多组分施加器的制作方法

一种多室施加器，所述多室施加器具有用于储存至少两种子组分的多室容器，所述多室施加器还具有用于取出由子组分组成的混合物的设备。

背景技术：

本领域技术人员从现有技术中已知多种带有两个或多个室的容器，在所述室内可储存部分配制剂，直至混合和使用。

多室容器可粗略地分为两组。在第一组容器(在取出前以批量方式进行混合的多室容器)中，多个室的内含物在输出前在大的混合室内充分混合并随后提供使用。示例性地在此于us3809289a、us4682689a或us7097075b中给出。

第二组是如下多室容器(直接在输出前或输出时以连续的方式进行混合的多室容器)，即，其中，同时进行部分配制剂从室中的取出，且子组分流仅在取出时引导到一起并且在输出前连续混合。

在输出时的连续混合具有的优点是，仅将所需量的混合配制剂(在下文中称为“混合物”)所需要的子组分进行混合。

现有技术为本领域技术人员给出了不同的容器可供使用，其中，有针对性地输出混合物是有可能的。

从us2010091478a和de1457439b已知两种气溶胶容器的设计方案，所述设计方案具有用于打开阀门的操作装置。在操作装置中，子组分流通过静态混合器混合，然后通过单个喷嘴喷射。在完成喷射过程后，在通道系统特别是在静态混合器和喷嘴内留有混合物的残余。

从us5887761a中已知一种触发泵，所述触发泵通过两个经由触发器联接的泵可将两种子组分从分开的室输送出且以混合的方式输出。

从ep2886625a、ep2204092a和ep2597055a中技术人员已知多室容器，所述多室容器包括由从外部受压的柔性袋所形成的分开的室(罐中袋系统/阀上袋系统)。各个袋通过分开的阀连接。通过共同的操作装置使得可以从室中输出子组分的混合物。

除前述的多室包装机构外(其中每个室具有分开的阀或泵)，本领域技术人员也已知如下系统，其中，室如下地布置，即，室的排空通过共同的多路阀实现，所述多路阀在操作仅一个多路阀时能控制彼此分开的、并排的通道或同心的内置通道中的两个流体流。例如，us3389837b、us3598292b和ep2634111a给出了同心地构建的阀的示例，而wo2013130883a和us3478933b给出了带有并排的通道的阀的示例。

所有这些在输出前或输出时进行连续混合的多室容器具有很大的缺点。如果子组分相互反应使得形成固体、凝胶或高粘度的膏(下文称为“残留物”)，则在取出过程后驻留在静态混合器和/或输出通道中的混合物的剩余量会发生固化并堵塞混合器或通道。通常，系统被丢弃，因为残留物(固体)大多不能在新的使用中被挤压出。

在双组分粘合剂(2k粘合剂)的情况中，因此经常在取出后需要清洁形成残留物的混合物，或更换混合室和输出通道。

希望实现在不更换和/或清洁部件的情况下的不受限制的继续使用。

技术实现要素：

令本领域技术人员惊奇的是包括权利要求1的特征的多室容器实现了无附加清洁或更换部件情况下的不受限制的继续使用。

有利的是：输出通道具有混合室，所述混合室的直径大于输出开口的直径。

在其中不进行混合物输出的静止状态中，输出通道内或混合室内的活塞处于靠前的位置，且因此封闭在输出通道或者混合室的侧壁内的相互对置的进入通道的开口。活塞构造为使混合室直至输出开口地被完全填充。输出开口通过活塞的对应的设计被完全封闭。

输出通道有利地设计为单件式或多件式组件，所述组件与阀杆或与一个或多个泵的出口连接。输出通道可在分配头之内竖直运动，以便例如可跟随阀的运动。在优选实施形式中，分配头在上侧上具有按键(操作元件)。当压下分配头上侧上的按键时，也压下带有输出通道的组件。这也导致阀杆或泵的运动，且因此导致阀的打开或泵的泵送。从现有技术中已知通过偏转机械来实现输出的操作元件。

在特别的实施形式中，活塞和阀/泵的同时运动通过杠杆机械来支持。

特别优选的是：按键在压下时通过形成控制曲线的一个或多个偏心凸轮作用到弹性支承的拉杆上，所述拉杆在另一端部与活塞连接。替代地，杠杆系统带有在本发明的意义上的传动装置。通过悬挂，在挤压按键时活塞从输出开口水平地运动离开。由此产生的活塞的运动导致首先释放输出开口，且在活塞的进一步运动历程中释放进入通道的通向混合室中的两个开口。

在本发明的意义中，混合室是输出通道的如下区段，即，当活塞不处于静止位置时，所述区段在输出开口和活塞之间形成。在所得到的混合物从输出开口排出之前，子组分在混合室内混合。

子组分a和b可通过进入通道流入到混合室内。根据压力、流动横截面和粘性以及两个子组分相互间的可混合性，发生程度或大或小的混合。随后，混合物通过分配头的前侧上的输出开口排出。通过进入通道的直径与混合室的大小和与排出开口的直径的关系，能够控制在穿过排出开口时的流动速度，且因此优化混合的强度。当进入通道布置为使得形成涡流时，则可改进子组分的混合，这根据本发明是有利的。

当松开上侧上的按键时，阀弹簧的弹簧力导致组件又向上运动。由此，活塞通过悬挂特别是通过拉杆又运动回到其初始位置。活塞在输出开口的方向上的此返回运动导致混合室通过输出开口排空，且最终导致混合室的进入开口的封闭。为了无残留地排空混合室，活塞必须以形状锁合方式填充输出通道。形状锁合方式在本发明的意义中理解为在活塞和输出通道内壁之间不存在使得配制剂混合物能在活塞旁流过的缝隙。因此，有利的是将活塞构造为带有小的过盈。通过活塞和/或输出通道的弹性，以所述过盈来实现有效的密封。

如果活塞和/或输出通道应由非弹性材料(例如金属)或过弹性的材料(例如硅胶弹性体)构建，则通过“过盈活塞”不能实现密封，因此有利的是为活塞提供活塞环、环形的密封件、片形的密封唇部、密封片和/或相同作用的密封装置，以更好地将活塞相对于输出通道内壁和/或混合室密封。

一旦混合室被排空且活塞处于最靠前的位置，则也输出开口也是封闭的。由此保证在混合室内不留有子组分且不会发生子组分之间的反应和/或干燥，并因此不会导致输出通道的阻塞或粘结。

有利的是：将安全设备实施到输出系统内，一旦子组分不再可供使用，则所述安全设备阻止输出。

特别有利的是：在一个或多个输出通道内布置安全装置，所述安全装置仅在至少一个子组分可供输出时允许子组分的混合以及子组分的混合物排出。

因此，通过这种安全装置例如能够在多室施加器用于化妆或皮肤病配制剂时防止对于皮肤而言不可承受的纯的形式的子组分以非混合的方式被施加。最简单的情况是施加如下混合物，所述混合物包括极为酸性或极为碱性的子组分并利用一种子组分将混合物的ph值调适到皮肤可承受的ph值(缓冲系统)。如果缓冲的子组分用尽，则不允许单独地施加酸性或碱性的子组分。

一个技术示例是反应性树脂系统(由树脂和固化剂形成的双组分粘合剂)，其中，树脂在不混合固化剂时不允许被输出。

此安全装置优选包括如下装置，即，所述装置通过部件的移动响应于组分的液压压力。只要此部件处于静止位置，则所述部件阻挡另外的组分的输出。这可通过对通道进行封闭来实现或通过阻挡混合室的活塞的运动实现。一旦子组分a的通道内的压力升高，则部件运动并由此释放混合室活塞的运动或释放子组分b的横截面。

如果两种子组分在纯的、非混合的状态中是危险的，则可在两个通道内实施安全设备。由此，相互独立地阻挡两个子组分的活塞。仅当在两个通道内由于子组分使压力升高时才释放混合室活塞的运动。仅由此能够使子组分流入到室内且作为混合物通过输出开口排出。

根据本发明，安全装置可构造为在连接通道(将用于子组分的储备室与混合室连接的通道)内布置防护活塞。如果在连接通道内构建压力，则防护活塞从其静止位置运动到激活位置，并因此释放活塞在混合室内的运动。通过随后混合室活塞的返回而释放混合室的进入开口，以此可使子组分流入到混合室内。

当子组分包含极为带有反应性的配制剂组成部分时，则根据本发明的多室施加器特别合适。其中，此反应性的配制剂组成部分单独地对于环境有害，或者在与皮肤或其他身体部分(例如，眼睛、粘膜)接触时具有腐蚀性或毒性，或者极为快速地与另外的子组分发生反应且反应产物是牢固的或高粘性的，从而会发生堵塞。

当子组分包含由氨、过氧化物、二羧酸酐、硅化合物(碱性的硅酸盐或酸性的硅酸)的组构成的一种或多种物质时，或者当一个子组分具有与第二个子组分明显不同的ph值时，则本发明是特别合适的。

在本发明的意义中，明显不同的ph值理解为ph值的差的绝对值≥4(大于或等于4)，特别是≥5，更特别地是≥7。

已表明根据本发明的多室施加器特别优越地用于将碱性的、含硅酸盐的子组分a(例如na-水玻璃溶液)通过与酸性的子组分b(例如无机酸，如盐酸或磷酸)混合来制成含硅酸的混合物。或者对于相反的情况，由极为酸性的、含硅酸的子组分a(ph<4)和碱性的子组分b(例如碱金属氢氧化物溶液，例如苛性钠溶液或钾碱液)制成具有皮肤可耐受的ph值的含硅酸的混合物。

硅酸从ph值≥4起是极为不稳定的，且在短时间(在ph值为5时几分钟)内聚合。以根据本发明的多室施加器可重复地产生且输出硅酸混合物，而不会使施加器由于聚合产物而不能使用(堵塞)。

根据两个实施例的示意性图示详细解释本发明。为简化起见，在结构和功能上分别根据带有仅两个室的多室容器进行解释。但这不应视作限制本发明。类似于带有两个子组分的两个室的设计，也可在根据本发明的多室施加器中实现带有多于两个子组分的多于两个的室。

附图说明

图1示出了多室施加器的特别的实施形式。

图2至图4在由不同的透视图组成的分解图中示出了分配头。

图5a至图5c示意性地示出了在输出时分配头内的活塞运动。

图6示出了形成通道的元件的横截面。

图7在前视图(图7a)和后视图(图7b)中示意性地示出了多室施加器的第二实施形式。

图8a至图8d示意性地示出了在输出时与安全装置相关联的混合室活塞的运动。

图9示意性地示出了带有两个安全装置的输出头。

如下附图标记用于六个部分

1/100多室施加器

2/102多室容器

3/103分配头

4/104用于部分配制剂的室

5/105用于部分配制剂的室

6/106容器

7/107带有同轴布置的通道7.1/107.1和7.2/107.2的阀

8阀座

9带有混合室9.1、输出开口9.2、穿引部9.3和9.5、连接通道9.4的靠内的通道元件

10带有穿引部10.1和10.3、连接通道10.2的中间通道元件

11带有穿引部11.1的靠外的通道元件

12/112/212带有凸起部12.1的混合室活塞

13/113带有按键13.1/113.1、按键保持器13.2、膜铰链13.3和偏心凸轮13.4的操作元件

14/114外壳

15/115弯曲弹簧

16/116拉杆

109/209带有输出开口109.1和进入开口109.3/209.3和109.5/209.5的混合室

120弹簧元件

121/221带有锁止元件121.1的防护活塞

122/222连接通道

123/223连接通道

224防护活塞

a子组分a

b子组分b

p气体压力

具体实施方式

图1示出了根据本发明的多室施加器(1)，所述多室施加器(1)具有多室容器(2)，所述多室容器(2)带有用于取出(3)的、在后文中称为“分配头”的设备。容器(2)包含两个室(4)和(5)，所述室(4)和(5)被容器(6)包围。容器(2)以专门的阀(7)封闭，包含在容器内的子组分可从阀(7)分离地排出。在容器的内部，阀的两个通道分别将由塑料-铝复合膜制成的袋与室连接，所述室以子组分(a)和(b)填充。容器被施加以气体(压缩空气或另外的驱动气体)的过压(p)，所述气体将压力施加到室(4)和(5)上(罐中袋(bag-in-can)设计方案，例如根据ep2634111a的多室容器)。

分配头(3)具有柱形外壳(14)，通过所述外壳(14)将分配头(3)保持在多室容器(2)上。

当将阀在所谓的杆处竖直地压入罐内，则阀内的开口相对于橡胶密封件移动且子组分由于过压而穿过同轴布置的通道(7.1)和(7.2)从室流出到阀座(8)内。阀的压入通过操作元件(13)实现，所述操作元件(13)通过按键保持器(13.2)锚定在柱形外壳14内。通过薄膜铰链(13.3)将按键(13.1)可运动地与按键保持器(13.2)连接。按键(13.1)处于阀座(8)上。通过按压按键将阀座压到阀(7)上，阀(7)打开且将子组分释放到阀座内。

为了更好地理解，在作为分解图示出的图2、图3和图4中描述了分配头。

分配头内的中心部分是阀座(8)，阀的同心布置的通道(7.1)和(7.2)(也称为杆)通入所述阀座(8)内。子组分a和b的进一步引导通过通道系统进行，所述通道系统由三个同心布置的柱形的通道元件(9)、(10)和(11)形成。靠内的通道元件(9)在其内部具有混合室(9.1)且在端部上具有喷嘴开口(9.2)。

在分配头内，两种子组分从阀座(8)通过由通道元件(9)、(10)和(11)形成的连接通道(9.4)和(10.2)且通过穿引部(9.3)、(9.5)、(10.1)、(10.3)和(11.1)导入到靠内的通道元件(9)的用作混合室的内部空间中。

为了将通道元件(9)、(10)和(11)彼此间且相对于阀座(8)定向，阀座和通道元件具有对应的凹槽和凸起部(8.1)、(9.6)、(10.4)和(11.2)(图6)。

混合室(9.1)过渡到输出通道(9.2)中，所述输出通道(9.2)以其输出开口在分配头的周侧面的区域内终止。

在靠内的通道元件(9)的内部中布置了活塞(12)，所述活塞(12)将混合室密封地封闭。混合室活塞(1)在其面对输出通道的侧上具有凸起部(12.1)，所述凸起部(12.1)具有输出通道(9.2)的尺寸。

为了输出已混合的子组分a和b，将按键(13.1)按下，由此将阀(7)打开且将子组分释放到阀座内。与阀的打开同时地进行对混合室活塞(12)的拉回，这通过偏心凸轮(13.4)作用到弯曲弹簧(15)上且使弯曲弹簧从输出通道沿方向(w)运动离开来实现。通过拉杆(16)将混合室活塞(12)与弯曲弹簧(15)连接，使得混合室活塞跟随弯曲弹簧(15)的运动。如果混合室活塞被拉回，则输出通道开通且将穿引部(9.3)和(9.5)释放。子组分a和b可流入到混合室内并混合在一起且作为混合物ab通过输出通道离开混合室。此过程在图5a至图5c中示意性地示出。

图5a示出了在按键(13.1)未被压下时的状态。混合室活塞(12)在此充塞混合室和输出通道。穿引部(9.3)和(9.5)被混合室活塞阻挡。

在图5b中描绘了按键(13.1)沿阀(7)的方向被按下一半时的状态。外壳(14)和弯曲弹簧(15)之间的距离a’相对于在图5中的距离a由于偏心凸轮(13.4)作用到弯曲弹簧上而被减少。活塞因此被拉回直至输出通道(9.2)完全打开。阀(7)在此状态中尚未打开。

图5c示出了按键(13.1)被完全压下且混合室活塞(12)被完全拉回时的状态。在此，外壳(14)和弯曲弹簧(15)之间的距离a”被最大程度地减少。在此状态中，阀(7)是打开的且子组分a可通过穿引部(9.3)流入到混合室(9.1)内。用于子组分b的流入开口(9.5)(由于图示而不可见)也是打开的。

如果按键(13.1)被松开，则阀(7)挤压阀座且按键处于初始位置(图5a)。弯曲弹簧(15)在此运动到带有距外壳(14)最大的距离a的初始位置，由此混合室活塞(12)沿输出通道的方向滑动，并且存在于混合室内的混合物ab从输出通道被输送。在根据本发明的系统中，在其中不输出混合物的状态中，在混合室内或输出通道内也不进行混合。

在不进行对混合物的输出的静止状态中，活塞在输出通道或者混合室内处于靠前的位置并由此封闭了输出通道的或者混合室的侧壁内的彼此相对置的进入通道的开口。活塞构造为使得活塞直至输出开口地将混合室完全充塞。在所示的示例中，输出开口相对于输出通道在直径上降低。输出开口通过活塞的对应的设计被完全封闭。因此，不会形成残留物且不会堵塞输出开口。

在此阐述且通过附图描述的实施方案设计用于市场上可购买到的由带有杆内的两个同轴通道的阀构成的系统。也可使用如下的系统，其中，在该系统中阀具有两个或多个平行的阀杆，或者该系统由两个或多个通过支持结构相互连接的分隔开的罐组成。分配头内的通道引导部必须相应地调整。

整体而言也可应用于带有两个或多个室和两个或多个泵的无压力的容器，或类似地可应用于各带有一个泵的两个或多个分隔开的容器。也存在另外的本领域技术人员已知的将处于压力下的流体馈送到这种类型的分配头中的可能性。

根据本发明，施加方向不必是水平的，而是也可向上或向下倾斜或向上垂直地指向。按键的和活塞的机械机制必须相应地调整。通过相应的设计方案，经由换向也可将分配方向与活塞的运动方向去关联。

图7示出了根据本发明的多组分施加器(100)，所述多组分施加器(100)带有平行于主轴线定向的输出开口和安全装置，并且所述多组分施加器还具有带有用于取出下文中称为分配头(103的设备的多室容器(102)。容器(102)包括两个室(104)和(105)，所述室(104)和(105)被容器(106)包围。容器以阀组(107)封闭，所述阀组(107)具有两个分离的、带有独立的输出部(杆)(107.1)和(107.2)的阀，包含在室内的子组分可从所述输出部分离地离开。在容器的内部，阀组件的两个通道分别将由塑料-铝复合膜制成的袋与室连接，所述室以子组分a和b填充。容器被施加以气体(压缩空气或另外的驱动气体)的过压p，所述气体将压力施加到室上(罐中袋(bag-in-can)设计，例如根据ep2886625a的多室容器)。

分配头(103)具有柱形外壳(114)，通过所述外壳(14)将分配头(103)保持在多室容器(102)上。

在图7中描绘的多室施加器具有安全装置，所述安全装置由弹簧元件(120)和防护活塞(121)组成。防护活塞(121)在靠前的端部上具有锁止元件(121.1)，所述锁止元件穿伸过连接通道的壁且在混合室活塞(112)的下方伸出并阻止混合室活塞在混合室内的可移动性。防护活塞在用于子组分a的连接通道(122)内如下地布置，即，在连接通道内的压力构建导致横向于连接通道地压出防护活塞(121)，由此将锁止元件(121.1)拉回并释放混合室活塞(112)的运动。为此，防护活塞在面对储备室的连接通道侧上具有切口或截平部，所述切口或截平部可由子组分a从后方流过。

输出头的作用方式在图8a至图8d中示意性地示出。在图8a中示出了静止位置。用于触发输出的按键处于靠上的位置。罐阀是关闭的。混合室活塞(112)完全填充混合室，且在此也封闭作为用于使子组分进入到混合室内的穿引部(109.3)和(109.5)。防护活塞(121)处于锁止位置(静止位置)且以锁止元件(121.1)阻挡混合室活塞(112)。

图8b示出了按键被部分地压下且罐阀是打开的状态。部分配制剂流入到连接通道(122)、(123)内。混合室仍总是被混合室活塞完全填充。在连接通道(122)中，子组分a被预推挤至防护活塞。子组分b可能已被预推挤至缺口(109.5)，但在进入到混合室内被混合室活塞(121)阻止。

如果子组分a在连接通道(122)内的压力足以使防护活塞(121)运动离开静止位置，则使活塞从通道压出(激活位置)且子组分a可流至混合室(图8c)。通过防护活塞的拉回，已在混合室活塞下方拉离锁止元件(121.1)，由此混合室活塞可向下滑动并释放混合室(109)(图8d)。子组分的混合物能够然随后从输出开口(109.1)离开。

图9示意性地示出了带有两个安全装置的输出头。仅当在两个连接通道(222)和(223)内构建有足够的压力时，防护活塞(221)和(224)从静止位置运动到激活位置，并由此释放活塞(212)在混合室内的运动。通过随后进行的将混合室活塞(212)拉回，释放混合室的进入开口(209.3)和(209.5)，由此，子组分可流入到混合室(209)内。如果两种子组分中的一种不再以足够的量存在用以将相应的防护活塞带入激活位置，则混合室活塞保持被阻挡。

在用于大量消耗物的应用中，实施方案提供了由塑料制成的分配头。本领域技术人员从现有技术中已知许多的树脂和热塑性塑料，可根据与子组分的兼容性来使用所述树脂和热塑性塑料。pp、pe、pa、ps、san、abs或pet具有特别的优点和缺点，但原则上适合于构建根据本发明的分配头和多室容器。

优选的是由pp和pe制成的注塑件。

在大批量情况下首先选择注塑作为制造方法。但所述分配头也可通过钻孔、铣削、车削和多种添加性制造方法实现。

室的混合效率可通过流动通道的相应的设计来提高。通过近似切向的流入方向，在待混合的量内引入附加的旋转流动，这导致更强的充分混合。

在提供不相同的体积份额(1:1)的配方的情况中，可通过流入通道和阀/泵的不同的横截面来实现不相同的混合比。在不同的粘性的情况下通过相应的设计方案也可实现1:1的混合比。

混合室的横截面不必是柱形的，如方形、椭圆形等另外的形状也是可行的。

排出开口不必处于混合室的轴线中。特别地，在与1:1不同的混合比的情况中，偏离中心的方位是有利的。