CH674828A5 - - Google Patents

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CH674828A5
CH674828A5 CH4173/87A CH417387A CH674828A5 CH 674828 A5 CH674828 A5 CH 674828A5 CH 4173/87 A CH4173/87 A CH 4173/87A CH 417387 A CH417387 A CH 417387A CH 674828 A5 CH674828 A5 CH 674828A5
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CH
Switzerland
Prior art keywords
cartridge
mixing device
cartridges
piston
closure
Prior art date
Application number
CH4173/87A
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English (en)
Inventor
Wolfgang Dipl-Ing Chem Saur
Robert Tonolla
Original Assignee
Gurit Essex Ag
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Publication date
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Priority to ES88810718T priority patent/ES2023714B3/es
Priority to AT88810718T priority patent/ATE65433T1/de
Priority to KR1019880013839A priority patent/KR890006294A/ko
Priority to JP63268005A priority patent/JPH0271868A/ja
Priority to CA000581059A priority patent/CA1304352C/en
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    • B65D81/32—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents for packaging two or more different materials which must be maintained separate prior to use in admixture
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Description

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CH 674 828 A5
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Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Dosieren und Mischen von mindestens zwei Reaktionskomponenten zur Bildung eines unmittelbar zum Gebrauch bestimmten Mehrkomponentenmittels, welche Einrichtung zur Aufnahme der Reaktionskomponenten je eine Kartusche mit verschiebbaren, kolbenbodenartigen Einsätzen aufweist, die mit je einem Auspressorgan zusammenwirken, und bei welcher Einrichtung die Kartuschen in Halteorganen auswechselbar untergebracht sind und mit einer gemeinsamen mit einer Auslassöffnung zur Entnahme des Mehrkomponentenmittels versehenen Mischvorrichtung in Verbindung stehen, wobei zur Betätigung der Auspressorgane und der Mischvorrichtung mindestens ein Antrieb vorhanden ist.
Es sind bereits motorisch angetriebene Einrichtungen bekannt geworden, welche zum Verkleben von Bauteilen mittels eines Zweikomponentenklebstoffes dienen und das Reaktionsprodukt auf die zu verbindenden Teile aufzutragen bestimmt sind. Eine solche Einrichtung weist Aufnahmestellen für die Kartuschen auf, welche die miteinander zu vermischenden Komponenten enthalten und ist mit einem oder mehreren Auspressorganen versehen, die mittelbar oder unmittelbar den Inhalt der Kartuschen durch das Entnahmeende derselben herausdrücken, wobei die einzelnen Komponenten einem gemeinsamen Mischorgan zugeführt werden. In der Mischvorrichtung werden die Komponenten gründlich gemischt, wobei die Reaktion derselben zu einem Mehrkomponentenmittel, meistens zu einer Klebemasse, erfolgt, die dann durch eine Auftragsdüse an die Verbrauchsstelle gelangt. Es ist meistens eine dosierte Entnahme der Kartuscheninhalte möglich, wobei die Auspressorgane und die Mischvorrichtung durch ein gemeinsames Getriebe antreibbar sind.
Solche Einrichtungen haben sich sehr gut bewährt und fanden in den verschiedensten Gebieten Anwendung. Es wurde jedoch als nachteilig empfunden, dass die Kartuschen einzeln in Betriebsbereitschaft gebracht und anschliessend in die Einrichtung eingesetzt und mit den zur Mischvorrichtung führenden Leitungen verbunden werden mussten, und dass die gründliche Reinigung der Mischvorrichtung unmittelbar nach jedem Gebrauch unvermeidlich war. Die bekannten Kartuschen, welche in Verbindung mit solchen Einrichtungen gebraucht werden, sind mit einem als Kolbenboden ausgebildeten Auspressorgan versehen, wobei das dem Kolbenboden zugeordnete Ende der Kartusche aus Sicherheitsgründen zusätzlich verschlossen werden muss, damit ein Luftzutritt während der Lagerung mit absoluter Sicherheit verhindert wird. Ein ungewollter Luftzutritt könnte nämlich eine vorzeitige Reaktion des Kartuscheninhaltes auslösen.
Das andere Kartuschenende ist mit einer Auslassöffnung versehen, welche bis zum Gebrauch ebenfalls luftdicht verschlossen werden muss. Um die Kartusche in Einsatz zu bringen, war es also notwendig, sowohl den Verschluss an der Kolbenseite als auch den Verschluss am Austrittsende zu entfernen. Ferner war es erforderlich, das Auslassende jeder Kartusche mit einem Verbindungsschlauch und diesen mit der Mischvorrichtung zu verbinden, wobei die Anschlüsse nicht verwechselt werden durften.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zu schaffen, welche die erwähnten Nachteile nicht mehr aufweist, sondern in sehr einfacher und arbeitssparender Weise eingesetzt werden kann. Eine solche Einrichtung weist die in der Einleitung erwähnten Merkmale auf und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kartusche über die von den Kartuschen zur Mischvorrichtung führenden Verbindungsleitungen mit der Mischvorrichtung verbunden sind und die Kartuschen gemeinsam mit der Mischvorrichtung und den Verbindungsleitungen in die Einrichtung einfügbar und nach Gebrauch aus derselben entfernbar sind. Die gemeinsam in die Einrichtung einbringbaren und aus derselben entfernbaren Teile bilden dabei eine Einheit, die zweckmässigerweise nur für einen einzigen Einsatz bestimmt ist und beim Wiedergebrauch der Einrichtung durch eine neue Einheit ersetzt wird.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet eine Kartusche zur Aufnahme einer Reaktionskomponente zum Gebrauch in einer Dosier- und Mischeinrichtung, welche Kartusche einen kolbenbo-denförmigen Einsatz und ein zum Anschluss an die Mischvorrichtung dienendes Auslassende aufweist. Erfindungsgemäss ist das Ende der Kartusche an der Seite des kolbenbodenförmigen Einsatzes mit einem Aufreissdeckel und am Auslassende mit einem unter Druck sich selbsttätig öffnenden Verschluss versehen.
Dadurch wird erreicht, dass die Kartusche, welche einen Teil der auswechselbaren Einheit bildet, unmittelbar vor dem Gebrauch nur durch die Entfernung des Aufreissdeckels betriebsbereit gemacht werden kann. Insbesondere wird ermöglicht, dass das Auslassende der Kartusche fest mit einer zur Mischeinrichtung führenden Leitung verbunden werden kann.
Wird der unter Druck sich öffnende Verschluss als Membrane mit Sollbruchstelle ausgebildet, so wird bei einer Druckerhöhung in der Kartusche der Verschluss geöffnet und der Kartuscheninhalt freigegeben. Eine spezielle Manipulation am Austrittende der Kartusche ist also nicht notwendig, so dass die zur Mischvorrichtung führende Leitung fest mit der Kartusche und mit der Mischvorrichtung verbunden werden kann. Dies bringt noch den sehr grossen Vorteil mit sich, dass die verschiedenen Kartuschen fabrikmässig richtig mit der Mischvorrichtung verbunden werden können, so dass eine Verwechslung der Anschlüsse ausgeschlossen bleibt. Bei den bekannten Kartuschen war man genötigt, spezielle Anordnungen zur Vermeidung einer Verwechslung zu treffen. So war es üblich, Kartuschen und die zugehörigen Verbindungsleitungen durch übereinstimmende Farben zu kennzeichnen oder den richtigen Anschluss der Kartusche durch die Verwendung von Rechts- oder Linksgewinde zu sichern, um in dieser Weise eine Verwechslung möglichst auszuschliessen.
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Auf beiliegender Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung schematisch dargestellt und zwar zeigen
Fig. 1 einen Teil der Einrichtung mit der auswechselbaren Einheit, in schematischer Darstellung;
Fig. 2 eine zur Einheit gehörende Kartusche im Axialschnitt, vergrössert dargestellt und
Fig. 3 eine Einzelheit zu Fig. 2, ebenfalls vergrössert dargestellt.
Die vorgeschlagene Einrichtung dient zum Dosieren und Mischen von mindestens zwei Reaktionskomponenten, welche zur Bildung eines unmittelbar zum Gebrauch bestimmten Mehrkomponentenmittels zusammengeführt und in Reaktion gebracht werden sollen.
Es ist bereits eine solche Einrichtung bekannt geworden, welche als handgeführtes, motorisch angetriebenes Elektrowerkzeug ausgebildet ist und zur Aufnahme der beiden zu vermischenden Substanzen je eine Kartusche besitzt. Zur Aufnahme der Kartuschen sind Aufnahmetaschen vorgesehen, wobei jeder Aufnahmetasche ein Auspressglied zugeordnet ist, mittels welchem der Kartuscheninhalt aus der betreffenden Kartusche herausgepresst werden kann.
Die Auspressgiieder sind gemeinsam durch einen Motor mit Getriebe betätigbar, weicher Motor auch zum Antrieb der Mischvorrichtung dient. Eine ähnliche Ausbildung weist die Einrichtung nach der Erfindung auf.
Gemäss der dargestellten Ausführungsform in der Fig. 1 ist zur Aufnahme von zwei Reaktionskomponenten eine Kartusche 1 sowie eine weitere Kartusche 2 vorgesehen. Mit Kartuschen werden hülsen-förmige Behälter bezeichnet, in welchen solche einzelne Reaktionskomponenten Aufnahme finden, die zur Bildung eines unmittelbar zum Gebrauch bestimmten Mehrkomponentenmittels dienen. Aus der Darstellung der Kartuschen 1 und 2, welche in Schnitt gezeichnet sind, ist ersichtlich, dass zum Verschluss der Kartuschen je ein kolbenbodenför-miger Einsatz 3 bzw. 3' vorhanden ist, welche gleichzeitig zum Auspressen des zugehörigen Kartuscheninhaltes dienen. Der kolbenbodenförmige Einsatz 3 steht unter Wirkung eines Auspressorga-nes 4, das auf einer verschiebbaren Zahnstange 5 angeordnet ist. Zur Betätigung der Zahnstange 5 ist ein Zahnstangenvortrieb 6 vorgesehen, welcher mittels einer Antriebswelle 7 betätigbar ist, die ihrerseits mit Hilfe eines Motors M über ein Getriebe G angetrieben wird. Diese Teile sind bekannt und brauchen nicht näher erläutert und dargestellt zu werden.
Das andere, dem kolbenbodenförmigen Einsatz 3 abgekehrte Ende der Kartusche 1 ist mit einem flanschförmigen Auslassende 8 zum festen Anschluss einer Verbindungsleitung 9 versehen, die zu einer Mischvorrichtung 10 führt.
Die Kartusche 2 ist genau gleich wie die Kartusche 1 ausgebildet, steht ebenfalls unter Einfiuss eines kolbenbodenförmigen Einsatzes 3', der durch eine weitere Zahnstange 5' und ein Auspressglied 4' betätigbar ist. Jede der Zahnstangen 5, 5' wird mit Hilfe eines zugeordneten Zahnstangenvor-schubgiiedes 6, 6' von einer gemeinsamen Antriebswelle 7 angetrieben. Durch die Wahl von verschiedenen Zahnstangenvorschubgliedern 6, 6' oder durch den Einsatz von in der Steigung verschiedenen Zahnstangen 5, 5' können die kolbenbodenförmigen Einsätze 4, 4' mit ungleichem Vorschub betätigt werden, um in dieser Weise das Verhältnis der aus den Kartuschen 1 und 2 entnommenen Komponenten variabel zu halten.
Die Mischvorrichtung 10 weist einen Flanschteil 11 auf, an welchem die beiden Verbindungsleitungen 9 fest angeschlossen sind, sowie einen Kammerteil 12, welcher konisch ausgebildet und mit einer Auslassöffnung 13 versehen ist.
Im Kammerteil 12 ist ein Rührer 14 drehbar gelagert. Der Rührer 14 ist mit zwei Mitnehmerbolzen ausgerüstet, welche sich aus der Mischvorrichtung nach oben erstrecken und mit welchen das zugekehrte Ende der Antriebswelle 7 lösbar verbunden werden kann. Zu diesem Zwecke ist die Antriebswelle mit einer Mitnehmerscheibe 15 ausgerüstet, die entsprechende Öffnungen besitzt, in welche die Mitnehmerbolzen eingreifen.
Die beiden Kartuschen 1 und 2, die Auslassenden 8, Verbindungsleitungen 9 sowie die für die Kartuschen gemeinsame Mischvorrichtung 10 bilden eine auswechselbare Einheit einer Dosier- und Mischvorrichtung, die im wesentlichen Halteorgane 16 für die Kartuschen, den Antriebsmotor M mit Getriebe G, die Zahnstangen 5, 5', die Vorschubglieder 6, 6' sowie die Antriebswelle 7 umfasst. Die genannten Teile sind in einem gemeinsamen, aus der Zeichnung nicht ersichtlichen Gehäuse untergebracht, wobei die ganze Anordnung so getroffen ist, dass beim Einbringen der Kartuschen 1, 2 in die Halteorgane 16 die Auspressorgane 4, 4' sowie die Antriebswelle 7 in Einsatz gebracht werden. Zu diesem Zwecke nimmt jede Kartusche 1 und 2 im Halteorgan 16 eine Stellung ein, in welcher sie gleichachsig zur Zahnstange 5 bzw. 5' ausgeichtet sind. Gleichzeitig befindet sich die Mischvorrichtung 10 in einer solchen Stellung, in welcher die Achse der Mischvorrichtung 10 in der Verlängerung der Achse der Antriebswelle 7 zu liegen kommt, so dass die Mitnehmerbolzen durch die Öffnungen der Mitnehmerscheibe 15 greifen.
Es ist wichtig, dass der Inhalt der Kartuschen 1 und 2 bis zum Gebrauch luftdicht verschlossen bleibt. Die Anordnung der kolbenbodenförmigen Einsätze 3, 3' in jeder Kartusche kann jedoch nicht eindeutig ausschliessen, dass bei der Lagerung der Kartuschen Luft in das Innere der Kartusche gelangt. Darüberhinaus ist es unbedingt notwendig, auch das Auslassende 8 der Kartusche 1, wo die Verbindungsleitung 9 fest angeschlossen ist, so zu verschliessen, dass auch von dieser Seite her keine Luft in die Kartusche eindringen kann. Um dieses Problem zu lösen, wird das Ende der Kartusche 1, wo der kolbenbodenförmige Einsatz 3 angeordnet ist, mit einem Aufreissdeckel 17 versehen, welcher eine Aufreissöse 18 aufweist. Das Auslassende 8 der Kartusche 1 ist mit einem Verschluss 19 versehen, welcher sich unter Druck öffnet. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Verschluss 19 als Mem-
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brane mit einer ringförmigen Nut 20 als Sollbruchstelle ausgebildet ist, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist. Es wäre natürlich möglich, anstelle der Membrane 19, ein Ventil vorzusehen, welches bei einem gewissen Druck in der Kartusche geöffnet wird.
Die Kartuschen 1 und 2, die Verbindungsleitun-gen 9 sowie die gemeinsame Mischvorrichtung 10, welche Teile gegebenenfalls miteinander unlösbar verbunden sind, können zweckmässigerweise aus billigem Kunststoff hergestellt werden; diese Teile müssen nach dem Einsatz nicht gereinigt werden, da sie eine Wegwerfeinheit bilden. Wird eine solche Einheit zum Gebrauch eingesetzt, so wird unmittelbar vor dem Einsatz der Aufreissdeckel 17 jeder Kartusche 1 bzw. 2 entfernt. Die genannte Einheit wird dann in die Einrichtung eingesetzt, so dass die Kartuschen 1 und 2 in den Halteorganen 16 Aufnahme finden. Dabei erfolgt die Ausrichtung der Zahnstangen 5, 5' mit Auspressorganen 4, 4' auf jeden der zugeordneten kolbenbodenförmigen Einsatz 3, 3' sowie die Ausrichtung der Antriebswelle 7 auf die Mitnehmerscheibe 15 des Rührers 14 zwangsläufig, so dass bei der Inbetriebnahme der Einrichtung die Auspressorgane 4, 4' und damit die kolbenbodenförmigen Einsätze 3, 3' in axialer Richtung verschoben werden, so dass in jeder der Kartuschen 1 bzw. 2 der Innendruck erhöht wird. Infolge dieser Druckerhöhung wird in jeder Kartusche 1, 2 der Verschluss geöffnet, z.B. durch Bruch der Membrane an der vorgesehenen Sollbruchstelle, so dass die sich in den Kartuschen befindlichen Reaktionskomponenten durch die Leitungen 9 in die Mischvorrichtung 10 gepresst werden. Die Dosierung der einzelnen Komponenten kann durch die Wahl des Übersetzungsverhältnisses zum Antrieb der Zanstangen 5, 5' vorausbestimmt werden.
Die beschriebene Einrichtung kann in erster Linie in der Abdichtungs- und Klebetechnologie auf den Gebieten der Beschichtung, der Herstellung von Formkörpern und dergleichen eingesetzt werden. Bei allen diesen Verwendungszwecken müssen die beiden Reaktionskomponenten unmittelbar vor der Anwendung intensiv miteinander vermischt werden, damit sie miteinander reagieren, wobei das Reaktionsgemisch das Endprodukt bildet. Mit der Einrichtung werden die beiden Komponenten mit grosser Genauigkeit mengenmässig dosiert und zu einem sehr intensiven Mischvorgang weitergeleitet, wobei Sorge dafür getragen wird, dass die Kartuschen einwandfrei abgedichtet bleiben bis zum Moment, in welchem der Kartuscheninhalt in die Mischvorrichtung ausgestossen wird. Erst beim Einsetzen der Kartuschen in die Einrichtung werden die Aufreissdeckel 17 derselben mit Hilfe der Aufreissösen 18 abgerissen, wobei jedoch die kolbenbodenförmigen Einsätze 3 immer noch dichtend wirken. Anschliessend wird der Motor in Drehung gesetzt, so dass mit Hilfe der Zahnstangenvorschubglieder 6, 6' und der Zahnstangen 5, 5' die achsiale Verschiebung der am Ende jeder Zahnstange angeordneten Auspressorgane 4, 4' und der kolbenbodenförmigen Einsätze 3, 3' bewirkt wird. Bei diesem Vorgang entsteht in den Reaktionskomponenten, die sich in den Kartuschen 1 und 2 befinden, ein Überdruck, welcher zum Aufreissen des Verschlusses 19 jeder der Kartuschen 1 und 2 führt. Die Reaktionsmassen werden durch die Verbindungsleitungen 9 in die Mischvorrichtung 10 gefördert, wo eine gründliche Durchmischung der einzelnen Reaktionskomponenten erfolgt, wonach das fertige Produkt durch die Auslassöffnung 13 zur Auftragstelle ausgestossen wird.
Nach dem Gebrauch der Einrichtung werden durch eine entgegengesetzte Drehung des Motors die Zahnstangen 5, 5' sowie die Antriebswelle 7 zurückgezogen, so dass die aus den Kartuschen 1 und 2, den Verbindungsleitungen 9 sowie der Mischvorrichtung 10 bestehende Einheit von den Halteorganen 16 entfernt werden kann. Die gebrauchte Einheit wird nicht mehr benötigt und kann vernichtet werden.
Zu einem neuen Einsatz wird eine neue Einheit in die Halteorgane 16 eingesetzt und wie beschrieben verwendet.
Durch den Gebrauch der beschriebenen Einrichtung werden die nachfolgenden Vorteile erreicht:
1. Das mühsame Anschliessen der Kartuschen an die Verbindungsleitungen fällt weg, so dass die Gefahr der Verwechslung der Anschlüsse nicht mehr besteht. Eine spezielle Kennzeichnung der Leitungen und der Kartuschen ist also nicht notwendig.
2. Die Reinigung der Verbindungsleitungen und der Mischvorrichtung entfällt, da diese Teile nur einmal gebraucht werden.
3. Die Anordnung eines Aufreissdeckels am einen Ende und eines Verschlusses mit Sollbruchstelle am anderen Ende der Kartuschen garantiert die Haltbarkeit des Kartuscheninhaltes auf unbeschränkte Zeit und ermöglicht, dass eine fertige Einheit mit fest angeschlossenen Verbindungsleitungen verwendet werden kann. Der Verschluss 19 wird automatisch durch Überdruck oder Staubdruck geöffnet und bedarf keinerlei Manipulation seitens des Benutzers.
Es muss insbesondere berücksichtigt werden, dass bei den bestehenden Einrichtungen keine solche Einheiten bekannt waren, bei welchen jede Kartusche mit einer fest angeschlossenen Schlauchleitung versehen war, welche zu einer ebenfalls fest angeschlossenen gemeinsamen Mischvorrichtung führt. Bei den bestehenden Einrichtungen war es immer notwendig, das Auslassende jeder Kartusche vor dem Gebrauch durch den Benutzer zu öffnen.
Nachdem das Auslassende der Kartusche geöffnet war, erfolgte der Anschluss an die Mischvorrichtung durch eine Verbindungsleitung. Um Verwechslungen beim Anschliessen zu vermeiden, war es notwendig, die Kartuschen und die zugehörigen Leitungen mit entsprechenden Kennzeichnungen zu versehen. Diesbezüglich bringt die beschriebene Einrichtung eine sehr wesentliche Vereinfachung und einen bedeutsamen Fortschritt.

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Einrichtung zum Dosieren und Mischen von mindestens zwei Reaktionskomponenten zur Bildung eines unmittelbar zum Gebrauch bestimmten Mehr-
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    komponentenmittels, welche Einrichtung zur Aufnahme der Reaktionskomponenten je eine Kartusche (1, 2) mit verschiebbaren, kolbenbodenartigen Einsätzen (3, 3') aufweist, die mit je einem Auspressorgan (4, 4') zusammenwirken und bei welcher Einrichtung die Kartuschen (1, 2) in Halteorganen (16) auswechselbar untergebracht sind und mit einer gemeinsamen, mit einer Auslassöffnung (13) zur Entnahme des Mehrkomponentenmittels versehenen Mischvorrichtung (10) in Verbindung stehen, wobei zur Betätigung der Auspressorgane (4, 4') und der Mischvorrichtung (10) mindestens ein Antrieb vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kartusche, über eine von der Kartusche (1, 2) zur Mischvorrichtung (10) führende Verbindungsleitung (9) mit der Mischvorrichtung (10) verbunden ist und die Kartuschen (1, 2) gemeinsam mit der Mischvorrichtung (10) und den Verbindungsleitungen (9) in die Einrichtung einfügbar und nach Gebrauch aus derselben entfernbar sind.
    2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartuschen (1, 2), die Verbindungsleitungen (9) und die Mischvorrichtung (10) eine zum einmaligen Gebrauch bestimmte Wegwerfeinheit bilden.
    3. Kartusche zur Aufnahme einer Reaktionskomponente, zum Gebrauch in einer Dosier- und Mischeinrichtung nach Anspruch 1 mit einem kolbenbodenförmigen Einsatz (3) und mit einem zum Anschluss an die Mischvorrichtung (10) dienenden Auslassende (8), dadurch gekennzeichnet, dass das Ende der Kartusche an der Seite des kolbenbodenförmigen Einsatzes (3) mit einem Aufreissdeckel (17) und das Auslassende (8) mit einem unter Druck sich selbsttätig öffnenden Verschluss (19) versehen ist.
    4. Kartusche nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Auslassende (8) derselben eine zur Mischvorrichtung (10) führende Verbindungsleitung (9) fest angeschlossen ist.
    5. Kartusche nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der unter Druck sich öffnende Verschluss (19) als Membrane mit Sollbruchstelle ausgebildet ist, die bei einer Druckerhöhung in der Kartusche den Kartuscheninhalt freigibt.
    6. Kartusche nach den Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle durch eine ringförmige Nut (20) gebildet ist.
    7. Kartusche nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der unter Druck sich öffnende Verschluss (19) als Ventil ausgebildet ist.
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