AUFTRAGSVORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER AUFTRAGSVORRICHTUNG

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Auftragsvorrichtung (1) zum Aufbringen eines viskosen Materials auf ein Substrat, umfassend einen eine Abgabeöffnung (18) aufweisenden Innenbehälter (3) für die Aufnahme des viskosen Materials, eine den Innenbehälter (3) umgebende Außenhülle (2) mit einem im Wesentlichen hohlzylinderförmigen Halsbereich (6) eines Innendurchmessers D1 und einer in dem Halsbereich (6) ausgebildeten Öffnung (7) sowie einen mit der Außenhülle (2) verbundenen Applikator (4), wobei das viskose Material durch Druck auf die Außenhülle (2) aus dem Innenbehälter (3) in den Applikator (4) befördert und durch diesen auf ein Substrat aufgebracht werden kann, wobei die Auftragsvorrichtung (1) eine Belüftungsvorrichtung aufweist, umfassend einen im Bereich der Abgabeöffnung (18) mit dem Innenbehälter (3) luftdicht verbundenen Einsatz (19), welcher im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildet ist und einen Außendurchmesser D2 aufweist, wobei der Außendurchmesser D2 des Einsatzes (19) kleiner ist als der Innendurchmesser D1 des Halsbereichs (6) der Außenhülle (2), und wobei der Einsatz (19) an seiner Außenseite Rastmittel (22) aufweist, mit Hilfe derer er in Einsatzlage innerhalb des Halsbereichs (6) der Außenhülle (2) verrastet ist, wobei in dieser Einsatzlage aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser D1 und D2 ein Ringspalt zwischen dem Einsatz (19) und dem Halsbereich (6) der Außenhülle (2) ausgebildet wird, durch den Luft von außen in den Zwischenraum zwischen der Außenhülle (2) und dem Innenbehälter (3) und umgekehrt strömen kann, und wobei weiterhin die Verbindung zwischen Applikator (4) und Außenhülle (2) luftdurchlässig ausgebildet ist und der Applikator (4) ein Dichtmittel (25) umfasst, durch welches in Einsatzlage des Applikators (4) eine luftdichte und auslaufsichere Abdichtung des Innenvolumens des Innenbehälters (3) gegenüber dem Zwischenraum zwischen der Außenhülle (2) und dem Innenbehälter (3) gegeben ist. Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Auftragsvorrichtung (1).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Auftragsvorrichtung zum Auftragen eines viskosen Materials auf ein Substrat. Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Auftragsvorrichtung.

[0002] Derartige Auftragsvorrichtungen sind im Stand der Technik als Auftragswerkszeuge bekannt und kommen beispielsweise in der Industrie, im Handwerk oder im DIY-Bereich zum Einsatz. Beispielsweise können mit derartigen Auftragsvorrichtungen Dichtmassen ausgegeben werden, um Fugen zwischen Bauteilen im Sanitärbereich zu schließen. Alternativ können auch Klebstoffe oder andere viskose Materialen mit Hilfe derartiger Auftragsvorrichtungen appliziert werden.

[0003] Aus der WO2016/166237 ist eine Auftragsvorrichtung bekannt, welche einen Behälter zur Aufnahme einer Dichtmasse sowie einen auf eine Öffnung des Behälters aufsetzbaren und mit dem Behälter verrastbaren Applikator aufweist. Der Applikator weist eine Ausgabeöffnung für die Ausgabe der Dichtmasse aus dem Behälter auf ein Substrat auf und ist darüber hinaus so ausgebildet, dass unmittelbar nach Ausgabe einerseits eine Glättung der ausgegebenen Dichtmasse erfolgt und andererseits angrenzende Oberflächenbereiche des Substrats von überschüssiger Dichtmasse befreit werden. Mit anderen Worten dient der Applikator sowohl der Dosierung als auch der Formung der Dichtmasse sowie der anschließenden Reinigung angrenzender Bereiche des Substrats. Das Ausbringen der Dichtmasse aus dem Behälter der Auftragsvorrichtung erfolgt durch Zusammendrücken der Behälterwandung durch einen Nutzer. Eine vordere und eine rückseitige Betätigungsfläche des Behälters werden dabei so aufeinander zu bewegt, dass eine Reduzierung des Innenvolumens des Behälters bewirkt wird, wodurch die Dichtmasse in den Applikator gedrückt und durch dessen Ausgabeöffnung ausgegeben wird. Die Betätigungsflächen können zu diesem Zweck flexibel oder bereichsweise dünnwandig ausgebildet sein, um eine Deformation der Behälterwandung zu ermöglichen und zu erleichtern.

[0004] Eine derartige Auftragsvorrichtung weist verschiedene Nachteile auf. Da zahlreiche viskose Materialien ein thixotropes Verhalten aufweisen, ist es in der Regel erforderlich, die Auftragsvorrichtung vor Gebrauch zu schütteln, um die Fließfähigkeit des Materials zu verbessern und es zur Ausgabeöffnung zu fördern. Insbesondere bei Applikationen auf vertikal ausgerichteten Substraten ist dieser Vorgang während der Anwendung gegebenenfalls mehrfach zu wiederholen, um die Verfügbarkeit des Produkts an der Ausgabeöffnung zu gewährleisten. Durch Schütteln wird jedoch Luft in das Material eingetragen, was für einen gleichmäßigen und blasenfreien Austrag des Materials von Nachteil ist. Sobald die Druckeinwirkung auf den Behälter nachlässt und die Behälterwandung durch die wirkenden Rückstellkräfte wieder in ihre Ausgangsform zurückgeht, wird aufgrund des bestehenden Unterdrucks unter Umständen eine gewisse Menge an viskosem Material wieder in die Auftragsvorrichtung eingezogen. Darüber hinaus wird vor allem Luft von außen in den Behälter eingesogen. Diese Luft entweicht bei nachfolgenden Dosiervorgängen unkontrolliert und/oder wird möglicherweise in dem aufgetragenen Material eingeschlossen. Derartige Lufteinschlüsse können die Funktion des aufgetragenen Materials, beispielsweise eine Dichtfunktion oder eine Klebefunktion, beeinträchtigen und die Haltbarkeit des Produkts wird durch das Eindringen von Luft in den Behälter herabgesetzt.

[0005] Schließlich ist aufgrund des zwar flexiblen aber dennoch vergleichsweise festen Materials der Behälterwandung eine Restentleerung des Behälters kaum möglich, d.h. es verbleiben stets beträchtliche Mengen an viskosem Material in dem Behälter, welche durch Zusammendrücken der Behälterwandung nicht mehr ausgebracht werden können.

[0006] Aus der DE 20 2015 106 902 U1 ist eine Auftragsvorrichtung bekannt, welche einen Aufnahmebehälter für eine pastenförmige Masse, eine Kappe mit einer Ausgießtülle sowie eine den Aufnahmebehälter umgebende verformbare Umhüllung aufweist. Die Umhüllung weist eine Faltung nach Art eines Faltenbalgs auf, durch welche ein Zusammenquetschen der Umhüllung zum Austrag der pastösen Masse aus dem Aufnahmebehälter begünstigt wird. Hierdurch kann eine verbesserte Restentleerung bewirkt werden, das Problem des Lufteinzugs und Lufteinschlusses besteht hier jedoch gleichermaßen.

[0007] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Auftragsvorrichtung bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik überwindet und welche auf einfache Weise eine gleichmäßige und vollständigere Ausgabe eines viskosen Materials aus einem Behälter auf ein Substrat ermöglicht. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Auftragsvorrichtung bereitzustellen.

[0008] Diese Aufgaben werden gelöst durch eine Auftragsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10.

[0009] Gemäß Patentanspruch 1 schlägt die Erfindung eine Auftragsvorrichtung zum Aufbringen eines viskosen Materials auf ein Substrat vor, umfassend einen eine Abgabeöffnung aufweisenden Innenbehälter für die Aufnahme des viskosen Materials, eine den Innenbehälter umgebende Außenhülle mit einem im Wesentlichen hohlzylinderförmigen Halsbereich eines Innendurchmessers D1 und einer in dem Halsbereich ausgebildeten Öffnung sowie einen mit der Außenhülle verbundenen Applikator, wobei das viskose Material durch Druck auf die Außenhülle aus dem Innenbehälter in den Applikator befördert und durch diesen auf ein Substrat aufgebracht werden kann. Die erfindungsgemäße Auftragsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie eine Belüftungsvorrichtung aufweist, umfassend einen im Bereich der Abgabeöffnung mit dem Innenbehälter luftdicht verbundenen Einsatz, welcher im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildet ist und einen Außendurchmesser D2 aufweist, wobei der Außendurchmesser D2 des Einsatzes kleiner ist als der Innendurchmesser D1 des Halsbereichs der Außenhülle, und wobei der Einsatz an seiner Außenseite Rastmittel aufweist, mit Hilfe derer er in Einsatzlage innerhalb des Halsbereichs der Außenhülle verrastet ist, wobei in dieser Einsatzlage aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser D1 und D2 ein Ringspalt zwischen dem Einsatz und dem Halsbereich der Außenhülle ausgebildet wird, durch den Luft von außen in den Zwischenraum zwischen der Außenhülle und dem Innenbehälter und umgekehrt strömen kann, und wobei weiterhin die Verbindung zwischen Applikator und Außenhülle luftdurchlässig ausgebildet ist und der Applikator ein Dichtmittel umfasst, durch welches in Einsatzlage des Applikators eine luftdichte und auslaufsichere Abdichtung des Innenvolumens des Innenbehälters gegenüber dem Zwischenraum zwischen der Außenhülle und dem Innenbehälter gegeben ist.

[0010] Mit anderen Worten schlägt die Erfindung vor, eine Belüftungsvorrichtung in die Auftragsvorrichtung zu integrieren, derart, dass beim Zusammendrücken der Außenhülle zunächst die zwischen Außenhülle und Innenbehälter befindliche Luft durch den Ringspalt zwischen dem Halsbereich der Außenhülle und dem Einsatz des Innenbehälters austritt und durch den nicht luftdicht abschließenden Verbindungsbereich zwischen dem Applikator und der Außenhülle, beispielsweise eine Gewindeverbindung, nach außen gelangt. Der Druck auf die Außenhülle wird auf den Innenbehälter übertragen, wodurch viskoses Material aus dem Innenbehälter in den Applikator befördert und aus diesem auf ein Substrat abgegeben wird. Sobald der Druck auf die Außenhülle nachlässt, wird wieder Luft von außen durch den Verbindungsbereich zwischen Applikator und Außenhülle in den Zwischenraum zwischen dem Innenbehälter und der Außenhülle eingezogen, um den hier aufgebauten Unterdruck abzubauen und die Außenhülle in ihre ursprüngliche Form zurückzuführen. Gleichzeitig gelangt jedoch keine Luft in den das viskose Material bevorratenden Innenbehälter, da dieser erfindungsgemäß durch ein in dem Applikator angeordnetes Dichtmittel, beispielsweise einen Dichtungsring, gegenüber dem Zwischenraum zwischen Außenhülle und Innenbehälter abgedichtet ist. Die Außenhülle nimmt somit nach jedem Applikationsvorgang durch das Einströmen von Luft wieder ihre ursprüngliche Form an, während der Innenbehälter mit jedem Applikationsvorgang weiter zusammengedrückt und irreversibel deformiert wird.

[0011] Durch die integrierte Belüftungsvorrichtung wird beim Dosieren und beim anschließenden Rückstellen der Außenhülle keine Luft mehr in den das viskose Material bevorratenden Innenbehälter eingezogen. Dadurch ist es nicht mehr notwendig, die Auftragsvorrichtung vor Benutzung zu Schütteln oder "Aufzustocken" und es kann ein luftblasenfreier Auftrag des viskosen Materials auf ein Substrat gewährleistet werden. Da der Innenbehälter mit jedem Applikationsvorgang weiter deformiert wird und diese Deformation nicht reversibel ist, kann das viskose Material nicht in Bereiche des Innenbehälters zurücklaufen, aus denen es erst wieder in Richtung auf die Abgabeöffnung zu bewegt werden müsste. Vielmehr ist das viskose Material in beliebigen Ausrichtungen der Auftragsvorrichtung, beispielsweise auch bei Anwendungen über Kopf, stets unmittelbar verfügbar und kann zuverlässig und blasenfrei ausdosiert werden. Dadurch wird eine deutlich verbesserte Restentleerung erreicht. Das äußere Erscheinungsbild der Auftragsvorrichtung ist dabei für einen Nutzer gleichbleibend attraktiv, da die Außenhülle stets wieder ihre ursprüngliche Form annimmt, während der zunehmend deformierte Innenbehälter für den Nutzer nicht sichtbar ist. Darüber hinaus wird durch den fehlenden Lufteinzug in den Innenbehälter auch die Haltbarkeit des viskosen Materials verlängert.

[0012] Der Applikator fungiert als Dosier- und Formsystem und ist mit der Außenhülle verbunden. Zur Verbindung von Applikator und Außenhülle kann der Halsbereich der Außenhülle ein Außengewinde und der Applikator ein korrespondierendes Innengewinde aufweisen. Die Gewindeverbindung kann als Rechtsgewinde ausgebildet sein, sie kann insbesondere aber auch als Linksgewinde ausgebildet sein, um einem versehentlichen Abschrauben des Applikators von der Außenhülle durch einen Nutzer entgegenzuwirken. In jedem Falle ist die Gewindeverbindung luftdurchlässig ausgebildet, so dass Luft durch das Gewinde in den Zwischenraum zwischen Innenbehälter und Außenhülle strömen kann und umgekehrt. Ein in dem Applikator enthaltenes Dichtmittel dichtet das Innenvolumen des Innenbehälters gegenüber diesen Luftströmungen ab.

[0013] Die erfindungsgemäße Auftragsvorrichtung eignet sich gleichermaßen zum erstmaligen Aufbringen von viskosem Material, beispielsweise von Dichtungsmaterial, auf ein Substrat wie auch zum nachträglichen Aufbringen von Material auf eine bereits bestehende, aber möglicherweise ausbesserungsbedürftige Materialschicht.

[0014] Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist der zwischen dem Einsatz des Innenbehälters und dem Halsbereich der Außenhülle ausgebildete Ringspalt eine Spaltbreite von 0,4 bis 1 mm auf. Diese Spaltbreite ergibt sich aus der halben Differenz zwischen dem Innendurchmesser D1 des Halsbereichs der Außenhülle und dem Außendurchmesser D2 des Einsatzes. Durch eine solche Spaltbreite wird sichergestellt, dass Luft beim Zusammendrücken der Außenhülle schnell aus dem Zwischenraum zwischen Außenhülle und Innenbehälter nach außen entweichen kann und dass bei nachlassendem Druck auf die Außenhülle Luft ebenso schnell wieder von außen in diesen Zwischenraum einströmen kann. Dabei erfolgt der Lufteinzug in den Zwischenraum deutlich schneller als ein etwaiger geringfügiger Rückzug des viskosen Materials von der Ausgabeöffnung des Applikators, so dass ein Druckgleichgewicht bereits wiederhergestellt ist, bevor sich das viskose Material möglicherweise geringfügig von der Ausgabeöffnung des Applikators zurückzieht. Ein Einzug von Luft in den Innenbehälter kann auf diese Weise verhindert werden.

[0015] Die Außenhülle kann eine flaschenartige Gestalt aufweisen. Dabei kann der Querschnitt der Außenhülle im Wesentlichen rechteckig sein, derart, dass eine vordere und eine rückseitige Betätigungsfläche ausgebildet sind, welche zum Übertragen von Druck auf den Innenbehälter aufeinander zu bewegt werden.

[0016] Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass die Außenhülle eine Lamellenfaltung aufweist, durch welche ein Zusammendrücken der Außenhülle erleichtert wird. Durch eine Lamellenfaltung nach Art eines Faltenbalgs wird ein Zusammendrücken der Außenhülle zum Austrag des viskosen Materials aus dem Innenbehälter begünstigt. Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist die Lamellenfaltung dabei so ausgebildet, dass ein Zusammendrücken der Außenhülle im Wesentlichen in einer Richtung senkrecht zu einer Hauptflussrichtung des viskosen Materials erfolgt. Eine Hauptflussrichtung des Materials ist dabei gegeben durch eine Richtung von einem hinteren Ende des Innenbehälters hin zu der an einem gegenüberliegenden Ende des Innenbehälters angeordneten Abgabeöffnung. Durch Faltung von Bereichen der Außenhülle in einer Richtung parallel zu dieser Hauptflussrichtung kann die Außenhülle in einer Richtung senkrecht zu der Hauptflussrichtung leicht zusammengedrückt werden. Auf diese Weise ist eine Einhand-Bedienung der erfindungsgemäßen Auftragsvorrichtung möglich, indem ein Nutzer die Außenhülle zwischen Daumen und mindestens einem weiteren Finger der gleichen Hand hält und durch Aufeinanderzubewegen des Daumens und des mindestens einen weiteren Fingers die Außenhülle, begünstigt durch die Lamellenfaltung, ohne großen Kraftaufwand zusammendrückt. Der auf die Außenhülle ausgeübte Druck wird auf den Innenbehälter übertragen und das viskose Material wird in den Applikator befördert und aus diesem auf ein Substrat abgegeben. Durch die gute Zusammendrückbarkeit der Außenhülle wird eine gute Restentleerbarkeit begünstigt.

[0017] Die Anzahl der Faltungen bzw. Lamellen kann dabei grundsätzlich variieren, wobei eine größere Anzahl an Lamellen das Zusammendrücken der Außenhülle zwar erleichtert, gleichzeitig jedoch mit einer verringerten Festigkeit und Stabilität der Außenhülle einhergeht. Insofern ist ein Kompromiss zwischen guter Zusammendrückbarkeit einerseits und ausreichender Stabilität der Außenhülle andererseits zu finden. Im Allgemeinen ist ein solcher Kompromiss bei einer Anzahl von 3 bis 7 Lamellen gegeben. Der Öffnungswinkel zwischen zwei benachbarten Lamellen kann dabei etwa 30°- 55° betragen.

[0018] Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Innenbehälter als Folienbeutel ausgebildet. Ein Folienbeutel ist im Allgemeinen hochflexibel und damit gut deformierbar, so dass der über die Außenhülle ausgeübte Druck leicht und effizient auf den Folienbeutel und das darin bevorratete viskose Material übertragen werden kann. Beispielsweise kann der Innenbehälter aus einer Folie auf Basis von Aluminium ausgebildet sein. Bei dem Folienmaterial kann es sich um ein Laminat handeln, welches mindestens eine Aluminiumschicht umfasst. Derartige Materialien weisen darüber hinaus eine ausreichende Stabilität und Festigkeit auf, so dass selbst bei Krafteinwirkungen, wie sie beispielsweise bei Herabfallen der Auftragsvorrichtung aus einer gewissen Höhe auf den Boden auftreten, ein Aufreißen des Folienbeutels und damit ein unbeabsichtigtes Austreten des viskosen Materials in den Zwischenraum zwischen Innenbehälter und Außenhülle hinein verhindert werden kann. Dies ist umso wichtiger, als ein Nutzer aufgrund der den Folienbeutel umgebenden Außenhülle nicht unmittelbar Kenntnis nehmen würde von einer Leckage in dem Folienbeutel. Schließlich weist ein Aluminiumlaminat den Vorteil einer weitgehenden Dichtigkeit gegenüber Feuchtigkeit auf. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass Wasser aus dem viskosen Material durch die Beutelwand diffundiert und das viskose Material bereits in der Auftragsvorrichtung aushärtet. Damit besitzt das Produkt eine deutlich verbesserte Lagerfähigkeit. Ein beispielhaftes Laminat ist als Vierschichtverbund aus einer PET-Schicht, einer Aluminiumschicht, einer OPA-Schicht sowie einer PE-Schicht aufgebaut.

[0019] Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass der Innenbehälter mit dem Einsatz durch Verschweißen verbunden ist, wobei die Schweißverbindung eine Druckdichtigkeit bis mindestens 1,5 bar aufweist. Die Verbindung von Einsatz und Innenbehälter ist damit so ausgebildet, dass sie Krafteinwirkungen, wie sie beispielsweise bei Herabfallen der Auftragsvorrichtung aus einer gewissen Höhe auf den Boden auftreten, standhält und so ein Loslösen des Einsatzes von dem Innenbehälter und damit ein Austreten des viskosen Materials in den Zwischenraum zwischen Innenbehälter und Außenhülle hinein verhindert werden kann. Der Einsatz selbst kann aus einem thermoplastischen Kunststoff beispielsweise in einem Spritzgussverfahren hergestellt sein.

[0020] In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Applikator einen Hauptkörper sowie Mittel zum Glätten des ausgebrachten viskosen Materials und/oder Mittel zum Säubern angrenzender Substratbereiche. An den Hauptkörper des Applikators kann zu diesem Zweck ein deltaförmig ausgebildeter Flügel angeformt sein, dessen Außenkanten dem Glätten des ausgebrachten Materials und der Säuberung angrenzender Substratbereich dienen. Der Applikator kann auch einen im Wesentlichen rechteckig ausgebildeten Flügel umfassen, welcher mindestens eine Glätt- bzw. Säuberungskante aufweist. Dabei kann es vorgesehen sein, dass der Applikator mindestens zwei Materialien unterschiedlicher Steifigkeit aufweist, wobei der Hauptkörper aus einem steiferen Material gefertigt ist als die Mittel zum Glätten und/oder die Mittel zum Säubern. Beispielsweise können die der Glättung und/oder Säuberung dienenden Außenkanten des Flügels aus einem anschmiegsamen Material gefertigt sein, während der Hauptkörper des Applikators aus einem steifen Material, beispielsweise aus einem thermoplastischen Elastomer gefertigt ist. Mit einem solchermaßen ausgebildeten Applikator kann das viskose Material durch Druck auf die Außenhülle und gleichzeitiges Ziehen der Auftragsvorrichtung über das Substrat in einem Arbeitsgang ausgegeben und geformt sowie überschüssiges Material vom dem Substrat abgezogen und aufgefangen werden.

[0021] Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Auftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend die folgenden Schritte:

• Bereitstellen eines Innenbehälters und eines mit dem Innenbehälter verbundenen Einsatzes, einer Außenhülle mit einem Halsbereich und einer Öffnung sowie eines Applikators;
• U-förmige Faltung des Innenbehälters, indem eine linke Flanke des Innenbehälters und eine rechte Flanke des Innenbehälters unmittelbar übereinandergelegt werden;
• Einbringen des U-förmig gefalteten Innenbehälters durch die Öffnung in die Außenhülle;
• Verrasten des Einsatzes des Innenbehälters mit dem Halsbereich der Außenhülle unter Ausbildung eines Ringspaltes zwischen dem Einsatz des Innenbehälters und dem Halsbereich der Außenhülle;
• Befüllen des Innenbehälters mit dem viskosen Material;
• Aufbringen des Applikators auf die Außenhülle und Verbinden von Applikator und Außenhülle, wobei die Verbindung von Applikator und Außenhülle luftdurchlässig ist, während der Applikator den Zwischenraum zwischen Außenhülle und Innenbehälter gegenüber dem Innenvolumen des Innenbehälters abdichtet;
• Gegebenenfalls Aufsetzen einer Schutzkappe auf den Applikator und Verrasten der Schutzkappe mit der Außenhülle.

[0022] Um den Innenbehälter in die Außenhülle einzubringen, ist eine Faltung des Innenbehälters erforderlich. Durch das Befüllen des Innenbehälters mit dem viskosen Material wird der Innenbehälter innerhalb der Außenhülle schließlich wieder entfaltet. Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren ist die U-förmige Faltung des Innenbehälters, beispielsweise eines Folienbeutels, bei welcher eine rechte Flanke des Innenbehälters und eine linke Flanke des Innenbehälters unmittelbar übereinandergelegt werden. Dies unterscheidet die U-förmige Faltung von einer sogenannten Z-förmigen Faltung, bei welcher eine seitliche Flanke des Innenbehälters nach vorne umgelegt wird, während die andere seitliche Flanke nach hinten umgelegt wird. Eine U-förmige Faltung weist gegenüber einer Z-förmigen Faltung den Vorteil einer deutlich verbesserten und zuverlässigeren Entfaltung des Innenbehälters bei Befüllung mit dem viskosen Material auf und ermöglicht damit eine gleichmäßigere und vollständigere Befüllung des Innenbehälters.

[0023] Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die Außenhülle der Auftragsvorrichtung in einem Spritzblasprozess aus einem thermoplastischen Elastomer gefertigt werden. Ein kombiniertes Spritzblasverfahren ist in besonderer Weise geeignet zur Ausbildung einer Außenhülle mit einer Lamellenfaltung.

[0024] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1:

ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Auftragsvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht;

Figur 2:

die Außenhülle der Auftragsvorrichtung aus Figur 1;

Figur 3:

die Außenhülle aus Figur 2 in einer Seitenansicht;

Figur 4:

einen Innenbehälter der Auftragsvorrichtung mit einem Einsatz;

Figur 5:

der Innenbehälter aus Figur 4 in U-förmiger Faltung;

Figur 6:

Ansicht des U-förmig gefalteten Innenbehälters von oben;

Figur 7:

der Innenbehälter aus Figur 5 in einem bereits teilweise entfalteten Zustand;

Figur 8:

ein Ausführungsbeispiel eines Einsatzes in einer Ansicht von schräg unten;

Figur 9:

ein Ausschnitt des Verbindungsbereichs von Applikator, Einsatz und Außenhülle in schematischer Darstellung;

Figur 10:

eine alternative Ausgestaltung des Applikators in einer perspektivischen Ansicht;

Figur 11:

Draufsicht auf den im Halsbereich der Außenhülle unter Ausbildung eines Ringspalts verrasteten Einsatz in einer schematischen Schnittansicht.

[0025] Figur 1 zeigt eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Auftragsvorrichtung zum Aufbringen eines viskosen Materials auf ein Substrat. Die Auftragsvorrichtung 1 umfasst eine Außenhülle 2 sowie einen in der Darstellung der Figur 1 nicht sichtbaren Innenbehälter 3, der innerhalb der Außenhülle 2 angeordnet ist und das viskose Material, beispielsweise eine Dichtmasse, bevorratet. Der Innenbehälter 3 wird später im Zusammenhang mit den Figuren 4-7 noch genauer erläutert.

[0026] Weiterhin umfasst die Auftragsvorrichtung 1 einen Applikator 4, welcher mit der Außenhülle 2 über eine Gewindeverbindung verbunden ist. Die Gewindeverbindung zwischen Applikator 4 und Außenhülle 2 ist luftdurchlässig ausgebildet. Ein auf die Außenhülle 2 ausgeübter äußerer Druck überträgt sich auf den Innenbehälter 3, wodurch das viskose Material aus dem Innenbehälter 3 in den Applikator 4 befördert wird und sodann auf ein Substrat aufgebracht werden kann. Der Applikator 4 weist zu diesem Zweck eine Ausgabeöffnung 5 auf, durch die das viskose Material aus der Auftragsvorrichtung 1 austreten kann.

[0027] Die Figuren 2 und 3 zeigen zwei Ansichten der Außenhülle 2 der Auftragsvorrichtung 1 aus Figur 1. Die Außenhülle 2 umfasst einen Halsbereich 6 mit einer Öffnung 7, wobei der Halsbereich 6 im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildet ist und einen Innendurchmesser D1 aufweist. Der Halsbereich 6 ist mit einem Außengewinde 8 versehen, welches der Verschraubung der Außenhülle 2 mit dem Applikator 4 der Auftragsvorrichtung 1 dient. Das Außengewinde 8 ist als Linksgewinde ausgebildet.

[0028] Die Außenhülle 2 weist eine Lamellenfaltung 9 nach Art eines Faltenbalgs auf, wobei die Lamellen 10 sich umlaufend ausgehend von einem Bereich unterhalb des Halsbereichs 6 der Außenhülle 2 über die linke Seite 11 der Außenhülle 2, über deren Unterseite 12 sowie über die rechte Seite 13 wiederum bis an den Halsbereich 6 heran erstrecken. Durch die Lamellenfaltung 9 wird das Zusammendrücken der Außenhülle 2 erleichtert. Ein Nutzer kann dazu die Außenhülle 2 mit einer Hand zwischen dem Daumen und mindestens einem weiteren Finger fassen und Druck auf die einander gegenüberliegenden beiden Betätigungsflächen 14 und 15 ausüben, derart, dass die beiden Betätigungsflächen 14 und 15 aufeinander zu bewegt werden.

[0029] Die Lamellenfaltung 9 ist dabei so ausgebildet, dass ein Zusammendrücken der Außenhülle 2 im Wesentlichen in einer Richtung senkrecht zu einer Hauptflussrichtung des viskosen Materials innerhalb der Auftragsvorrichtung 1 erfolgt. Eine Hauptflussrichtung des viskosen Materials ist in den Figuren 1 und 3 durch den Pfeil 16 dargestellt und erstreckt sich von der Unterseite 12 der Außenhülle 2 in Richtung auf den Applikator 4 bzw. die Öffnung 7. In Figur 3 ist auch die dazu senkrechte Richtung, in der das Zusammendrücken der Außenhülle 2 erfolgt, durch den Pfeil 17 angedeutet. Das gezeigte Ausführungsbeispiel weist fünf Lamellen auf, wobei der Öffnungswinkel α zwischen zwei benachbarten Lamellen etwa 47° beträgt.

[0030] Figur 4 zeigt einen Innenbehälter 3 der Auftragsvorrichtung 2. Der Innenbehälter 3 ist als Folienbeutel aus einem Aluminiumlaminat mit einer Foliendicke von etwa 100µm durch randseitiges Verschweißen ausgebildet. Der Innenbehälter 3 dient der Bevorratung des viskosen Materials und weist eine Abgabeöffnung 18 auf. Im Bereich der Abgabeöffnung 18 ist ein Einsatz 19 mit dem Innenbehälter 3 durch verschweißen luftdicht verbunden. Der Einsatz 19 ist im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildet, was aus Figur 6 und aus Figur 11 besser ersichtlich ist. Der Außendurchmesser D2 des Einsatzes 19 ist kleiner als der Innendurchmesser D1 des Halsbereichs 6 der Außenhülle 2, vgl. auch Figur 11. Der Einsatz 19 ist Teil einer Belüftungsvorrichtung, was weiter unten noch genauer erläutert werden wird.

[0031] Der Innenbehälter 3 ist bei der Auftragsvorrichtung 1 aus Figur 1 innerhalb der Außenhülle 2 angeordnet. Zum Einführen in die Außenhülle 2 wird der Innenbehälter 3 U-förmig gefaltet, was aus den Figuren 5 und 6 ersichtlich ist. Hierzu wird zunächst die rechte Flanke 20 auf den mittleren Bereich des Innenbehälter 3 gefaltet und sodann die linke Flanke 21 des Innenbehälters 3 unmittelbar darübergelegt. Figur 6 zeigt in einer Ansicht von oben die Anordnung der Flanken 20 und 21 des Innenbehälters 3 im U-förmig gefalteten Zustand. In diesem Zustand kann der Innenbehälter 3 durch die Öffnung 7 in den Innenbereich der Außenhülle 2 eingeführt werden. Durch die nachfolgende Befüllung des Innenbehälters 3 mit dem viskosen Material durch die Öffnung 18 hindurch entfaltet sich der Innenbehälter 3 nach und nach, wobei sich zunächst ein oberer Bereich des Innenbehälters 3 entfaltet, was in Figur 7 angedeutet ist, bevor sich bei weiterer Befüllung auch der untere Bereich des Innenbehälters 3 vollständig entfaltet. Die U-förmige Faltung führt dabei gegenüber anderen Faltungsarten zu einer besonders zuverlässigen Entfaltung des Innenbehälters 3, wodurch eine gleichmäßigere und vollständigere Befüllung mit viskosem Material ermöglicht wird.

[0032] Der in die Außenhülle 2 eingeführte Innenbehälter 3 ist über einen Rastmechanismus mit der Außenhülle 2 verbunden. Hierzu weist der mit dem Innenbehälter 2 verbundene Einsatz 19 an seiner Außenseite Rastmittel 22 auf, vgl. auch Figur 8, welche in Einsatzlage des Innenbehälters 3 in der Außenhülle 2 mit korrespondierenden Rastmitteln auf der Innenseite des Halsbereichs 6 der Außenhülle 2 verrasten. Aufgrund der Differenz zwischen dem Außendurchmesser D2 des Einsatzes 19 und dem Innendurchmesser D1 des Halsbereichs 6 wird in Einsatzlage des Einsatzes 19 ein Ringspalt zwischen dem Einsatz 19 und dem Halsbereich 6 der Außenhülle 2 ausgebildet, vgl. Figur 11. Figur 11 zeigt eine Draufsicht auf einen Schnitt durch den Einsatz 19 entlang der in Figur 5 gekennzeichneten Linie A-B, wobei der Einsatz 19 in den Halsbereich 6 der Außenhülle 2 eingesetzt ist. Der Ringspalt ist hier durch einen schraffierten Bereich, allerdings nicht maßstabsgetreu dargestellt. Durch diesen Ringspalt kann Luft in den Zwischenraum zwischen der Außenhülle 2 und dem Innenbehälter 3 strömen und umgekehrt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser D1 etwa 19,3 mm und der Durchmesser D2 etwa 17,8 mm. Der Ringspalt weist somit eine Spaltbreite von etwa 0.75 mm auf.

[0033] Figur 9 zeigt einen Ausschnitt des Verbindungsbereichs von Applikator 4, Einsatz 19 und Halsbereich 6 der Außenhülle 2 in schematischer, teilweise geschnittener Darstellung. Die Gewindeverbindung zwischen dem Applikator 4 und dem Halsbereich 6 der Außenhülle 2 ist luftdurchlässig, so dass Luft von außen in der durch den Pfeil 23 angedeuteten Richtung in den Bereich der Gewindeverbindung einströmen und durch diesen hindurchströmen kann und schließlich in dem durch den Pfeil 24 angedeuteten Bereich durch den Ringspalt zwischen dem Einsatz 19 und dem Halsbereich 6 der Außenhülle 2 in den Zwischenraum zwischen Innenbehälter 3 und Außenhülle 2 einströmen kann. Gleichzeitig weist der Applikator 4 ein Dichtmittel 25 auf, durch welches das über die Abgabeöffnung 18 zugängliche Innenvolumen des Innenbehälters 3 gegenüber dem Zwischenraum zwischen der Außenhülle 2 und dem Innenbehälter 3 abgedichtet wird. Mit anderen Worten kann zwar Luft in den Zwischenraum zwischen Außenhülle 2 und Innenbehälter 3 strömen, diese Luft kann jedoch nicht in den Innenbehälter 3 hineinströmen.

[0034] Durch diese Belüftungsvorrichtung wird ein blasenfreies, gleichmäßiges Austragen des viskosen Materials aus der Auftragsvorrichtung 1 gewährleistet. Durch ein Zusammendrücken der Außenhülle 2 durch einen Nutzer in der oben beschriebenen Weise tritt zunächst die zwischen Außenhülle 2 und Innenbehälter 3 befindliche Luft durch den Ringspalt zwischen dem Halsbereich 6 der Außenhülle 2 und dem Einsatz 19 des Innenbehälters 3 aus und gelangt durch die luftdurchlässige Gewindeverbindung zwischen dem Applikator 4 und der Außenhülle 2 nach außen. Der Druck auf die Außenhülle 2 wird auf den Innenbehälter 3 übertragen, wodurch viskoses Material aus dem Innenbehälter 3 in den Applikator 4 befördert und durch dessen Ausgabeöffnung 5 auf ein Substrat abgegeben wird. Sobald der Druck auf die Außenhülle 2 nachlässt, wird wieder Luft von außen durch den Verbindungsbereich zwischen Applikator 4 und Außenhülle 2 in den Zwischenraum zwischen dem Innenbehälter 3 und der Außenhülle 2 eingezogen, um den hier aufgebauten Unterdruck abzubauen und die Außenhülle 2 in ihre ursprüngliche Form zurückzuführen. Gleichzeitig gelangt jedoch keine Luft in den das viskose Material bevorratenden Innenbehälter 3, da dieser durch das an dem Applikator 4 angeordnete Dichtmittel 25 gegenüber dem Zwischenraum zwischen Außenhülle 2 und Innenbehälter 3 abgedichtet ist. Die Außenhülle 2 nimmt somit nach jedem Applikationsvorgang durch das Einströmen von Luft wieder ihre ursprüngliche Form an, während der Innenbehälter 3 mit jedem Applikationsvorgang weiter zusammengedrückt und irreversibel deformiert wird.

[0035] Durch die integrierte Belüftungsvorrichtung wird beim Dosieren und beim anschließenden Rückstellen der Außenhülle 2 keine Luft mehr in den das viskose Material bevorratenden Innenbehälter 3 eingezogen. Dadurch ist es nicht mehr notwendig, die Auftragsvorrichtung 1 vor Benutzung zu Schütteln oder "Aufzustocken" und es kann ein luftblasenfreier Auftrag des viskosen Materials auf ein Substrat gewährleistet werden. Da der Innenbehälter 3 mit jedem Applikationsvorgang weiter deformiert wird und diese Deformation nicht reversibel ist, kann das viskose Material nicht in Bereiche des Innenbehälters 3 zurücklaufen, aus denen es erst wieder in Richtung auf die Abgabeöffnung 18 zu bewegt werden müsste. Vielmehr ist das viskose Material in beliebigen Ausrichtungen der Auftragsvorrichtung 1 stets unmittelbar verfügbar und kann zuverlässig und blasenfrei ausdosiert werden. Dadurch wird zudem eine deutlich verbesserte Restentleerung erreicht. Das äußere Erscheinungsbild der Auftragsvorrichtung 1 ist dabei für einen Nutzer gleichbleibend attraktiv, da die Außenhülle 2 stets wieder ihre ursprüngliche Form annimmt, während der zunehmend deformierte Innenbehälter 3 für den Nutzer nicht sichtbar ist.

[0036] Figur 10 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Applikators 4. Gegenüber der im Wesentlichen rechteckigen Gestalt des Applikators 4 aus Figur 1 ist der Applikator 4 aus Figur 10 deltaförmig ausgebildet. Die Außenkanten 26, 27, 28, 29 der Applikatoren 4 aus den Figuren 1 und 4 dienen als Mittel zum Glätten des ausgebrachten viskosen Materials beziehungsweise als Mittel zum Säubern angrenzender Substratbereiche. Dabei ist der Hauptkörper 30 des Applikators 4 aus einem steiferen Material gefertigt als die Mittel zum Glätten und Säubern, welche aus einem anschmiegsamen Material gefertigt sind.

Ansprüche

1. Auftragsvorrichtung (1) zum Aufbringen eines viskosen Materials auf ein Substrat, umfassend einen eine Abgabeöffnung (18) aufweisenden Innenbehälter (3) für die Aufnahme des viskosen Materials, eine den Innenbehälter (3) umgebende Außenhülle (2) mit einem im Wesentlichen hohlzylinderförmigen Halsbereich (6) eines Innendurchmessers D1 und einer in dem Halsbereich (6) ausgebildeten Öffnung (7) sowie einen mit der Außenhülle (2) verbundenen Applikator (4), wobei das viskose Material durch Druck auf die Außenhülle (2) aus dem Innenbehälter (3) in den Applikator (4) befördert und durch diesen auf ein Substrat aufgebracht werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragsvorrichtung (1) eine Belüftungsvorrichtung aufweist, umfassend einen im Bereich der Abgabeöffnung (18) mit dem Innenbehälter (3) luftdicht verbundenen Einsatz (19), welcher im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildet ist und einen Außendurchmesser D2 aufweist, wobei der Außendurchmesser D2 des Einsatzes (19) kleiner ist als der Innendurchmesser D1 des Halsbereichs (6) der Außenhülle (2), und wobei der Einsatz (19) an seiner Außenseite Rastmittel (22) aufweist, mit Hilfe derer er in Einsatzlage innerhalb des Halsbereichs (6) der Außenhülle (2) verrastet ist, wobei in dieser Einsatzlage aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser D1 und D2 ein Ringspalt zwischen dem Einsatz (19) und dem Halsbereich (6) der Außenhülle (2) ausgebildet wird, durch den Luft von außen in den Zwischenraum zwischen der Außenhülle (2) und dem Innenbehälter (3) und umgekehrt strömen kann, und wobei weiterhin die Verbindung zwischen Applikator (4) und Außenhülle (2) luftdurchlässig ausgebildet ist und der Applikator (4) ein Dichtmittel (25) umfasst, durch welches in Einsatzlage des Applikators (4) eine luftdichte und auslaufsichere Abdichtung des Innenvolumens des Innenbehälters (3) gegenüber dem Zwischenraum zwischen der Außenhülle (2) und dem Innenbehälter (3) gegeben ist.

2. Auftragsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt eine Spaltbreite von 0,4 bis 1 mm aufweist.

3. Auftragsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülle (2) eine Lamellenfaltung (9) aufweist, durch welche ein Zusammendrücken der Außenhülle (2) erleichtert wird.

4. Auftragsvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenfaltung (9) so ausgebildet ist, dass ein Zusammendrücken der Außenhülle (2) im Wesentlichen in einer Richtung senkrecht zu einer Hauptflussrichtung (16) des viskosen Materials erfolgt.

5. Auftragsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenbehälter (3) als Folienbeutel ausgebildet ist.

6. Auftragsvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenbehälter (3) aus einer Folie auf Basis von Aluminium ausgebildet ist.

7. Auftragsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenbehälter (3) mit dem Einsatz (19) durch Verschweißen verbunden ist, wobei die Schweißverbindung eine Druckdichtigkeit bis mindestens 1,5 bar aufweist.

8. Auftragsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Applikator (4) einen Hauptkörper (30) sowie Mittel zum Glätten (26, 29) des ausgebrachten viskosen Materials und/oder Mittel zum Säubern (27, 28) angrenzender Substratbereiche umfasst.

9. Auftragsvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Applikator (4) mindestens zwei Materialien unterschiedlicher Steifigkeit aufweist, wobei der Hauptkörper (30) aus einem steiferen Material gefertigt ist als die Mittel zum Glätten und/oder die Mittel zum Säubern (26, 27, 28, 29).

10. Verfahren zur Herstellung einer Auftragsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend die folgenden Schritte:

- Bereitstellen eines Innenbehälters (3) und eines mit dem Innenbehälter (3) verbundenen Einsatzes (19), einer Außenhülle (2) mit einem Halsbereich (6) und einer Öffnung (7) sowie eines Applikators (4);

- U-förmige Faltung des Innenbehälters (3), indem eine linke Flanke (21) des Innenbehälters (3) und eine rechte Flanke (20) des Innenbehälters (1) unmittelbar übereinandergelegt werden;

- Einbringen des U-förmig gefalteten Innenbehälters (3) durch die Öffnung (7) in die Außenhülle (2);

- Verrasten des Einsatzes (19) des Innenbehälters (3) mit dem Halsbereich (6) der Außenhülle (2) unter Ausbildung eines Ringspaltes zwischen dem Einsatz (19) des Innenbehälters (3) und dem Halsbereich (6) der Außenhülle (2);

- Befüllen des Innenbehälters (3) mit dem viskosen Material;

- Aufbringen des Applikators (4) auf die Außenhülle (2) und Verbinden von Applikator (4) und Außenhülle (2), wobei die Verbindung von Applikator (4) und Außenhülle (2) luftdurchlässig ist, während der Applikator (4) den Zwischenraum zwischen Außenhülle (2) und Innenbehälter (3) gegenüber dem Innenvolumen des Innenbehälters (3) abdichtet;

- Gegebenenfalls Aufsetzen einer Schutzkappe auf den Applikator (4) und Verrasten der Schutzkappe mit der Außenhülle (2).

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülle (2) in einem Spritzblasprozess aus einem thermoplastischen Elastomer gefertigt wird.

Zeichnung