CH671204A5

CH671204A5 -

Info

Publication number: CH671204A5
Application number: CH4779/86A
Authority: CH
Inventors: Peter Mauthe; Gabriele Grundmann; Monika Moench
Original assignee: Hilti Ag
Priority date: 1985-12-21
Filing date: 1986-12-01
Publication date: 1989-08-15
Also published as: DE3545614A1; US4858759A

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Kartusche für Zweikompo-nenten-Massen.

Zweikomponenten-Massen werden hauptsächlich im Bauwesen für Befestigungen, Abdichtungen sowie zur Sanierung von gerissenen Bauwerken eingesetzt. Die Massen weisen dabei je nach Anwendung eine mehr oder weniger grosse Viskosität sowie eine kürzere oder längere Reaktionszeit auf. Da die Reaktionszeit sehr stark von der Umgebungstemperatur abhängig ist, sind für verschiedene Temperaturbereiche auch unterschiedliche Massen erforderlich. Dies ist für den Anwender sehr umständlich, da er für verschiedene Anwendungen je nach den beispielsweise auch von der Jahreszeit abhängigen Temperaturbereichen unterschiedliche Kartuschen an Lager legen muss.

Bei den bekannten Kartuschen sind die Komponenten der Massen meist vom Hersteller her in einem gemeinsamen Behälter angeordnet und lediglich durch eine zerstörbare Trennwand voneinander getrennt. Wird diese Trennwand infolge unsachgemässer Handhabung bereits während des Transportes beschädigt, so können die Komponenten miteinander in Kontakt gelangen und reagieren. Die Kartusche wird dadurch unbrauchbar. Falls durch die Reaktion eine starke Temperaturerhöhung bzw. Volumenvergrösserung eingeleitet wird, können dadurch auch die benachbarten Kartuschen beschädigt werden.

Bei einem weiteren bekannten System wird die eine Komponente beispielsweise aus einer Tube in die Kartusche eingefüllt und der Inhalt anschliessend miteinander vermischt. Dieses System weist den Nachteil auf, dass von aussen nicht erkennbar ist, ob die beiden Komponenten bereits zusammengebracht wurden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kartusche zu schaffen, die je nach Anwendung und Temperaturbereich ohne zusätzlichen apparativen Aufwand hinsichtlich Herstell- und Auspressgeräten unterschiedliche Zusammensetzung und Mischungsverhältnisse der Massen ermöglicht.

Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Komponenten in miteinander verbindbaren Behältern angeordnet sind, wobei die Behälter im Verbindungsbereich entfernbare Trennwände aufweisen.

Durch die Anordnung der Komponenten in separaten, miteinander verbindbaren Behältern wird verhindert, dass diese vorzeitig miteinander in Kontakt gelangen können. Es wird dadurch auch ermöglicht, dass ein bestimmtes Harz mit unterschiedlichen Sorten und Mengen von Härtern kombiniert werden kann. Somit können beispielsweise die Behälter für das Harz in wesentlich höherer Stückzahl und dadurch wirtschaftlicher produziert werden. Die Trennwände im Verbindungsbereich werden erst unmittelbar vor oder nach dem Verbinden der Behälter entfernt.

Zweikomponenten-Massen können je nach Anwendung und Temperatur sehr unterschiedliche Viskosität aufweisen. So werden beispielsweise für die Rissinjektion dünnflüssige, d.h. niedrigviskose Massen verwendet, damit auch dünnste Haarrisse ausgefüllt werden können. Um ein Auslaufen der Komponenten beim Zusammenbringen der Behälter zu verhindern, ist zweckmässigerweise die eine entfernbare Trennwand lösbar und die andere Trennwand zerstörbar. Die entfernbare Trennwand wird dabei vorzugsweise vor dem Verbinden der Behälter entfernt und die zerstörbare Trennwand erst nach dem Verbinden der Behälter zerstört. Die zerstörbare Trennwand ist vorzugsweise an dem beim Verbinden der Behälter mit der Öffnung nach unten gerichteten Behälter angeordnet.

Da die entfernbare Trennwand beim Transport und der Handhabung auch mechanischen Belastungen ausgesetzt ist, ist diese vorteilhafterweise als mechanisch lösbare Verschlusskappe ausgebildet. Eine solche Verschlusskappe kann beispielsweise mittels eines Gewindes oder eines Bajonettverschlusses mit dem Behälter lösbar verbunden werden. Unter Umständen genügt auch ein einfacher, durch Presssitz festgehaltener Stopfen.

Eine weitere zweckmässige Ausführung besteht darin, dass die entfernbare Trennwand als axial verschiebbarer Kolben ausgebildet ist. Der Kolben kann die Form einer Topfmanschette aufweisen. Wird der Kolben entgegen seiner Öffnungsrichtung verschoben, so werden die Dichtlippen des Kolbens radial nach innen gedrückt, so dass die Masse am Kolben vorbeiströmen kann. Wird der Kolben dagegen in der andern Richtung bewegt, so werden die Dichtlippen durch den Druck der Masse radial nach aussen gegen die Behälterwandung gedrückt, so dass eine Abdichtung erfolgt.

Die zerstörbare Trennwand ist vorzugsweise als Membran ausgebildet. Dadurch können die in den Behältern angeordneten Komponenten nach dem Verbinden miteinander vermischt werden, wobei dieser Mischvorgang nicht beeinträchtigt wird, wenn eine möglichst vollständige Zerstörung erfolgt. Eine Membran weist im Verhältnis zu ihrer Fläche eine sehr geringe Wandstärke auf und kann beispielsweise aus Kunststoff bestehen. Die Membran kann auch elastisch ausgebildet sein. Eine vorteilhafte Möglichkeit besteht auch darin, dass die Membran des die eine Komponente enthaltenden Behälters mittels der Komponente des anderen Behälters chemisch auflösbar ist. Somit wird die Membran nach dem Verbinden der Behälter automatisch zerstört.

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Eine weitere zweckmässige Ausführung besteht darin, dass der eine Behälter für die Zerstörung der Membran am anderen Behälter einen in das Innere dieses Behälters ragenden Schneidansatz aufweist. Auch in diesem Fall erfolgt somit die Zerstörung der Membran beim Verbinden der Behälter automatisch. Beim Zerstören der Membran kann diese lediglich mit Einschnitten versehen werden oder es können Teile der Membran bzw. die ganze Membran herausgeschnitten oder herausgestanzt werden.

Nach dem Verbinden der Behälter und Zusammenbringen der darin enthaltenen Komponenten ist meist ein zusätzlicher Mischvorgang erforderlich. Es ist daher vorteilhaft, wenn nach dem Verbinden der Behälter und Entfernen der Trennwände das Vermischen der Komponenten innerhalb der Kartusche in einem Mischgerät erfolgt. Dabei kann beispielsweise die ganze Kartusche geschüttelt oder um eine Querachse verdreht werden, sodass ein in der Kartusche enthaltener Mischkörper darin herumgewirbelt wird.

Für eine einfache Bauweise des Mischgerätes ist es zweckmässig, wenn im Mischgerät ein rotierendes Magnetfeld zum Bewegen eines in der Kartusche angeordneten Mischkörpers erzeugt wird. Die Kartusche selbst bewegt sich somit während des Mischvorganges nicht. Die erforderliche Antriebsleistung des Mischgerätes ist dadurch sehr gering.

Von aussen ist es oft nicht erkennbar, ob ein Mischvorgang bereits erfolgt ist. Bei ungenügender Durchmischung weist jedoch die aus der Kartusche abgegebene Masse nicht die gewünschten Eigenschaften auf. Um den Mischvorgang ausreichend sicherzustellen, ist es daher vorteilhaft, wenn die Kartusche gleichzeitig mit erfolgendem Mischvorgang an der Verbindungsstelle der Behälter versiegelt wird. Diese Versiegelung kann einerseits der Abdichtung der Verbindungsstelle dienen. Andererseits können durch die Versiegelung jedoch auch allfällige Vorsprünge an der Kartusche abgeschmolzen oder umgeformt werden, welche im unversiegelten Zustand das Einführen der Kartusche in ein Abgabegerät verhindern. Die Versiegelung zeigt somit auch optisch, dass der damit verbundene Mischvorgang erfolgt ist.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen die eine Komponente enthaltenden Behälter, im Transportzustand;

Fig. 2 einen die zweite Komponente enthaltenden Behälter, im Transportzustand;

Fig. 3 eine aus den Behältern gemäss Fig. 1 und 2 bestehende Kartusche, im Abgabezustand;

Fig. 4 eine weitere Ausführung eines die eine Komponente enthaltenden Behälters, im Transportzustand;

Fig. 5 einen die andere Komponente enthaltenden Behälter, im Transportzustand;

Fig. 6 eine aus den Behältern gemäss Fig. 4 und 5 bestehende Kartusche, im Abgabezustand;

Fig. 7 eine weitere Ausführung einer aus zwei Behältern bestehenden Kartusche, im Transportzustand;

Fig. 8 die Kartusche gemäss Fig. 7, nach dem Verbinden der beiden Behälter;

Fig. 9 die Kartusche gemäss Fig. 7 und 8, nach dem Vermischen der Komponenten, im Abgabezustand;

Fig. 10 ein Mischgerät zum Mischen der Komponenten in einer aus zwei Behältern bestehenden Kartusche.

Der aus Fig. 1 ersichtliche, insgesamt mit 1 bezeichnete Behälter für die eine Komponente ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist an seinem vorderen Ende ein Mundstück la auf, das mit einem Gewinde lb versehen ist und durch einen entfernbaren Ansatz lc verschlossen wird. Das rückwärtige Ende des Behälters 1 ist mit einem Aussengewinde ld versehen, auf welches eine Verschlusskappe 2 aufgeschraubt ist.

Der aus Fig. 2 ersichtliche, insgesamt mit 3 bezeichnete Behälter enthält die zweite Komponente. Der Behälter 3 ist an seinem vorderen Ende mit einem Innengewinde 3a versehen, in welches ein Verschlusspfropfen 4 eingeschraubt ist. Eine Membran 5 stützt sich an der durch das Innengewinde 3a gebildeten Schulter ab. Das rückwärtige Ende des Behälters 3 wird durch einen Auspresskolben 6 verschlossen. Je nach Stellung des Auspresskolbens 6 kann der gleiche Behälter 3 für grössere oder kleinere Mengen Masse verwendet werden.

Zur Anwendung der Kartusche werden, wie in Fig. 3 dargestellt, die beiden Behälter 1 und 3 nach Entfernen der Verschlusskappe 2 und des Verschlusspfropfens 4 über das Aussengewinde ld bzw. das Innengewinde 3a miteinander verbunden. Die Membran 5 ist chemisch beständig gegen die im Behälter 3 enthaltene Komponente. Bei Kontakt mit der im Behälter 1 enthaltenen Komponente wird die Membran 5 jedoch chemisch aufgelöst. Somit wird die Trennwand zwischen den Behältern 1 und 3 automatisch zerstört. Im Behälter 1 befindet sich als Mischkörper beispielsweise eine Mutter 7. Durch Schütteln der Kartusche werden die Komponenten nun miteinander vermischt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Kartusche in einen sogenannten Magnetmischer einzusetzen, der ein sich bewegendes Magnetfeld erzeugt, durch den die Mutter 7 in den Behältern 1 und 3 herumgewirbelt wird.

Nach dem Entfernen des Ansatzes lc ist eine Spritztülle 8 auf das Gewinde lb des Mundstücks la aufgeschraubt. Hierauf kann durch Vorschieben des Auspresskolbens 6 mittels eines Pressstempels 9 die Zweikomponenten-Masse aus der Kartusche herausgepresst werden.

Der aus Fig. 4 ersichtliche, insgesamt mit 11 bezeichnete Behälter weist ebenfalls ein Mundstück IIa mit einem Gewinde IIb sowie einem Ansatz 11c auf. Das rückwärtige Ende des Behälters 11 ist mit Nocken 1 ld versehen. Eine Verschlusskappe 12 ist über die Nocken 1 ld lösbar mit dem Behälter 11 verbunden.

Der aus Fig. 5 ersichtliche, insgesamt mit 13 bezeichnete Behälter ist an seinem vorderen, im Durchmesser um die Wandstärke erweiterten Bereich mit Schlitzen 13a versehen, welche zusammen mit den Nocken 1 ld am Behälter 11 einen Bajonettverschluss bilden. Im Behälter 13 ist ein insgesamt mit 14 bezeichneter Kolben axial verschiebbar. Der Kolben 14 ist nach Art einer Topfmanschette ausgebildet und weist verformbare Dichtlippen auf. Der Kolben 14 ist ferner mit einer Gewindespindel 14a versehen, die an ihrem rückwärtigen Ende einen dem Drehen des Kolbens 14 dienenden Mehrkant 14b aufweist. Der Kolben 14 ist über die Gewindespindel 14a mit einem Auspresskolben 16 verbunden. Zwischen den beiden Kolben 14,16 befindet sich die zweite Komponente.

Nach dem Entfernen der Verschlusskappe 12 können die Behälter 11 und 13 über den durch die Nocken 1 ld und Schlitze 13a gebildeten Bajonettverschluss miteinander verbunden werden. Anschliessend wird durch Relativverdrehung der Gewindespindel 14a gegenüber dem Auspresskolben 16 der Kolben 14 gegen den Auspresskolben 16 verschoben. Die Dichtlippen des Auspresskolbens 14 werden dabei von der Behälterwandung abgehoben und lassen die zweite Komponente am Kolben 14 vorbeiströmen. Somit gelangen die beiden Komponenten aus den Behältern 11 und 13 miteinander in Kontakt. Die Komponenten können mit Hilfe eines im Behälter 11 angeordneten, als Schraube 17 ausgebildeten Mischkörpers miteinander vermischt werden. Falls der Mischvorgang in einem Mischgerät erfolgt, können dabei die Nocken 1 ld geschmolzen werden, so dass sie nicht mehr

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über den Behälter 13 hinausragen und die Schlitze 13a ganz ausfüllen. Somit können die beiden Behälter 11 und 13 nicht mehr voneinander getrennt werden. Dieser Vorgang kann auch als Versiegelung bezeichnet werden. Durch entsprechende Ausbildung des Abgabegerätes zum Verarbeiten der Kartusche ist das Einführen der Kartusche erst nach diesem Abschmelzen der Nocken 1 ld möglich. Das Auspressen der Masse erfolgt mit Hilfe eines hohlen Pressstempels 19 nach dem Entfernen des Ansatzes 1 lc und Aufschrauben einer Spritztülle 18 auf das Mundstück IIa.

Diese Lösung ermöglicht mit denselben Behältern 11,13 unterschiedliche Mischverhältnisse, indem der Kolben 14 mehr oder weniger weit gegen den Auspresskolben 16 zurückgeschraubt und dabei ein mehr oder weniger grosser Teil der zweiten Komponente zwischen den beiden Kolben 14,16 herausgepresst werden kann.

Die aus den Fig. 7 bis 9 ersichtliche Ausführung besteht aus einem insgesamt mit 21 bezeichneten Behälter und einem damit verbindbaren, insgesamt mit 23 bezeichneten Behälter. Der Behälter 21 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet, weist an einem Ende eine Austrittsöffnung 21a auf, ist an diesem Endbereich mit einem Aussengewinde 21b und am gegenüberliegenden Ende seitlich mit einem Nippel 21c versehen. Die Austrittsöffnung 21a ist an einer Deckscheibe 21d angeordnet, welche nach dem Füllen des Behälters 21 durch Schweissen oder Kleben mit diesem verbunden wird. Der Behälter 23 ist ebenfalls zylindrisch ausgebildet und weist an einem Ende ein Mundstück 23a auf, das mit einem Gewinde 23b versehen ist. Der Behälter 23 weist ferner ein zum Aussengewinde 21b passendes Innengewinde 23c auf. Ein Stutzen 23d ragt in der Verlängerung des Mundstückes 23a in das Innere des Behälters 23. Der Stutzen 23d weist Durchtrittsöffnungen 23e sowie einen Schneidansatz 23f auf.

In dem in Fig. 7 dargestellten Lagerungs- und Transportzustand wird der Behälter 23 durch einen in das Innengewinde 23c eingeschraubten Verschlusspfropfen 24 verschlossen. Die Austrittsöffnung 21a des Behälters 21 ist mittels einer zerstörbaren Membran 25 verschlossen. Die Behälter 21 und 23 enthalten voneinander getrennt die Komponenten einer Zweikomponenten-Masse. Für das Verarbeiten der Masse werden die beiden Behälter 21 und 23 nach dem Entfernen des Verschlusspfropfens 24 über das Aussengewinde 21b sowie das Innengewinde 23c miteinander verbunden. Dieser Zustand ist aus Fig. 8 ersichtlich. Die Komponenten sind dabei jedoch noch immer durch die Membran 25 voneinander getrennt. Beim weiteren Zusammenschrauben der beiden

Behälter 21, 23 wird zunächst die Membran 25 durch den Schneidansatz 23f zerstört und anschliessend der Schneidansatz 23f abgebrochen. Hierauf kann die im Behälter 23 enthaltene Komponente durch die Durchtrittsöffnungen 23e und den Stutzen 23d in den Behälter 21 gelangen. Durch die zusätzliche Menge Masse wird eine im Behälter 21 angeordnete, elastische Blase 26 gedehnt.

Fig. 9 zeigt den Endzustand der bei vollständigem Herauspressen der Komponente aus dem Behälter 23 in den Behälter 21 erreicht wird. Durch anschliessendes Schütteln werden die Komponenten mittels einer im Behälter 21 angeordneten, als Mischkörper dienenden Kugel 27 miteinander vermischt. Nach Zerstören eines den Stutzen 23d verschliessen-den Deckels 23g wird hierauf eine Spritztülle 28 auf das Mundstück 23a aufgeschraubt. Das Herauspressen der Masse erfolgt mittels eines Druckmediums wie beispielsweise Druckluft oder C02, das durch den Nippel 21c in den Behälter 21 eingeleitet wird und auf die Blase 26 wirkt. Die in der Kartusche enthaltene Masse kann somit bis auf kleinste Reste durch den Stutzen 23d herausgepresst werden.

Die aus Fig. 10 ersichtliche Kartusche besteht aus einem insgesamt mit 31 bezeichneten Behälter und einem damit verbundenen, insgesamt mit 33 bezeichneten Behälter für eine Masse 32. Der Behälter 31 weist einen Ansatz 31a auf, der mit einem Gewinde 31b zum Aufschrauben einer nicht dargestellten Spritztülle versehen ist. Der im wesentlichen rohrförmig ausgebildete Behälter 33 weist an der Verbindungsstelle mit dem Behälter 31 einen umlaufenden, elastischen Lappen 33a auf. Im rückwärtigen Bereich des Behälters 33 ist ein Auspresskolben 34 axial verschiebbar angeordnet. Beim Einführen der Kartusche in ein insgesamt mit 35 bezeichnetes Mischgerät wird der Lappen 33a radial gegen die Aussenseite des Behälters 31 gepresst und anschliessend mittels einer Heizspule 35a in dieser Lage verschweisst. Dadurch wird die Kartusche an der Verbindungsstelle der beiden Behälter 31,33 versiegelt. Im Mischgerät 35 ist ein mittels eines Motors 35b drehbarer Magnet 35c angeordnet, der beim Einschalten des Motors 35b ein sich drehendes Magnetfeld erzeugt. Durch das sich drehende Magnetfeld wird ein aus ferromagnetischem Werkstoff bestehener Mischkörper 36, in der Masse herumgewirbelt, so dass die Komponenten miteinander vermischt werden. Nach der Entnahme der Kartusche aus dem Mischgerät 35 ist der abgeschlossene Mischvorgang von aussen durch das gleichzeitig erfolgte An-schweissen des Lappens 33a erkennbar.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Kartusche für Zweikomponenten-Massen, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten in miteinander verbindbaren Behältern (1, 3,11,13,21,23, 31, 33) angeordnet sind, wobei die Behälter (1, 3, 11, 13,21,23, 31, 33) im Verbindungsbereich entfernbare Trennwände aufweisen.

2. Kartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine entfernbare Trennwand lösbar und die andere Trennwand zerstörbar ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Kartusche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die entfernbare Trennwand als mechanisch lösbare Verschlusskappe (2,4,12,24) ausgebildet ist.

4. Kartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die entfernbare Trennwand als axial verschiebbarer Kolben (14) ausgebildet ist.

5. Kartusche nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zerstörbare Trennwand als Membran (5,25) ausgebildet ist.

6. Kartusche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Behälter (23) für die Zerstörung der Membran (25) am anderen Behälter (21) einen in das Innere dieses Behälters (23) ragenden Schneidansatz (23f) aufweist.

7. Verfahren zur Vorbereitung einer Kartusche gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6 für das Abgeben der Zweikomponenten-Masse, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verbinden der Behälter und Entfernen der Trennwände das Vermischen der Komponenten innerhalb der Kartusche in einem Mischgerät erfolgt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Mischgerät ein rotierendes Magnetfeld zum Bewegen eines in der Kartusche angeordneten Mischkörpers erzeugt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartusche gleichzeitig mit erfolgendem Mischvorgang an der Verbindungsstelle der Behälter versiegelt wird.