass bei unsachgemäßer Handhabung des Mehrkammerbehälters Teile der Mischungskomponenten ineinander fließen können. Dies wird durch die zwischen der ersten und der wenigstens einen weiteren Kammer vorgesehene Trennwand sichergestellt. Andererseits gewährleistet das mit der durchstoßbaren Trennschicht zusammenwirkende Durchstoßelement die Herstellung einer definierten flüssigkeitsleitenden Verbindung zwischen den Kammern, so dass eine intensive Vermischung der Mischungskomponenten möglich ist. Dadurch, dass die durchstoßbare Trennschicht teilflächig in der Trennwand ausgebildet ist, ist sichergestellt, dass jederzeit ein definiertes Durchstoßen der Trennwand erfolgen kann, da aufgrund der begrenzten Ausdehnung der Trennfläche innerhalb der Trennwand ein unerwünschtes Nachfedern der Trennfläche beim Durchstoßen mittels des Durchstoßelements vermieden wird. Eine teilflächige Trennwand hat weiterhin den Vorteil, dass sie nur geringer mechanischer Belastung beim Bewegen des Mehrkammerbehälters ausgesetzt ist. So sind die beim Schütteln des mit Flüssigkeit gefüllten Behälters auf die Trennwand einwirkenden Kräfte umso größer, je größer die durchstoßbare und damit inhärent mechanisch labile Trennschicht ist. Um ein unbeabsichtigtes Vermischen durch Erschütterungen beispielsweise beim Transport der Behälter zu verhindern, ist daher eine kleinere, nicht vollflächige Trennschicht von Vorteil.

[0010] Die Trennschicht wird bevorzugt durch ein Folienmaterial gebildet, welches einerseits haltbar und hinreichend widerstandsfähig gegen unbeabsichtigte Druckbeaufschlagung sowie die jeweils verwendeten Chemikalien ist, andererseits jedoch leicht und präzise durch das Durchstoßelement durchstoßen werden kann. Geeignete Folienmaterialien sind Metallfolien wie z.B. Aluminiumfolien, Kunststofffolien aus ABS, CA, COC, CTA, E/P, ETFE, FEP, PA, PAEK, PAN, PBT, PC, PCCE, PCO, PCT, PDCPD, PE (PE-C, PE-HD, PE-LD, PE-LLD, PE-MD, PE-UHMW, PE-ULD), PEC, PEEK, PESTUR, PESU, PET, PEUR, PHB, PI, POM, PP, PS, PTT, PUR, PVC, PVDF (Kurzbezeichnungen nach DIN EN ISO 1043-1:2012-03). Weiterhin sind Verbundfolien aus Metall und Kunststoff bevorzugt geeignet. Diese kombinieren Eigenschaften wie Verhindern von Diffusion zwischen den Mischungskomponenten der einzelnen Kammern, Siegelfähigkeit, um entsprechende Folienmaterialen dicht mit dem Material des Kammerbehälters zu verbinden, sowie mechanische Festigkeit gegen Beanspruchung durch Flüssigkeitsbewegungen in den Kammern bei Transport des Behälters und einfache Durchstoßbarkeit. Entsprechende Folienverbünde sind z.B. aus dem Verpackungsbereich für beispielsweise Lebensmittel bekannt.

[0011] Das Durchstoßelement kann aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein und ebenso unterschiedliche Geometrien aufweisen. Bevorzugt ist das Durchstoßelement stift- oder stabförmig ausgebildet und weist eine geschärfte Spitze oder umlaufende Schneidkante auf, die ein einfaches und sicheres Durchstoßen der Trennschicht ermöglicht. Die Geometrie des Durchstoßelements soll dabei derart gestaltet sein, dass unabhängig von der vertikalen Position des Durchstoßelements während und nach dem Durchstoßen eine restlose Entleerung der Flüssigkeit aus der oberen Kammer gewährleistet ist und die Austrittsöffnung nicht blockiert wird.

[0012] Wie erwähnt, kann der erfindungsgemäße Mehrkammerbehälter mehr als zwei Kammern umfassen. Bei mehr als zwei Mischungskomponenten, beispielsweise drei Mischungskomponenten, kann die Trennwand zwischen den Kammern derart ausgestaltet sein, dass die erste Kammer über eine gemeinsame Trennwand von der zweiten und dritten Kammer abgetrennt ist, wobei ein erster Trennwandabschnitt die erste Kammer von der zweiten Kammer abtrennt und ein zweiter Trennwand die erste Kammer von der dritten Kammer abtrennt. In diesem Fall weist jeder Trennwandabschnitt eine bezogen auf den jeweiligen Trennwandabschnitt teilflächig ausgebildete durchstoßbare Trennschicht auf, die jeweils mit einem Durchstoßelement durchstoßbar ausgebildet ist. Dabei kann für die zweite und die dritte Kammer jeweils ein Durchstoßelement vorgesehen sein, welches den jeweiligen Trennwandabschnitt bei Betätigung durchstößt, so dass sich im Ergebnis die Komponenten bevorzugt in der ersten Kammer vermischen.

[0013] Ebenso kann nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass wiederum bei drei Mischungskomponenten und drei Kammern eine Kammer zwischen den beiden anderen Kammern in der Weise angeordnet ist, dass beispielsweise die erste von der zweiten Kammer durch eine erste Trennwand abgetrennt ist und die zweite von der dritten Kammer durch eine zweite Trennwand abgetrennt ist. Jeder der beiden Trennwände weist erfindungsgemäß jeweils eine teilflächig ausgebildete Trennschicht auf. Liegen die beiden Trennwände in der Flucht zueinander, können die Trennschichten beider Trennwände bevorzugt durch ein einziges Durchstoßelement nacheinander durchstoßen werden.

[0014] Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die sich teilflächig über die Trennwand erstreckende Trennschicht zentral in der Trennwand angeordnet. Bevorzugt ist dabei die die Trennschicht umgebende Trennwand konisch ausgebildet. Hierdurch wird schwerkraftbedingt ein Auslaufen der einen Mischungskomponente in die andere Kammer und dort das Mischen der beiden Mischungskomponenten nach erfolgtem Durchstoßen der Trennschicht erleichtert. Um ein schnelles und vollständiges Abfließen der einen Mischungskomponente zu ermöglichen, beträgt der halbe Öffnungswinkel des Konus zur Längsachse des Mehrkammerbehälters bevorzugt nicht mehr als 85°, bevorzugt nicht mehr als 80°.

[0015] Als Material zur Herstellung der Mehrkammerbehälter und der ersten Kammer und/oder der wenigstens einen weiteren Kammer kommen Kunststoffe, Metalle, Glas, Keramik sowie Verbundmaterialien sowie beschichtete Materialien sowie Kombinationen der vorgenannten Materialen zum Einsatz. Ihre Auswahl richtet sich nach den Anforderungen, die sich durch die Materialeigenschaften der Mischkomponenten ergeben, sowie aus dem zu erwarteten mechanischen Beanspruchungsprofil (beispielsweise Benutzung in einer Lackierwerkstatt), In jedem Fall dürfen sich die Mischkomponenten durch den Kontakt mit dem Material oder den Materialien weder derart verändern, dass diese unbrauchbar werden, noch dürfen die Mischkomponenten selbst das oder die Materialien verändern, so dass diese ihre Funktion als Verpackung für die Mischkomponenten nicht erfüllen können. Die Auswahl der Materialien erfolgt daher nach einfachen Tests, indem Mischkomponenten in Verpackungen aus dem jeweiligen Material gelagert werden und regelmäßig Material und Mischkomponente überprüft werden, Bevorzugt ist Kunststoff als Material, insbesondere PA, PBT, PE (PE-C, PE-HD, PE-LD, PE-LLD, PE-MD, PE-UHMW, PE-ULD), PET (Kurzbezeichnungen nach DIN EN ISO 1043-1:2012-03). Um die Beständigkeit der Kammermaterialien gegen beispielsweise lösemittelhaltige Mischkomponenten zu erhöhen, kann es zweckmäßig sein, die Kunststoffe mindestens an den Flächen, die in Kontakt mit den Mischkomponenten stehen, mit entsprechend beständigen Beschichtungen zu versehen.

[0016] Bevorzugt sind der Mehrkammerbehälter und die erste Kammer und/oder die wenigstens eine weitere Kammer aus einem transparenten oder transluzenten Material gebildet. Hierdurch kann auf einfache Weise der jeweilige Füllstand der Mischkomponenten in den Kammern ermittelt werden. Ferner kann das Durchstoßen der Trennschicht beobachtet und beispielsweise durch Schütteln des Mehrkammerbehälters unterstützt werden.

[0017] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Kammer durch einen äußeren Behälter ausgebildet, wobei die wenigstens eine weitere Kammer in dem äußeren Behälter als becher- oder schalenförmiger Einsatz ausgebildet ist. Hierdurch wird der konstruktive und fertigungstechnische Aufwand reduziert, indem der Mehrkammerbehälter durch vergleichsweise wenige Elemente gebildet wird, die sich ohne Aufwand manuell oder maschinell zusammensetzen lassen.

[0018] Um die aus den Mischungskomponenten gebildete Mischung aus dem Mehrkammerbehälter auszutragen und beispielsweise in eine Sprühpistole zu leiten, weist der Mehrkammerbehälter bevorzugt eine verschließbare Auslauföffnung auf. Ist entsprechend dem Vorstehenden die erste Kammer durch einen äußeren Behälter ausgebildet, wobei die wenigstens eine weitere Kammer in dem äußeren Behälter als becherförmiger Einsatz ausgebildet ist, so ist die Auslauföffnung bevorzugt in dem die erste Kammer ausbildenden äußeren Behälter vorgesehen.

[0019] Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass an der Auslauföffnung eine Katalysatorkapsel enthaltend ein Katalysatormaterial angeordnet ist, derart, dass die aus der ersten und der weiteren Mischungskomponente gebildete Mischung beim Ausströmen mit dem Katalysatormaterial in Kontakt kommt. Beispielsweise kann die aus den Mischungskomponenten gebildete Mischung eine vergleichsweise lange Verarbeitungszeit (Topfzeit) aufweisen, so dass eine Verarbeitung nicht unmittelbar nach dem Mischungsvorgang erfolgen muss, was in Abhängigkeit von der jeweiligen Anwendung einen Vorteil darstellt. Sobald die Mischung dann mit dem in der Katalysatorkapsel enthaltenen Katalysatormaterial in Kontakt kommt erfolgt eine beschleunigte chemische Reaktion (Vernetzung), durch welche die Verarbeitungszeit verkürzt wird, so dass beispielsweise bei einem sich unmittelbar daran anschließenden Ausbringen der Mischung eine schnelle Aushärtung auf einer Oberfläche erfolgt.

[0020] Dazu kann das Katalysatormaterial in der Form eines Katalysatorbettes gestaltet sein, welches einen auf einem Substrat reversibel sorbierten Katalysator enthält. Als Katalysatorbett wird hierbei ein definiertes Volumen angesehen, welches Substrat und Katalysator enthält, wobei der Katalysator das Substrat nicht verlassen kann (beispielsweise durch Verwendung von Siebeinsätzen).

[0021] Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Katalysator reversibel auf dem Substrat sorbiert ist. Hierbei kann sowohl eine Adsorption als auch eine Absorption in Frage kommen. Die Sorption kann dadurch erfolgen, dass das Substrat mit einer Lösung des Katalysators getränkt wird und anschließend das Lösungsmittel verdampft wird. Dass die Sorption reversibel ist, bedeutet, dass ein sorbierter Katalysator auch wieder an eine flüssige Phase in einer zur Katalyse der Reaktion wirksamen Menge abgegeben werden kann. Daher ist es auch bevorzugt, dass das Substrat nicht Graphit oder Aktivkohle ist.

[0022] Geeignete Substrate können feste Katalysatoren und Katalysatorträger, wie sie aus der heterogenen Katalyse bekannt sind, sein. Hierunter fallen auch Zeolithe/Molekularsiebe wie Zeolith A und Zeolith X und sonstige poröse Keramiken. Beispiele für geeignete Katalysatoren richten sich nach der Art der Mischkomponenten. Soll beispielsweise eine Polyurethanreaktion katalysiert werden, da eine Mischkomponenten eine isocyanathaltige und die andere Mischkomponenten eine isocyanatreaktive Verbindungen enthält, so sind Titan-, Zirkonium-, Bismut-, Zinn- und/oder eisenhaltige Katalysatoren bevorzugt. Besonders bevorzugt sind in diesem Fall Dialkylzinndicarboxylate und Bismutcarboxylate.

[0023] Die Auslauföffnung kann mit einem einfachen, platzsparenden Verschluss, beispielsweise einem Schraubverschluss, verschlossen sein. Es kann allerdings erforderlich sein, bei Verbindung des Mehrkammerbehälters beispielsweise mit einer Sprühpistole ein Ventil oder eine separate Auslaufdüse vorzusehen, um ein kontrolliertes Ausbringen der Mischung sicherzustellen. Hierzu kann nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass der Mehrkammerbehälter eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Auslaufventils aufweist, wobei das Auslaufventils mit der Auslauföffnung verbindbar ist. Handelt es sich bei dem Mehrkammerbehälter beispielsweise um ein spritzgegossenes Teil, so kann eine an die Geometrie des Auslaufventils angepasste Form der Ausnehmung ohne weiteres vorgesehen sein. Bevorzugt wird die Auslaufdüse in diese Ausnehmung über eine Klemmung, d.h. kraftschlüssig, gehalten. Hierdurch wird vermieden, dass die Auslaufdüse in der Phase der Lagerung abhandenkommt.

[0024] Um zu erreichen, dass eine restlose Entleerung der einen Kammer nach Durchstoßung der durchstoßbaren Trennschicht stattfindet, kann das Durchstoßelement, wie bereits erwähnt, auf verschiedene Weise geformt sein. Bevorzugt sind zylindrische stabförmige Formen. Um ein präzises Durchstoßen der Trennschicht sicherzustellen, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die erste Kammer oder die wenigstens eine weitere Kammer eine Führung für das Durchstoßelement aufweist. Es versteht sich, dass die Führung auf die jeweilige Geometrie des Durchstoßelements angepasst ist, um eine möglichst präzise bevorzugt axiale Durchstoßbewegung zu ermöglichen.

[0025] Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Durchstoßelement hohl, insbesondere zylindrisch hohl, ausgebildet ist und wenigstens zwei längsversetzte Öffnungen aufweist zur Einleitung einer der ersten oder der weiteren Mischungskomponente in die Kammer der jeweils anderen Mischungskomponente. Hierdurch ist es somit nicht erforderlich, dass die Trennschicht auch in der Umgebung des Durchstoßelements (unkontrolliert) zerstört wird, um ein Mischen der Mischungskomponenten zu ermöglichen. Vielmehr kann der Mischungsprozess quantitativ durch die Größe der Öffnungen und die Innenabmessungen des Durchstoßelements präzise beeinflusst werden. Sinnvollerweise ist zumindest eine der beiden zueinander längsversetzten Öffnungen in der Stirnfläche des Durchstoßelements, insbesondere im Bereich einer Schneide, angeordnet.

[0026] Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Durchstoßelement auf einer gewölbten Stützfläche abgestützt, wobei die gewölbte Stützfläche bei Kraftbeaufschlagung aus einer ersten Lage in eine zweite Lage übergeht, derart, dass das Durchstoßelement beim Übergang von der ersten in die zweite Lage aus einer ersten Position in eine zweite Position verlagert wird, wobei das Durchstoßelement dabei die durchstoßbare Trennschicht durchstößt. Hierdurch wird ein besonders präzises Durchstoßen der Trennschicht ermöglicht und gleichzeitig die Bewegung des Durchstoßelements derart begrenzt, dass bei versehentlich zu hoher Kraftbeaufschlagung des Durchstoßelements keine Beschädigung des Mehrkammerbehälters erfolgt. Bevorzugt geht dabei die gewölbte Stützfläche erst bei Kraftbeaufschlagung oberhalb einer definierten Schwelle aus der ersten Lage in die zweite Lage über.

[0027] Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann weiterhin vorgesehen sein, dass die erste und/oder die wenigstens eine weitere Kammer eine verschließbare Öffnung zur Einleitung eines Lösungsmittels aufweist. Eine der Öffnungen kann dabei mit der Auslauföffnung identisch sein.

[0028] Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein System zur Ausbringung einer Lackbeschichtung oder eines Klebstoffes umfassend einen Mehrkammerbehälter zum Aufbewahren und Mischen eines mehrkomponentigen flüssigen Beschichtungs- oder Klebesystems nach einem der Ansprüche 1 bis 12 sowie einer mit dem Mehrkammerbehälter lösbar verbindbaren Ausbringungseinheit insbesondere eine Sprühpistole.

[0029] Das System ist vergleichsweise einfach aufgebaut und ermöglicht das intensive Mischen der Mischungskomponenten allein unterstützt durch Schütteln des Behälters. Im Übrigen gelten die vorstehend im Zusammenhang mit dem Mehrkammerbehälter genannten Vorteile entsprechend.

[0030] Verfahrensmäßig wird die eingangs genannte Aufgabe mit einem Verfahren zum Mischen eines mehrkomponentigen flüssigen Beschichtungs- oder Klebesystems in einem Mehrkammerbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, umfassend die folgenden Verfahrensschritte gelöst:

• Bereitstellen der ersten Mischungskomponente in der ersten Kammer,
• Bereitstellen der einen weiteren Mischungskomponente in der wenigstens einen weiteren Kammer,
• Durchstoßen der von der Trennwand umfassten durchstoßbaren Trennschicht mittels des Durchstoßelementes, wobei die Trennschicht teilflächig in der Trennwand ausgebildet ist, und
• Vermischen der ersten Mischungskomponente mit der einen weiteren Mischungskomponente, bevorzugt unterstützt durch Schütteln des Mehrkammerbehälters.

[0031] Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich einfach und kostengünstig durchführen. Im Übrigen gelten die vorstehend im Zusammenhang mit dem Mehrkammerbehälter genannten Vorteile auch für das Verfahren. Ebenso gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannten Vorteile sinngemäß auch für den Mehrkammerbehälter.

[0032] Als erfindungsgemäß vorgesehene Mischungskomponenten kommen Beschichtungsmaterialien, insbesondere Lack und Klebstoffe zum Einsatz, bei denen es von Vorteil ist, zwei oder mehr Komponenten während Transport und Lagerung getrennt aufzubewahren und diese erst kurz vor der Applikation zu vermischen. Beispiele sind Beschichtungsmaterialien bei denen die beiden Komponenten zueinander komplementäre chemische Gruppen aufweisen. Beispielhaft erwähnt seien -NCO und -OH, -SH und/oder -NH, weiterhin Epoxid und Amin, weiterhin Akzeptor und Donorverbindungen für Michael-Additionen. Die einzelnen Mischkomponenten können zusätzlich noch Katalysatoren für die Reaktion der komplementären Gruppen enthalten. Alternativ können in der einen Komponente polymerisierbare chemische Gruppen vorhanden sein, während in der anderen Komponente entsprechende Initiatoren oder Aktivatoren enthalten sind. Beispielsweise können in der einen Komponente vinylische Gruppen wie Acrylate oder Methacrylate sowie in der anderen Komponente Peroxide enthalten sein. Der erfindungsgemäße Mehrkammerbehälter ist insbesondere für Mischkomponenten niedriger Viskosität von Vorteil. Insbesondere weisen die Mischkomponenten eine Viskosität unter 10.000 mPas, besonders bevorzugt unter 2.000 mPas und ganz besonders bevorzugt unter 250 mPas auf. Die Angaben zur Viskosität beziehen sich auf Messungen nach DIN EN ISO 3219/A3 bei 23 °C und einem Schergefälle von 100 s^-1 gemessen mit einen Gerät Physica MCR 51 Rheometer der Fa. Anton Paar Germany GmbH (DE).

[0033] Es ist weiterhin von Vorteil für die Vermischung, wenn die Viskosität der beiden Mischkomponenten nicht zu unterschiedlich ist. Die Viskosität der viskoseren Komponente soll daher nicht mehr als 500%, bevorzugt 150%, insbesondere bevorzugt nicht 50% über der anderen Komponente liegen.

[0034] Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

einen Mehrkammerbehälter zum Aufbewahren und Mischen eines mehrkomponentigen flüssigen Beschichtungs- oder Klebesystems in perspektivischer Ansicht,

Fig. 2

den Mehrkammerbehälter der Fig. 1 in transparenter Ausführung in perspektivischer Ansicht,

Fig. 3

der Mehrkammerbehälter der Fig. 2 in einer Explosionsansicht,

Fig. 4

den Mehrkammerbehälter der Fig. 2 in seitlichem Längsschnitt,

Fig. 5

den Mehrkammerbehälter der Fig. 2 in perspektivischer Längsschnittansicht,

Fig. 6a-c

das Mischen eines zweikomponentigen Lacksystems in einem Mehrkammerbehälter gemäß Fig. 1 oder 2,

Fig. 7

den Mehrkammerbehälter der Fig. 1 in perspektivischer Ansicht mit einem Auslaufdüse,

Fig. 8

den Mehrkammerbehälter der Fig. 1 in perspektivischer Ansicht mit einem Auslaufdüse mit integrierter Katalysatorkapsel und

Fig. 9a, b

die Verbindung eines Mehrkammerbehälters gemäß Fig. 1 mit einer Sprühpistole.

[0035] Fig. 1 zeigt einen Mehrkammerbehälter 1* zum Aufbewahren und Mischen eines mehrkomponentigen flüssigen Beschichtungs- oder Klebesystems M in perspektivischer Ansicht. Der Mehrkammerbehälter 1* umfasst einen äußeren Behälter 1a* mit einer leicht konisch geformten Außenwand 1b*, die unterseitig in einen stark trichterförmig ausgebildeten Wandabschnitt 1c* übergeht. An ihrem unteren Ende weist der Mehrkammerbehälter 1* eine unterseitige Auslauföffnung 1d* auf, die vorliegend mit einem Schraubverschluss 1e* verschlossen ist.

[0036] Fig. 2 zeigt den Mehrkammerbehälter 1 der Fig. 1 in einer transparenten Ausführung in perspektivischer Ansicht. Hinsichtlich der Form unterscheiden sich die Mehrkammerbehälter 1*, 1 der Fig. 1 und 2 nicht weiter. Wie in Fig. 2 erkennbar, umfasst der Mehrkammerbehälter 1 eine erste Kammer 10 für eine erste Mischungskomponente, beispielsweise das Bindemittel B eines 2K-Polyurethanlackes. Ferner umfasst der Mehrkammerbehälter 1 eine zweite Kammer 20 für eine zweite Mischungskomponente, beispielsweise den Härter H des 2K-Polyurethanlackes. Die erste Kammer 10 und die zweite Kammer 20 sind durch eine Trennwand 30 flüssigkeitsdicht voneinander abgetrennt. Dabei umfasst die Trennwand 30 eine durchstoßbare Trennschicht 40, die teilflächig in der Trennwand 30 ausgebildet ist. Weiterhin umfasst der Mehrkammerbehälter 1 ein Durchstoßelement 50 zum Durchstoßen der durchstoßbaren Trennschicht 40. Dieses hat die Funktion, bei Betätigung die Trennschicht 40 derart zu durchstoßen, dass sich die Mischungskomponenten B, H in entweder der ersten oder der zweiten Kammer 10, 20, bei der vorliegenden Ausführungsform in der ersten Kammer 10, vermischen.

[0037] Die erste Kammer 10 wird vorliegend durch den äußeren Behälter 1 a des Mehrkammerbehälters 1 gebildet, während die zweite Kammer 20 als becherförmiger Einsatz in dem äußeren Behälter 1a ausgebildet ist. Ferner wird die Trennwand 30 mit der durchstoßbaren Trennschicht 40 durch den Boden des becherförmigen Einsatzes des zweiten Kammer 20 gebildet. Wie insbesondere in der Längsschnittansicht der Fig. 4 erkennbar, ist die Trennwand 30 leicht gewölbt bzw. konisch geformt. Dies erleichtert ein vollständige Auslaufen der in der zweiten Kammer 20 enthaltenen Mischungskomponente H. Wie erwähnt, ist die Trennschicht 40 teilflächig - und vorliegend auch zentral - in der den Boden des becherförmigen Einsatzes bildenden Trennwand 30 angeordnet. Die zweite Kammer 20 weist darüber hinaus noch eine zentral in der zweiten Kammer 20 angeordnete, zwei axial ausgerichtete Langlöcher 22 umfassende zylindrische Führung 21 auf, in der das Durchstoßelement 50 geführt wird, wie weiter unten noch beschrieben wird.

[0038] Wie insbesondere in der Explosionsdarstellung der Fig. 3 erkennbar, hat das Durchstoßelement 50 eine im Wesentlichen zylindrische Form, welche der zylindrischen Führung 21 als Teil der als becherförmiger Einsatz ausgestalteten zweiten Kammer 20 angepasst ist. Das Durchstoßelement 50 ist innen hohl ausgebildet und weist eine erste stirnseitige Öffnung 53, eine gegenüber der ersten stirnseitigen Öffnung 53 vorgesehene zweite stirnseitige Öffnung 54 sowie außenseitige Langlöcher 51 auf. Die stirnseitige Öffnung 53 ist von einer Schneidkante 52 umgeben, mit welcher die Trennschicht 40 bei axialer Bewegung des Durchstoßelements 50 in Richtung der Trennschicht 40 sicher und präzise durchstoßen werden kann. Mittels der zweiten stirnseitigen Öffnung 54 kann der Mischungskomponente H der zweiten Kammer 20 bei Bedarf beispielsweise noch ein Lösungsmittel zugegeben werden. Im durchstoßenen Zustand der Trennschicht 40 kann die Öffnung 54 auch zur Zugabe eines Lösungsmittels für die hergestellte Mischung M verwendet werden. Schließlich kann die zweite stirnseitige Öffnung 54 durch einen Verschluss 55, beispielsweise einen Schraubverschluss, verschlossen werden.

[0039] Wie in den Fig. 2 bis 6 erkennbar, weist der Mehrkammerbehälter 1 einen zweiten becher- oder schalenförmigen Einsatz 60 auf, welcher im zusammengebauten Zustand des Mehrkammerbehälters 1 oberhalb der zweiten Kammer 20 angeordnet ist. Dieser Einsatz 60 weist eine nach innen gewölbte Grundfläche 61 sowie eine weitere zentrale zylindrische Führung 62 für das Durchstoßelement 50 auf. Gemäß der Längsschnittansicht der Fig. 4 ist der Mehrkammerbehälter 1 nach oben mittels eines Deckels 63, beispielsweise in Form einer Folie, abgeschlossen. Das Durchstoßelement 50 ist über den Verschluss 55 auf der gewölbten Grundfläche 61 abgestützt, welche bei Kraftbeaufschlagung oberhalb einer Druckschwelle aus einer ersten Lage in eine zweite Lage übergeht. Dabei wird das Durchstoßelement 50 beim Übergang von der ersten in die zweite Lage aus einer ersten Position in eine zweite Position verlagert und durchstößt dabei die durchstoßbare Trennschicht. Gleichzeitig wird die axiale Verlagerung des Durchstoßelements 50 begrenzt.

[0040] Im Zusammenhang mit den Fig. 6a - 6c wird im Folgenden der Mischvorgang erläutert. Gemäß Fig. 6a ist die erste Kammer 10 mit einer ersten Mischungskomponente B, vorliegend dem Bindemittel eines 2K-Polyurethanlackes, teilweise gefüllt, während die zweite Kammer 20 in Form eines becherförmigen Einsatzes im zur ersten Mischungskomponente mengenmäßig korrektem Verhältnis mit einer zweiten Mischungskomponente H, vorliegend dem Härter des 2K-Polyurethanlackes, gefüllt ist. Das Durchstoßelemente 50 befindet sich in seiner Ausgangsposition, bei der die Schneide 52 unmittelbar oberhalb der bezogen auf die Trennfläche 30 zentralen durchstoßbaren Trennschicht 40 angeordnet ist und die Langlöcher 51 des Durchstoßelements 50 axial versetzt zu den Langlöchern 22 der zylindrischen Führung 21 angeordnet sind. Das Durchstoßelement 50 ist an seiner stirnseitigen Öffnung 54 mit einem Verschluss 55 verschlossen, dessen Oberseite gleichzeitig als Betätigungsfläche für das Durchstoßelement 50 dient.

[0041] Durch entsprechenden Druck auf den Verschluss 55 wird das Durchstoßelement axial in Richtung der Trennschicht 40 bewegt, wobei die Schneide 52 die Trennschicht präzise durchstößt. Die axiale Bewegung wird dabei dadurch begrenzt, dass die gewölbte Fläche 61 des zweiten schalenförmigen Einsatzes 60 bevorzugt mittels einer Schnappbewegung aus der Ruheposition, in der die gewölbte Fläche 61 bezogen auf den zweiten schalenförmigen Einsatz 60 nach innen gewölbt ist (Fig. 6a), in eine Betätigungsposition, bei der die gewölbte Fläche 61 nach außen gewölbt ist (Fig. 6b), übergeht.

[0042] Dabei beginnen die Langlöcher 51 des Durchstoßelements 50 und die Langlöcher 22 der zylindrischen Führung 21 zu fluchten, so dass eine flüssigkeitsleitende Verbindung zwischen der zweiten Kammer 20 und dem inneren Volumen des hohl ausgebildeten Durchstoßelements 50 entsteht, wie in Fig. 6b erkennbar, wobei die zweite Mischungskomponente H in das innere Volumen des Durchstoßelements 50 einströmt. Gleichzeitig ist infolge des erfolgten Durchstoßens der Trennschicht 40 (s. Fig. 6b) ebenfalls eine flüssigkeitsleitende Verbindung zwischen dem inneren Volumen Durchstoßelements 50 und der ersten Kammer 10 hergestellt, so dass die zweite Mischungskomponente H in die erste Kammer 10 einströmt und sich mit der ersten Mischungskomponente B vermischt. Der Mischungseffekt kann durch entsprechendes Schütteln des Mehrkammerbehälters 1 intensiviert werden.

[0043] In Fig. 6c ist der Mehrkammerbehälter 1 schließlich mit der Mischung M bestehend aus Bindemittel B und Härter H, die miteinander zur Herstellung des 2K-Polyurethanlackes reagieren, in der ersten Kammer 10 dargestellt. Dabei ist die zweite Kammer 20 vollständig entleert, was durch die leicht konische Form der Trennwand 30 begünstigt wird.

[0044] Fig. 7 zeigt den Mehrkammerbehälter der Fig. 1 in perspektivischer Ansicht mit einer separaten, aufschraubbaren Auslaufdüse.

[0045] Fig. 8 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung, bei der die separate, aufschraubbare Auslaufdüse 70 eine ringförmige Katalysatorkapsel enthaltend ein Katalysatormaterial umfasst. Hierdurch ist es möglich, dass die aus der ersten und der zweiten Mischungskomponente B, H gebildete Mischung M beim Ausströmen mit dem Katalysatormaterial in Kontakt kommt, wodurch eine schnellere chemische Reaktion erfolgt, mit der die Verarbeitungszeit der Mischung M verkürzt wird, so dass die Aushärtung beispielsweise des 2K-Polyurethanlackes nach Ausbringung beschleunigt wird.

[0046] Die Fig. 9a und 9b zeigen die Verbindung eines Mehrkammerbehälters gemäß Fig. 1 mit einer Sprühpistole S. Die Sprühpistole S kann konventioneller Bauart sein und mit Druckluft betrieben werden.

Ansprüche

1. Mehrkammerbehälter (1, 1*) zum Aufbewahren und Mischen eines mehrkomponentigen flüssigen Beschichtungs- oder Klebesystems (M) mit einer ersten Kammer (10) für eine erste Mischungskomponente (B) und wenigstens einer weiteren Kammer (20) für eine weitere Mischungskomponente (H), wobei die erste Kammer (10) und die wenigstens eine weitere Kammer (20) durch wenigstens eine Trennwand (30) flüssigkeitsdicht voneinander abgetrennt sind, wobei die Trennwand (30) eine durchstoßbare Trennschicht (40) umfasst, und mit wenigstens einem Durchstoßelement (50) zum Durchstoßen der durchstoßbaren Trennschicht (40), derart, dass die erste und die eine weitere Mischungskomponente (B, H) sich in der ersten oder der wenigstens einen weiteren Kammer (10, 20) vermischen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Trennschicht (40) teilflächig in der Trennwand (30) ausgebildet ist.

2. Mehrkammerbehälter (1, 1*) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Trennschicht (40) zentral in der Trennwand (30) angeordnet ist,

3. Mehrkammerbehälter (1, 1*) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die die Trennschicht (40) umgebende Trennwand (30) konisch ausgebildet ist.

4. Mehrkammerbehälter (1, 1*) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Mehrkammerbehälter (1, 1*) und die erste Kammer (10) und/oder die wenigstens eine weitere Kammer (20) aus einem transparenten oder transluzenten Material gebildet sind.

5. Mehrkammerbehälter (1, 1*) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Kammer (10) durch einen äußeren Behälter (la, 1a*) ausgebildet ist, wobei die wenigstens eine weitere Kammer (20) in dem äußeren Behälter (1a, 1a*) als becherförmiger Einsatz ausgebildet ist.

6. Mehrkammerbehälter (1, 1*) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Mehrkammerbehälter (1, 1*) eine verschließbare Auslauföffnung (1d, 1d*) für die aus der ersten und der weiteren Mischungskomponente (B, H) gebildete Mischung (M) aufweist.

7. Mehrkammerbehälter (1, 1*) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
an der Auslauföffnung eine Katalysatorkapsel (70) enthaltend ein Katalysatormaterial angeordnet ist, derart, dass die aus der ersten und der weiteren Mischungskomponente (B, H) gebildete Mischung (M) beim Ausströmen mit dem Katalysatormaterial in Kontakt kommt.

8. Mehrkammerbehälter (1, 1*) nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Mehrkammerbehälter (1, 1*) eine Ausnehmung zur, insbesondere kraftschlüssigen, Aufnahme einer Auslaufdüse (70) aufweist, wobei die Auslaufdüse mit der Auslauföffnung (ld, 1d*) verbindbar ist.

9. Mehrkammerbehälter (1, 1*) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Kammer (10) oder die wenigstens eine weitere Kammer (20) eine Führung für das Durchstoßelement (21) aufweist.

10. Mehrkammerbehälter (1, 1*) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Durchstoßelement (50) hohl, insbesondere zylindrisch hohl, ausgebildet ist und wenigstens zwei längsversetzte Öffnungen (51) aufweist zur Einleitung einer der ersten oder der weiteren Mischungskomponente (B, H) in die Kammer (10, 20) der jeweils anderen Mischungskomponente (H, B).

11. Mehrkammerbehälter (1, 1*) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Durchstoßelement (50) auf einer gewölbten Stützfläche (61) abgestützt ist, welche bei Kraftbeaufschlagung oberhalb einer Druckschwelle aus einer ersten Lage in eine zweite Lage übergeht, derart, dass das Durchstoßelement (50) beim Übergang von der ersten in die zweite Lage aus einer ersten Position in eine zweite Position verlagert wird, wobei das Durchstoßelement (50) dabei die durchstoßbare Trennschicht (40) durchstößt.

12. Mehrkammerbehälter (1, 1*) nach einem der Ansprüche 1 bis 2
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste und/oder die wenigstens eine weitere Kammer (10, 20) eine verschließbare Öffnung (54) zur Einleitung eines Lösungsmittels aufweist.

13. System zur Ausbringung einer Lackbeschichtung oder eines Klebstoffes umfassend einen Mehrkammerbehälter (1, 1*) zum Aufbewahren und Mischen eines mehrkomponentigen flüssigen Beschichtungs- oder Klebesystems (M) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 sowie einer mit dem Mehrkammerbehälter (1, 1*) lösbar verbindbaren Ausbringungseinheit insbesondere eine Sprühpistole (S).

14. Verfahren zum Mischen eines mehrkomponentigen flüssigen Beschichtungs- oder Klebesystems in einem Mehrkammerbehälter (1, 1*) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:

- Bereitstellen der ersten Mischungskomponente (B) in der ersten Kammer (10),

- Bereitstellen der einen weiteren Mischungskomponente (H) in der wenigstens einen weiteren Kammer (20),

- Durchstoßen der von der Trennwand (30) umfassten durchstoßbaren Trennschicht (40) mittels des Durchstoßelementes (50), und

- Vermischen der ersten Mischungskomponente (B) mit der einen weiteren Mischungskomponente (H), bevorzugt unterstützt durch Schütteln des Mehrkammerbehälters (1, 1*).

Zeichnung