Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufstechdorn für eine Gaskartusche mit einem Grundkörper, mit einem einstückig mit diesem verbundenen Einspannbereich, mit einer den Einspannbereich gegenüberliegend am Grundkörper ausgebildeten Schnittfläche und mit einem Ausströmkanal.
Aufstechdorne der eingangs beschriebenen Art werden verwendet, um die Wandungen von Gaskartuschen aufzustechen, damit das in den Gaskartuschen enthaltene Gas zum Sterilisieren und/oder Desinfizieren in geeigneten Einrichtungen verwendet werden kann.
Üblicherweise werden derartige Aufstechvorrichtungen für Gaskartuschen in Kartuschenkammern eingesetzt, welche der Umgebung gegenüber gasdicht abgedichtet sind. Beim Betrieb der Sterilisier- oder Desinfizieranlage wird, angepasst an den Programmablauf, die Gaskartusche gegen den feststehend vorgesehenen Aufstechdorn gedrückt, um auf diese Weise die Wandung der Gaskartusche zu durchstechen und den Austritt des Gases zu ermöglichen. In umgekehrter Bewegungsrichtung ist es jedoch auch möglich, den Aufstechdorn in Richtung auf eine feststehende Gaskartusche zu bewegen.
Für eine sichere Durchstechung der Wandung der Gaskartusche und für ein nachfolgendes betriebssicheres Entleeren der Kartusche ist es erforderlich, dass der Aufstechdorn ein Loch oder eine \ffnung definierter Grösse in die Wandung der Gaskartusche sticht oder schneidet. Bei dem bekannten, nachstehend näher beschriebenen Aufstechdornen kann es unter ungünstigen Betriebsbedingungen, beispielsweise bei Verwendung einer aus einem ungeeigneten Material geformten Gaskartusche oder bei Verwendung eines Stumpfen und/oder beschädigten Aufstechdornes dazu kom men, dass der beim Aufstechen der Gaskartuschenwandung ausgestanzte Wandungsbereich, welcher in Form eines Lappens oder einer Lippe zu einem Teil an der Gehäusewandung hängenbleiben soll, so vor den Aufstechdorn gedrückt wird, dass durch diesen ausgestanzten Wandungsbereich der Ausströmkanal des Aufstechdorns eingeengt oder versperrt wird.
Dies be- oder verhindert einen Austritt des Gases aus der Gaskartusche, wodurch einerseits der Sterilisier- oder Desinfiziervorgang nicht in erforderlicher Weise ablaufen kann und wodurch andererseits beim Entnehmen der als leer betrachteten Kartusche nach Beendigung des Sterilisier- oder Desinfiziervorganges das Betriebspersonal gesundheitliche Schäden erleiden kann. Weiterhin kann es bei den bekannten Aufstechdornen vorkommen, dass sich diese so mit der Gaskartusche verklemmen, dass es für das Bedienungspersonal nur sehr schwer möglich ist, nach Beendigung des Sterilisier- oder Desinfiziervorgangs die leere Kartusche wieder von dem Aufstechdorn zu lösen.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Aufstechdorne kann sich dann zeigen, wenn der Ausströmkanal durch Polymerisationsprodukte, durch Schmutzpartikel, durch Partikel der Wandung der Gaskartusche oder durch Reste von Etiketten oder Lackierungen der Gaskartusche verstopft ist. Wenn in einem solchen Fall der Aufstechdorn dann sehr stark mit der durch den Aufstechvorgang erzeugten Gaskartuschenöffnung verklemmt ist und damit im Randbereich seitlich dicht ist, kann es vorkommen, dass praktisch wenig oder kein Gas aus der Kartusche austreten kann.
Die bekannten Aufstechdorne sind meist mit einem zylindrischen Grundkörper versehen, welcher einen zentrischen Ausströmkanal aufweist. Der Grundkörper ist dabei zur Erzeugung einer Schnittfläche in seinem vorderen Bereich abgeschrägt, er kann aber auch mit einem nach innen weisenden Konus versehen sein, so dass die Schnittfläche einen kreisrunden Schneidrand aufweist. Eine andere bekannte Form eines Aufstechdorns weist ebenfalls einen zylindrischen Grundkörper auf, welcher ebenfalls mit einem zentralen Ausströmkanal versehen ist und an seinem vordersten Ende kegelförmig angespitzt ist.
Da diese Aufstechdorne beim Durchstechen der Gaskartuschenwandung, bedingt durch die im Vergleich zu dem Durchmesser der Aufstechdorne vorhandene Wanddicke der Gaskartuschen und bedingt durch die im Randbereich erfolgende Verformung der Gaskartuschenwandung, eine erhebliche Berührungsfläche zu der Gaskartusche im Bereich der erzeugten \ffnung aufweisen, reichen bereits geringe winkelmässige Versetzungen zwischen dem Aufstechdorn und der Gaskartusche, um eine erhebliche Klemmwirkung zu erzeugen. Dies führt zu den oben beschriebenen Effekten, nämlich dass einerseits ein Lösen der Gaskartusche von dem Aufstechdorn erschwert wird und dass andererseits ein Austreten des Gases unter ungünstigen Umständen be- oder verhindert wird.
Insgesamt machen aber Aufstechdorne, welche einen zylindrischen Grundkörper aufweisen, einen kräftigen und stabilen Gesamteindruck, so dass, auch bedingt durch die einfache Herstellungsmöglichkeit, derartige Aufstechdorne für den Fachmann naheliegend und von ihm bevorzugt sind.
Eine weitere Ausgestaltungsform bekannter Aufstechdorne weist einen kegelstumpfförmigen, zur Schnittfläche hin verjüngend ausgebildeten Grundkörper auf, welcher ebenfalls einen im wesentlichen zentrischen Ausströmkanal aufweist. Der Grundkörper ist in seinem vorderen Bereich mit einer abgeschrägt angeordneten Schnittfläche versehen. Diese Form des Aufstechdorns macht für den Fachmann ebenfalls einen kräftigen und robusten Eindruck, zumal der Grundkörper die Form eines spitz oder kegelig ausgestalteten Eindringkörpers aufweist.
Diese Aufstechdorne weisen Schnittflächen auf, die in ihrem Querschnitt wesentlich geringer sind als der nachfolgende Teil des Aufstechdorns, so dass bei einer Relativbewegung zwischen dem Aufstechdorn und der Kartusche ein Eindringen des kegeligen Grundkörpers in die Wandung der Gaskartusche und eine Aufweitung der Austrittsöffnung bei gleichzeitiger Verklemmung erfolgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufstechdorn für eine Gaskartusche der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher bei kostengünstiger Herstellung und betriebssicherer Verwendungsweise ein betriebssicheres Aufstechen der Gaskartusche und eine sichere Entleerung derselben gewährleistet.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Grundkörper vom Bereich der Schnittfläche zu dem Einspannbereich hin verjüngend ausgebildet ist.
Der erfindungsgemässe Aufstechdorn zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus. Während des Aufstechvorganges kommt nur der Grundkörper und die an ihm ausgebildete Schnittfläche mit der Gaskartuschenwandung in Berührung, während der Einspannbereich üblicherweise von der Gaskartusche nicht berührt wird. Um einen fehlerfreien Aufstechvorgang, d.h. ein fehlerfreies Ausstanzen oder Herausschneiden eines Kreisscheibenbereiches aus der Gaskartuschenwandung sicherzustellen, ist es erforderlich, den Grundkörper mit ausreichender Festigkeit auszugestalten und an seinem vorderen Ende eine geeignete Schnittfläche vorzusehen. Nachdem bei einer Relativbewegung zwischen dem Aufstechdorn und der Gaskartusche die Schnittfläche einen kreisrunden Wandungsbereich aus der Gaskartuschenwandung ausgestochen hat, bewegt sich der Aufstechdorn noch weiter relativ zu der Gaskartusche.
Dies ist zum einen bauartbedingt durch die verwendete Aufstechvorrichtung, zum anderen hängt das Restmass dieser Bewegung davon ab, wie gross die Verformung der Gaskartuschenwandung vor Einsetzen des Aufstech- oder Ausstech vorganges war. Bei einer kleinen Verformung der Gaskartuschenwandung erfolgt alsbald ein Aufstechen, woraufhin sich der Aufstechdorn noch um einen erheblichen Bereich in die Gaskartusche hineinbewegt, während bei einer grossen Verformung der Gaskartuschenwandung vor Beginn des Aufstechvorganges dieser restlich verbleibende Weg nach erfolgter Durchtrennung der Wandung relativ gering ist.
Die erfindungsgemässe Ausbildung des Aufstechdornes gewährleistet in besonders vorteilhafter Weise, dass bei einem weiteren Eindringen des Grundkörpers in die aufgestochene Gaskartusche der jeweils in Frage kommende Querschnitt des Grundkörpers stets kleiner ist als der Durchmesser der aufgestochenen oder ausgestanzten Wandung. Auf diese Weise wird einerseits verhindert, dass sich der Aufstechdorn an der Kartusche verklemmt. Andererseits wird sichergestellt, dass bei weiterem Eindringen des Aufstechdorns in die Gaskartusche stets ein Spalt zwischen dem Umfang des Grundkörpers des Aufstechdorns und dem Randbereich der \ffnung der Gaskartusche vorgesehen ist, durch welchen, zusätzlich zu dem Ausströmkanal, Gas aus der Kartusche austreten kann.
Bei Beendigung der Relativbewegung zwischen dem Aufstechdorn und der Gaskartusche liegt diese damit in lockerer Weise auf dem Aufstechdorn auf, wodurch Verklemmungen und damit mechanische Beschädigungen des Aufstechdorns vermieden werden. Auch bei einem anschliessenden Trennen der Gaskartusche von dem Aufstechdorn ist stets ein Spalt zwischen dem Umfang des Grundkörpers und der Wandung der Kartuschenöffnung gegeben.
Dies ergibt sich daraus, dass die Kartusche ein gewisses Mass an seitlicher Bewegung ausführen kann, welches zur Folge hat, dass im Bereich der Schnittfläche während der Trennung der Kartusche von dem Aufstechdorn eine Relativbewegung zwischen diesen in seitlicher Richtung erfolgt, wodurch sich der durch die Differenz zwischen der projizierten Fläche der Schnittfläche und dem jeweiligen Durchmesser des verjüngend ausgebildeten Grundkörpers gebildete Spalt dahingehend auswirken kann, dass jede Klemmwirkung verhindert wird.
In vorteilhafter Weise ist der Grundkörper kegelstumpfförmig ausgebildet. Eine derartige Ausgestaltung erlaubt kostengünstige und einfache Herstellungsmethoden, insbesondere im Hinblick auf die Verwendung von numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen. Weiterhin ist es möglich, den Kegelstumpfwinkel in geeigneter Weise den zu verwendenden Gaskartuschen und der zu verwendenden Aufstechvorrichtung anzupassen.
In besonders vorteilhafter Weise ist die Schnittfläche mit einem Winkel von mit 45 DEG bis 60 DEG zur Längsachse des Aufstechdorns geneigt. Dies führt zu einem besonders günstigen Kraftverlauf und zu besonders sauberen Schnittkanten an der aufzustechenden \ffnung der Gaskartusche.
Eine günstige Weiterentwicklung des erfindungsgemässen Aufstechdorns ist auch dadurch gegeben, dass der Grundkörper mit einer schlitzartigen, in der Längsachse angeordneten, senkrecht zu einer den vordersten und den zurückliegendsten Punkt der Schnittfläche verbindenden Linie angeordneten Nut versehen ist. Durch eine derartige Nut wird der Ausströmvorgang des in der Gaskartusche befindlichen Gases wesentlich erleichtert und unterstützt, was insbesondere im Hinblick auf einen sicheren Betrieb der Sterilisier- oder Desinfiziereinrichtung wünschenswert ist.
Dabei erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Nut sich zumindest über einen Teil der Länge des Grundkörpers erstreckt und/oder wenn die Nut bezüglich des Durchmessers des Grundkörpers schmal ausgebildet ist. Eine derartige Nut führt nicht zu einer bemerkenswerten Schwächung des Grundkörpers des Aufstechdornes, vergrössert jedoch die während des Aufschneidvorganges zur Verfügung stehende Ausströmfläche ganz erheblich. Weiterhin wird auf diese Weise zusätzlich sichergestellt, dass Verunreinigungen, die in den Ausströmkanal des Aufstechdorns eindringen und diesen möglicherweise verstopfen können, ohne negativen Einfluss sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben.
Dabei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kartuschenkammer mit einer Aufstechvorrichtung für Gaskartuschen,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Aufstechdorns und
Fig. 3 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Aufstechdorns.
Figur 1 zeigt in schematischer Weise eine perspektivische Ansicht einer Kartuschenkammer 1, welche einen Innenraum 6 aufweist und welche mittels einer Tür 2 verschliessbar ist. An der Innenseite der Tür 2 sind zwei Gaskartuschen 4 so gelagert, dass diese in vertikaler Richtung verschiebbar sind. Die Kartuschen ruhen auf einem Träger 25, welcher mit Führungen 17 versehen ist, die den unten liegenden Bereich der Kartuschen führen. Im Innenraum der Führungen 17 ist jeweils ein Aufstechdorn 5 angeordnet, welcher fest mit dem Träger 25 verbunden ist. Weiterhin ist an der Tür 2 eine Führungsplatte 18 vorgesehen, welche mit Ausnehmungen versehen ist, die einen grösseren Durchmesser aufweisen, als der Aussendurchmesser der jeweils verwendeten Gaskartuschen 4.
Die Kartuschen sind somit an der Tür 2 gelagert, sie sind in vertikaler Rich tung verschiebbar, ruhen, bedingt durch ihr Eigengewicht, jeweils auf einem Aufstechdorn 5, ohne jedoch von diesem geöffnet zu werden, und sind, bedingt durch das Spiel der Führung 17 und der Führungsplatte 18, in einem gewissen Masse seitlich verschiebbar.
Die Kartuschenkammer 1 ist in ihrem Inneren mit einer Druckplatte 7 versehen, welche relativ zu der Kartuschenkammer 1 bewegbar ist, wobei die Bewegung vorzugsweise in vertikaler Richtung erfolgt und durch einen mit der Druckplatte 7 verbundenen Bolzen 12 aufgebracht wird, welcher gasdicht durch die Wandung der Kartuschenkammer 1 hindurchragt. Der Bolzen ist in nicht dargestellter Weise gegen die Kartuschenkammer 1 abgedichtet, beispielsweise mittels eines Faltenbalges.
Über eine Leitung 16, welche mittels eines Ventils 15 verschliessbar ist, ist der Innenraum 6 der Kartuschenkammer 1 mit einer Sterilisier- oder Desinfizierkammer 3 verbindbar.
Figur 2 zeigt eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen Aufstechdornes. Dieser weist einen Grundkörper 30 auf, welcher einstückig mit einem Einspannbereich 31 versehen ist. Der Einspannbereich 31 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist an seiner Umfangsfläche ein Gewinde 34 auf. Der Grundkörper 30 und der Einspannbereich 31 sind mit einem zentrisch angeordneten Ausströmkanal 33 versehen, welcher sich über die gesamte Länge des Aufstechdorns erstreckt. Erfindungsgemäss ist der Grundkörper 30 so ausgebildet, dass er sich vom Bereich einer an seinem vorderen Ende angeordneten Schnittfläche 32 zu dem Einspannbereich 31 hin verjüngt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Grundkörper 30 in Form eines Kegelstumpfes ausgebildet.
Die Schnittfläche 32 ist in Form einer Ebene ausgestaltet, welche in einem Winkel von 45 DEG zur Längsachse 35 des Aufstechdorns angeordnet ist. Bedingt durch diese Anordnung der Schnittfläche 32 gelangt zuerst der oberste Punkt A in Eingriff mit der Wandung der aufzustechenden Kartusche, während an dem zurückliegendsten Punkt B der Aufschneidvorgang im wesentlichen beendet ist. Mittels der Schnittfläche 32 wird somit eine kreisrunde \ffnung des Durchmessers D in die Wandung der Kartusche eingeschnitten.
Bei einem Herausziehen des Aufstechdornes aus der entleerten Kartusche ergibt sich, dass der wirksame Durchmesser des Grundkörpers 30 stets kleiner ist als der Durchmesser D der \ffnung in der Kartuschenwandung. Solange der Grundkörper 30 vollständig in die \ffnung der Kartusche eingeführt ist, ergibt sich, dass der an den Einspannbereich 31 angrenzende verjüngende Bereich des Grundkörpers 30 einen wesentlich kleineren Durchmesser aufweist, als der Durchmesser D. Bei einem weiteren Herausziehen des Aufstechdornes im Bereich des Punktes B zeigt sich, dass der wirksame Durchmesser des Grundkörpers 30 immer noch geringer ist, als der Durchmesser D. Da eine geringfügige seitliche Verschiebung zwischen dem Aufstechdorn und der Kartusche erfolgen kann, lässt sich der Bereich des Punktes B ohne Verklemmungen überwinden.
Bei einem weiteren Herausziehen des Grundkörpers 30 bis zu dem Punkt A befindet sich nur noch ein geringer Teil des Grundkörpers 30 in der \ffnung der Kartusche, so dass auch hier ein Verklemmen ausgeschlossen ist.
Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Aufstechdornes, welcher im wesentlichen mit dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel identisch ist, jedoch mit dem Unterschied, dass der Aufstechdorn eine Nut 36 aufweist, welche sich quer durch den Grund körper 30 erstreckt und welche die Längsachse 35 umfasst. Die Nut 36 ist in einem rechten Winkel zu einer Verbindungslinie der Punkte A-B angeordnet, wie aus der in Fig. 3 gezeigten Draufsicht ersichtlich ist.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr ist es möglich, den Ausströmkanal in anderer Weise anzuordnen, beispielsweise aussermittig oder in einem Winkel zur Längsachse des Aufstechdorns. Auch ist es möglich, den Ausströmkanal bereits im Bereich des Grundkörpers des Aufstechdorns seitlich münden zu lassen. Weiterhin ist es möglich, andere sich verjüngende Ausbildungsformen des Grundkörpers vorzusehen. Auch die Art und Anordnung der Schnittfläche kann im Rahmen des Erfindungsgedankens in einem weiten Bereich variiert werden.
The invention relates to a piercing mandrel for a gas cartridge with a base body, with a clamping area integrally connected to it, with a cut surface formed on the base body opposite the clamping area and with an outflow channel.
Piercing mandrels of the type described in the introduction are used to pierce the walls of gas cartridges so that the gas contained in the gas cartridges can be used for sterilization and / or disinfection in suitable devices.
Such piercing devices are usually used for gas cartridges in cartridge chambers, which are sealed gas-tight from the environment. When the sterilization or disinfection system is in operation, the gas cartridge is pressed against the fixed piercing mandrel, adapted to the program sequence, in order to pierce the wall of the gas cartridge and allow the gas to escape. In the opposite direction of movement, however, it is also possible to move the piercing mandrel in the direction of a fixed gas cartridge.
For a safe piercing of the wall of the gas cartridge and for a subsequent safe emptying of the cartridge, it is necessary that the piercing pin pierce or cut a hole or an opening of a defined size in the wall of the gas cartridge. In the known piercing mandrels described in more detail below, under unfavorable operating conditions, for example when using a gas cartridge formed from an unsuitable material or when using a blunt and / or damaged piercing mandrel, the wall area punched out when the gas cartridge wall is pierced can come into being, which is in the form of a flap or a lip is to be partially caught on the housing wall, so that it is pressed in front of the piercing mandrel in such a way that the outflow channel of the piercing mandrel is narrowed or blocked by this punched-out wall area.
This prevents or prevents the gas from escaping from the gas cartridge, which means that the sterilization or disinfection process cannot proceed as required and that the operating personnel can suffer health damage when the cartridge, which is considered empty, is removed after the sterilization or disinfection process has ended. Furthermore, it can happen with the known piercing mandrels that they jam with the gas cartridge in such a way that it is very difficult for the operating personnel to detach the empty cartridge from the piercing mandrel again after the sterilization or disinfection process has ended.
A further disadvantage of the known piercing mandrels can be shown if the outflow channel is blocked by polymerization products, by dirt particles, by particles of the wall of the gas cartridge or by residues of labels or paint on the gas cartridge. If, in such a case, the piercing mandrel is then very tightly clamped to the gas cartridge opening created by the piercing process and is therefore laterally tight in the edge area, it can happen that practically little or no gas can escape from the cartridge.
The known piercing mandrels are usually provided with a cylindrical base body which has a central outflow channel. The base body is chamfered in its front area to produce a cut surface, but it can also be provided with an inwardly facing cone, so that the cut surface has a circular cutting edge. Another known shape of a piercing mandrel also has a cylindrical base body, which is also provided with a central outflow channel and is tapered at its foremost end.
Since these piercing pins have a considerable contact surface with the gas cartridge in the area of the opening created when piercing the gas cartridge wall, due to the wall thickness of the gas cartridges compared to the diameter of the piercing pins and due to the deformation of the gas cartridge wall in the edge area, only a small amount is sufficient angular displacements between the piercing mandrel and the gas cartridge in order to produce a considerable clamping effect. This leads to the effects described above, namely that, on the one hand, it is difficult to detach the gas cartridge from the piercing mandrel and, on the other hand, that the gas is prevented from escaping under unfavorable circumstances.
Overall, however, piercing mandrels, which have a cylindrical base body, make a strong and stable overall impression, so that, also due to the simple production possibility, such piercing mandrels are obvious to the person skilled in the art and are preferred by him.
A further embodiment of known piercing mandrels has a frustoconical base body which tapers towards the cut surface and which likewise has an essentially central outflow channel. In its front area, the base body is provided with a beveled cut surface. This shape of the piercing mandrel also makes a strong and robust impression for the person skilled in the art, especially since the base body has the shape of a pointed or conical indenter.
These piercing mandrels have cut surfaces which are substantially smaller in cross-section than the following part of the piercing mandrel, so that when the piercing mandrel and the cartridge move relative to one another, the conical base body penetrates into the wall of the gas cartridge and the outlet opening is widened with simultaneous jamming .
The invention has for its object to provide a piercing mandrel for a gas cartridge of the type mentioned, which ensures reliable piercing of the gas cartridge and safe emptying of the same with inexpensive manufacture and reliable use.
According to the invention, the object is achieved in that the base body tapers from the area of the cut surface to the clamping area.
The piercing mandrel according to the invention is distinguished by a number of considerable advantages. During the piercing process, only the base body and the cut surface formed on it come into contact with the gas cartridge wall, while the clamping area is usually not touched by the gas cartridge. To ensure an accurate piercing process, i.e. To ensure that a circular disk area is punched out or cut out from the gas cartridge wall correctly, it is necessary to design the base body with sufficient strength and to provide a suitable cutting surface at its front end. After the cut surface has cut out a circular wall area from the gas cartridge wall during a relative movement between the piercing mandrel and the gas cartridge, the piercing mandrel moves still further relative to the gas cartridge.
On the one hand, this is due to the type of piercing device used, and on the other hand, the residual dimension of this movement depends on how large the deformation of the gas cartridge wall was before the piercing or piercing process began. In the event of a small deformation of the gas cartridge wall, a puncture takes place immediately, whereupon the piercing mandrel still moves a considerable area into the gas cartridge, whereas in the case of a large deformation of the gas cartridge wall before the piercing process begins, this remaining path after the wall has been severed is relatively small.
The inventive design of the piercing mandrel ensures in a particularly advantageous manner that if the base body penetrates further into the pierced gas cartridge, the cross section of the base body in question is always smaller than the diameter of the pierced or punched wall. This prevents the piercing pin from jamming on the cartridge. On the other hand, it is ensured that when the piercing mandrel penetrates further into the gas cartridge, there is always a gap between the circumference of the base body of the piercing mandrel and the edge region of the opening of the gas cartridge, through which gas can emerge from the cartridge in addition to the outflow channel.
When the relative movement between the piercing mandrel and the gas cartridge is ended, the gas cartridge thus lies loosely on the piercing mandrel, thereby preventing jamming and mechanical damage to the piercing mandrel. Even when the gas cartridge is subsequently separated from the piercing mandrel, there is always a gap between the circumference of the base body and the wall of the cartridge opening.
This results from the fact that the cartridge can carry out a certain amount of lateral movement, which has the consequence that in the area of the cut surface during the separation of the cartridge from the piercing mandrel there is a relative movement between them in the lateral direction, as a result of which the difference gap formed between the projected surface of the cut surface and the respective diameter of the tapered basic body can have the effect that any clamping effect is prevented.
The base body is advantageously frustoconical. Such an embodiment allows inexpensive and simple production methods, particularly with regard to the use of numerically controlled machine tools. Furthermore, it is possible to adapt the truncated cone angle in a suitable manner to the gas cartridges to be used and the piercing device to be used.
In a particularly advantageous manner, the cutting surface is inclined at an angle of 45 ° to 60 ° to the longitudinal axis of the piercing mandrel. This leads to a particularly favorable course of force and to particularly clean cut edges at the opening of the gas cartridge to be pricked open.
A favorable further development of the piercing mandrel according to the invention is also provided in that the base body is provided with a slot-like groove arranged in the longitudinal axis and arranged perpendicular to a line connecting the foremost and the most distant point of the cut surface. Such a groove considerably facilitates and supports the outflow of the gas in the gas cartridge, which is particularly desirable in view of the safe operation of the sterilizing or disinfecting device.
It proves to be advantageous if the groove extends at least over part of the length of the base body and / or if the groove is narrow with respect to the diameter of the base body. Such a groove does not lead to a noticeable weakening of the base body of the piercing mandrel, but increases the outflow area available during the cutting process considerably. This also ensures that impurities that penetrate into the outflow channel of the piercing mandrel and can possibly clog it have no negative influence.
The invention is described below using exemplary embodiments in conjunction with the drawing.
It shows:
1 is a schematic representation of a cartridge chamber with a piercing device for gas cartridges,
Fig. 2 is a side view of a first embodiment of a piercing mandrel according to the invention and
Fig. 3 is a plan view of a further embodiment of a piercing mandrel according to the invention.
FIG. 1 schematically shows a perspective view of a cartridge chamber 1 which has an interior space 6 and which can be closed by means of a door 2. On the inside of the door 2, two gas cartridges 4 are mounted so that they can be moved in the vertical direction. The cartridges rest on a carrier 25 which is provided with guides 17 which guide the area of the cartridges lying below. A piercing mandrel 5 is arranged in the interior of the guides 17 and is firmly connected to the carrier 25. Furthermore, a guide plate 18 is provided on the door 2, which is provided with recesses which have a larger diameter than the outer diameter of the gas cartridges 4 used in each case.
The cartridges are thus mounted on the door 2, they can be moved in the vertical direction, rest, due to their own weight, each on a piercing pin 5, but without being opened by it, and are due to the play of the guide 17 and the guide plate 18, to a certain extent laterally displaceable.
The cartridge chamber 1 is provided in its interior with a pressure plate 7 which is movable relative to the cartridge chamber 1, the movement preferably taking place in the vertical direction and being applied by a bolt 12 connected to the pressure plate 7, which is gastight through the wall of the cartridge chamber 1 protrudes through. The bolt is sealed against the cartridge chamber 1 in a manner not shown, for example by means of a bellows.
The interior 6 of the cartridge chamber 1 can be connected to a sterilizing or disinfecting chamber 3 via a line 16, which can be closed by means of a valve 15.
Figure 2 shows a side view of a first embodiment of a piercing mandrel according to the invention. This has a base body 30 which is provided in one piece with a clamping area 31. The clamping area 31 is essentially cylindrical and has a thread 34 on its peripheral surface. The base body 30 and the clamping area 31 are provided with a centrally arranged outflow channel 33 which extends over the entire length of the piercing mandrel. According to the invention, the base body 30 is designed such that it tapers from the area of a cut surface 32 arranged at its front end to the clamping area 31. In the exemplary embodiment shown, the base body 30 is designed in the form of a truncated cone.
The cut surface 32 is designed in the form of a plane which is arranged at an angle of 45 ° to the longitudinal axis 35 of the piercing mandrel. Due to this arrangement of the cut surface 32, the uppermost point A first comes into engagement with the wall of the cartridge to be pricked open, while at the most distant point B the cutting process is essentially completed. A circular opening of diameter D is thus cut into the wall of the cartridge by means of the cut surface 32.
When the piercing mandrel is pulled out of the emptied cartridge, it follows that the effective diameter of the base body 30 is always smaller than the diameter D of the opening in the cartridge wall. As long as the base body 30 is fully inserted into the opening of the cartridge, it follows that the tapering area of the base body 30 adjoining the clamping area 31 has a significantly smaller diameter than the diameter D. When the piercing mandrel is pulled out further in the area of the point B shows that the effective diameter of the base body 30 is still smaller than the diameter D. Since there can be a slight lateral displacement between the piercing mandrel and the cartridge, the area of the point B can be overcome without jamming.
When the base body 30 is pulled out further up to the point A, only a small part of the base body 30 is still in the opening of the cartridge, so that jamming is also impossible here.
Figure 3 shows a further embodiment of a piercing mandrel according to the invention, which is essentially identical to the embodiment shown in Fig. 2, but with the difference that the piercing mandrel has a groove 36 which extends across the base body 30 and which has the longitudinal axis 35 includes. The groove 36 is arranged at a right angle to a connecting line of the points A-B, as can be seen from the plan view shown in FIG. 3.
The invention is not limited to the exemplary embodiments shown, rather it is possible to arrange the outflow channel in a different way, for example off-center or at an angle to the longitudinal axis of the piercing mandrel. It is also possible to let the outflow channel open laterally in the area of the base body of the piercing mandrel. It is also possible to provide other tapered forms of training of the base body. The type and arrangement of the cut surface can also be varied within a wide range within the scope of the inventive concept.