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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme und Ausgabe eines
Produktes aus einem Behälter mit einer Öffnung
und einem Dichtelement.
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Aus
dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Vorrichtungen zur Aufnahme
und Abgabe von Produkten aus einem Behälter, wie beispielsweise wiederverschließbare
Flaschen für Lebensmittel, Reinigungsmittel, Klebstoffe
oder Kosmetikartikel bekannt. Derartige handelsübliche
Flaschen weisen meist eine Öffnung zur Befüllung
der Flasche mit dem abzugebenden Produkt und zur Ausgabe dieses Produktes
auf. Diese Öffnung kann dabei mit einem Verschluss verschlossen
werden. Zur Abdichtung ist in der Regel ein elastisches Dichtelement
vorgesehen, welches zwischen dem Verschluss und dem die Öffnung
umschließenden Teil der Flasche angeordnet ist. Vielfach
kommen Dichtelemente aus einem Elastomer oder vulkanisiertem Gummi
zum Einsatz. Durch die elastische Verformbarkeit dieser Werkstoffe
können Dichtelemente bereitgestellt werden, die eine gute
Dichtwirkung erzielen und durch Produktionstoleranzen bedingte Oberflächenunebenheiten bei
den Dichtflächen, also dem Verschluss und/oder bei der
Flasche auszugleichen.
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Auch
sind Vorrichtungen zur Aufnahme und Ausgabe von streichfähigen
Materialien bekannt, die beispielsweise in Form eines Stiftes als
Deo-, Klebe-, Lippen-, Trennmittel-, Rasierseifen- oder Farbstifte zum
Einsatz kommen. Die
DE10047069C2 zeigt
eine derartige Vorrichtung umfassend ein mit einer Kappe verschließbares
und ein Abgabeende aufweisendes hülsenförmiges
Aufnahmeelement mit einer Vortriebseinrichtung zur Ausgabe des Materials,
welche teilweise durch eine Durchtrittsöffnung im Aufnahmeelement
hindurchragt und mit einem außerhalb des Aufnahmeelementes
angeordneten Drehgriff in einer Wirkverbindung steht, wobei ein
umlaufendes Dichtelement zwischen dem Hülsenboden und dem
Drehgriff vorgesehen ist. Zum Einsatz kommen für derartige
Vorrichtungen meist elastische Dichtelemente aus vulkanisiertem
Gummi oder einem Elastomer, welche zur Abdichtung und zum Ausgleich
von Unebenheiten an den Dichtflächen, also auf der Oberfläche
des Drehgriffes und/oder des hülsenförmigen Aufnahmeelementes
dienen.
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Nachteilig
bei den bekannten elastischen Dichtelementen ist die Menge an elastischem
Material, aus der ein derartiges Dichtelement gefertigt ist, um
zuverlässig eine Abdichtung zu erzielen und Unebenheiten
an den Dichtflächen auszugleichen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, ein Dichtelement für gattungsgemäße
Vorrichtungen bereit zu stellen, mit welchem Material eingespart
werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Der
Grundgedanke der Erfindung ist der Einsatz einer Vorrichtung zur
Aufnahme und Ausgabe insbesondere eines streichfähigen
und/oder pastösen Produktes aus einem hülsenförmigen
Aufnahmeelement mit einer Ausgabeöffnung und einem gegenüberliegenden
Hülsenboden, aufweisend eine im Wesentlichen in dem Aufnahmeelement
angeordnete Vortriebseinrichtung zur Ausgabe des Materials, welche
teilweise durch eine Durchtrittsöffnung im Hülsenboden
hindurchragt und mit einem außerhalb des Aufnahmeelements
angeordneten Stellmittel in einer Wirkverbindung steht, wobei ein
Dichtelement in Form einer gewölbten Ringschale zwischen
dem Hülsenboden und dem Stellmittel vorgesehen ist.
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Alternativ
kommt zur Lösung der Aufgabe eine Vorrichtung zur Aufnahme
und Ausgabe eines Produktes zum Einsatz, aufweisend eine hohle Aufnahmeeinheit
zur Aufnahme des Produktes mit mindestens einer Öffnung
zur Ausgabe des Produktes und einem Verschlusselement zum Verschließen
der Öffnung sowie einem Dichtelement in Form einer gewölbten
Ringschale, welches zwischen der Öffnung und dem Verschlusselement
vorgesehen ist.
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Unter
einer gewölbten Ringschale ist bei beiden Lösungsvarianten
dabei auch eine kegelige Ringschale zu verstehen. Die Ringschale
kann dabei eine zentrische Öffnung aufweisen oder flächig
geschlossen ausgebildet sein. Beim Einsatz einer Ringschale mit
einer zentrischen Öffnung kann die Ringschale mit einer
Tellerfeder verglichen werden und einen oberen Innenrand und einen
unteren Außenrand aufweisen. Bei einer Auflage der Ringschale
mit dem unteren Außenrand auf einer ebenen Fläche,
wird aufgrund der gewölbten Form der Ringschale ein Raum
umschlossen. Bei einer Krafteinwirkung auf die Ringschale in Richtung
der ebenen Fläche, beispielsweise auf den oberen Innenrand,
verringert sich vorzugsweise die Wölbung der Dichtschale
und der umschlossene Raum kann verkleinert werden. Selbstverständlich
muss die Ringschale dabei nicht auf dem Außenrand aufliegen.
Gleichwohl ist auch der Einsatz einer Ringschale mit einem unteren
Innenrand und einem oberen Außenrand möglich.
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Der
Einsatz eines Dichtelementes in Form einer gewölbten Ringschale
hat viele Vorteile. Durch die Wölbung kann die Ringschale
Unebenheiten auf den Dichtflächen beispielsweise durch
Fertigungstoleranzen besser ausgleichen. Die Ringschale wirkt dabei
wie eine Tellerfeder, die in Achsrichtung belastbar ist. Die Krafteinleitung
kann dabei sowohl über den oberen Innenrand als auch über
den unteren Außenrand erfolgen. Durch eine Krafteinwirkung
auf die Ringschale, bei spielsweise durch ein Verschlusselement oder
ein Stellmittel, wird die Ringschale verformt und passt sich durch
die Verformung an die Dichtflächen der abzudichtenden Bereiche
an. Durch den Einsatz einer gewölbten Dichtschale kann
insbesondere auf einen sehr elastischen Werkstoff als Dichtelement,
wie beispielsweise Gummi oder ein Elastomer verzichtet werden. Die
Abdichtung durch die Verformung wird nicht wie bei herkömmlichen Dichtungen
hauptsächlich durch den Werkstoff und die Materialstärke
bestimmt, sondern vielmehr durch die gewölbte Form der
Ringschale, die durch Krafteinwirkung verformbar ist. Auch ist die
gewölbte Ringschale universell für Abdichtungen
mit unterschiedlichen Abständen der Dichtflächen
zueinander einsetzbar. Durch die Wölbung lässt
sich die Ringschale axial verformen und kann sich so unterschiedlichen
Abständen der Dichtflächen anpassen.
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Ein
weiterer Vorteil ist dabei der Einsatz einer gewölbten
Ringschale, wobei die Wölbung der Ringschale im unmontierten
Zustand vorzugsweise mindestens zweimal so groß ist wie
die Stärke der Ringschale. Dabei ist unter der Stärke
der Ringschale die Dicke des Materials der Ringschale zu verstehen.
Die Wölbung kann bei einer Ringschale mit einer zentrischen Öffnung
und mit einem oberen Innenrand und einem unteren Außenrand,
wobei die Ringschale mit dem unteren Außenrand auf einer
ebenen Fläche aufliegt, dem Abstand des unteren Außenrandes zum
oberen Innenrand orthogonal zur ebenen Fläche entsprechen.
Bei einer Ringschale ohne zentrische Öffnung mit einem
unteren Außenrand und einem oberen Endbereich kann die
Wölbung dem gleichen Abstand, jedoch zwischen dem unteren
Außenrand und dem oberen Endbereich gemessen entsprechen. Durch
den Einsatz einer derart gewölbten Ringschale kann eine
ausreichende Dichtwirkung für die meisten Vorrichtungen
bereitgestellt werden. Bei kleineren Wölbungen kann nicht
gewährleistet werden, dass Fertigungstoleranzen ausreichend
ausgeglichen werden.
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Ein
weiterer Vorteil ist dabei der Einsatz einer gewölbten
Ringschale mit einer Vorrichtung zur Aufnahme und Ausgabe insbesondere
eines streichfähigen und/oder pastösen Produktes
ist der Einsatz einer Ringschale mit zwei Dichtbereichen, wobei
ein erster Dichtbereich in Kontakt mit dem Stellmittel und eine
zweiter Dichtbereich in Kontakt mit dem Hülsenboden steht,
wobei die Dichtfläche von mindestens einem der beiden Dichtbereiche
kleiner ist als die Oberfläche der Ringschale an der Seite
des einen Dichtbereiches. Der Dichtbereich ist dabei der Bereich
der Ringschale, der bei der Abdichtung mit dem abzudichtenden Bauteil über
eine Dichtfläche in Kontakt steht. Durch den Einsatz einer
derartigen Ringschale kann insbesondere im Vergleich zu herkömmlichen
flächig auf den abzudichtenden Bauteilen aufliegenden Dichtelementen
die Reibung der Ringschale an den abzudichtenden Bauteilen verringert werden,
da der Dichtbereich zwischen der Ringschale und den abzudichtenden
Bauteilen kleiner ist als die Oberfläche des Dichtbereiches
der abzudichtenden Bauteile. Insbesondere beim Einsatz mit einer oben
genannten Vorrichtung führt diese Reibungsverminderung
zu einer vereinfachten Produktausgabe. Zudem ist der Anpressdruck,
der auf den Dichtbereich der Ringschale im Vergleich zu herkömmli chen flächig
aufliegenden Dichtelementen aufgrund der kleineren Dichtfläche
größer, was zu einer besseren Abdichtwirkung führen
kann.
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Bei
dem Einsatz einer erfindungsgemäßen Ringschale
mit einer Vorrichtung zur Aufnahme und Ausgabe eines Produktes mit
einer Aufnahmeeinheit, wie beispielsweise einer Flasche oder einem
Kanister, haben sich zwei Dichtbereiche als vorteilhaft erwiesen,
wobei ein erster Dichtbereich in Kontakt mit dem Verschluss und
ein zweiter Dichtbereich in Kontakt mit einem die Öffnung
umschließenden Rand der Aufnahmeeinheit steht, wobei die
Dichtfläche von mindestens einem der beiden Dichtbereiche
kleiner ist als die Oberfläche der Ringschale an der Seite
des einen Dichtbereiches. Der Dichtbereich ist dabei der Bereich
der Ringschale, der bei der Abdichtung mit dem abzudichtenden Bauteil über
eine Dichtfläche in Kontakt steht. Auch hier kann aufgrund
des höheren Anpressdruckes des Dichtbereichs der Ringschale angesichts
der kleineren Dichtfläche im Vergleich zu herkömmlichen
flächig aufliegenden Dichtelementen eine bessere Abdichtwirkung
erzielt werden. Zudem wird die Reibung aufgrund der kleineren Dichtfläche der
Ringschale im Vergleich zu flächig aufliegenden Dichtelementen
beim Verschließen der Aufnahmeeinheit zwischen den abzudichtenden
Bauteilen und der Ringschale vermindert.
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Selbstverständlich
kann es auch von Vorteil sein bei beiden genannten Vorrichtungen
eine Ringschale einzusetzen, bei der ausschließlich ein
Dichtbereich bereitgestellt wird. Dies ist insbesondere bei Ringschale
ohne zentrische Öffnung sinnvoll. Dieser eine Dichtbereich
ist in diesem Fall vorzugsweise kleiner als die Oberfläche
der Ringschale auf dieser Seite, um die oben genannten Vorteile
im Hinblick auf die Reibung und/oder die Dichtwirkung aufgrund des höheren
Anpressdruckes zu erreichen.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist bei dem Einsatz einer Ringschale mit mindestens
einem Dichtebereich, der kleiner ist als die Oberfläche
der Ringschale ist die Gestaltung dieser Dichtfläche als
Dichtlippe. Die Bereitstellung einer Dichtlippe als Dichtbereich
stellt insbesondere eine Dichtung mit minimaler Reibung zwischen
dem abzudichtenden Bauteil und der Dichtschale bereit. Insbesondere
beim Einsatz der Dichtschale bei einer Vorrichtung zum Übertragen
eines streichfähigen Produktes wie beispielsweise eines
Klebestiftes ist dies von Vorteil. Hier erfolgt die Produktausgabe
in der Regel über die Verdrehung eines Stellgliedes relativ
zum mit dem Produkt gefüllten Aufnahmeelement. Die Ringschale
ist dabei vorzugsweise zwischen dem Stellglied und dem Aufnahmeelement
angeordnet. Durch Minimierung der Reibung zwischen den abzudichtenden
Bauteilen und der Dichtschale kann eine Vorrichtung mit einer besonders
leichten Verdrehmöglichkeit des Stellgliedes und somit
einer einfachen Produktausgabemöglichkeit bereitgestellt
werden. Ein weiterer Vorteil ist der höhere Anpressdruck,
welcher auf die Dichtfläche wirkt. Je kleiner die Dichtfläche,
desto größer ist der Druck, der auf die Fläche
wirkt. Bei einer Dichtlippe wirkt aufgrund der geringen Dichtfläche
ein besonders hoher Druck, so dass eine besonders gute Abdichtung
im Vergleich zu bekannten flächigen Dichtelementen erreicht
werden kann. Ein weiterer Vorteil der Dichtlippe ist ein dadurch
eng definierter Dichtbereich auf dem abzudichtenden Bauteil deren
zur Dichtwirkung erforderliche Oberflächentoleranz fertigungstechnisch
mit geringerem Aufwand herstellbar werden kann.
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Ein
weiterer Vorteil ist der Einsatz einer Ringschale, die aus demselben
Werkstoff oder derselben Werkstoffgruppe besteht, wie mindestens
eines der weiteren Bauteile der Vorrichtung, an dem die Ringschale
zur Abdichtung zum Einsatz kommt. Als in Frage kommende Bauteile
sind hier insbesondere, je nach Einsatzart der Ringschale, das hülsenförmige Aufnahmeelement
und/oder die hohle Aufnahmeeinheit und/oder die Vortriebseinrichtung
und/oder das Stellmittel und/oder der Verschluss denkbar. Auf diese
Weise kann insbesondere die Entsorgung oder das Recycling einer
mit einer erfindungsgemäßen Ringschale ausgestatteten
Vorrichtung erleichtert werden. Durch Wahl desselben Werkstoffes
der Bauteile ist eine Trennung der Bauteile zur Entsorgung oder
für ein Recycling nicht mehr notwendig. Die Bauteile können
im montierten Zustand beispielsweise eingeschmolzen oder zerkleinert
werden. Bekannt sind Vorrichtungen aus einem Kunststoffmaterial
mit einem Dichtelement aus Gummi oder einem Elastomer, die nicht
wie thermoplastische Werkstoffe durch Aufschmelzen recycelt werden
können. Zum Recyceln müssen die Bauteile aufwändig
voneinander getrennt werden, was kosten- und zeitaufwändig
ist. Alternativ kann ein Werkstoff für die Ringschale aus derselben
Werkstoffgruppe insbesondere eines oben genannten Bauteils denkbar
sein. Unter Werkstoffgruppen kann man dabei insbesondere Thermoplaste
verstehen oder reversibel herstellbare Kunststoffe, so dass die
Vorrichtung mitsamt der Ringschale nach der Benutzung zum Recyceln
eingeschmolzen werden kann. Bevorzugt werden in diesem Fall die
Ringschale aus Polyethylen hoher oder niedriger Dichte (LDPE, HDPE)
und Aufnahmeelement und/oder die Vortriebseinrichtung aus einem
Polypropylen (PP) gefertigt.
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Als
besonders vorteilhaft hat sich der Einsatz einer Ringschale erwiesen,
deren Werkstoff eine Shore-Härte vorzugsweise im Bereich
von 85A bis 75D aufweist. Weichere Ringschalen erzeugen zuviel Reibung
bei der Abdichtung mit dem abzudichtenden Bauteil und müssen
daher zusätzlich mit einem Gleitmittel wie beispielsweise
Silikonöl behandelt werden. Außerdem würden
der Transport und die automatisierte Montage der Ringschalen erschwert
werden. Härtere Ringschalen erzeugen keine ausreichende Dichtwirkung,
da eine Verformung und ein Anschmiegen der Dichtfläche
der Ringschale durch die Härte erschwert würden.
Es hat sich herausgestellt, dass Ringschalen mit einer Shore-Härte
im oben genannten Bereich alle Anforderungen in Bezug auf die Abdichtung,
die Montage- und Transportfähigkeit und die Verformbarkeit,
insbesondere für einen Ausgleich von Produktionstoleranzen
bei den abzudichtenden Bauteilen, erfüllen.
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Ein
weiterer Vorteil ist der Einsatz einer Ringschale, die eine Stärke
im Bereich von vorzugsweise 0,2 mm bis 2 mm aufweist. Ringschalen
mit einer Stärke in diesem Bereich sind ausreichend verformbar,
um Produktionstoleranzen der abzudichtenden Oberflächen
auszugleichen. Zudem wird durch den Einsatz derartiger Ringschalen
ein gutes Verhältnis zwischen Dichtwirkung und der Menge
des eingesetzten Werkstoffes für die Ringschale erreicht.
Es kann eine ausreichende Abdichtung bereitgestellt werden, wobei
im Vergleich zu bekannten flächig aufliegenden Dichtungen
Material eingespart werden kann. Ganz besonders bevorzugt ist hierbei
eine Stärke der Ringschale von 0,6 mm bis 1,0 mm.
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Im
Folgenden wird die Erfindung an Hand von in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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1 zeigt
eine geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung zur Abgabe eines
streichfähigen Produktes mit einer erfindungsgemäßen
gewölbten Ringschale,
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2 zeigt
eine geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung aus 1 bei
der Montage,
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3 zeigt
eine perspektivische Schnittansicht eines Bauteils der Vorrichtung
aus 1 mit einer alternativen Bauform einer gewölbten
Ringschale
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4 zeigt
eine geschnittene Seitenteilansicht einer Vorrichtung zur Aufnahme
und Abgabe von Produkten mit einem Verschluss und einer erfindungsgemäßen
gewölbten Ringschale,
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5 zeigt
eine geschnittene Seitenteilansicht der Vorrichtung aus 4 im
montierten Zustand.
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- 10
- Klebestift
- 11
- Aufnahmeelement
- 12
- Abgabeende
- 13
- Öffnung
- 14
- umlaufende
Rastwulst
- 15
- Hohlraum
- 16
- Hülsenboden
- 17
- Durchtrittsöffnung
- 18
- Lagerstelle
- 19
- umlaufender
Vorsprung
- 20
- Drehgriff
- 21
- Spindel
- 22
- Gewinde
- 23
- Rastvorsprung
- 24
- Auflagefläche
- 25
- Montagerichtung
- 26
- zylindrischer Übergang
- 30
- Ringschale
- 31
- Innenrand
- 32
- Außenrand
- 33
- erster
Dichtbereich
- 34
- zweiter
Dichtbereich
- 35
- Oberfläche
- 36
- Anstellwinkel
- 37
- vorstehender
Kragen
- 38
- dritter
Dichtbereich
- 40
- Behälter
- 41
- Behälterhals
- 42
- Produktkanal
- 43
- Rand
- 44
- Außengewinde
- 45
- Verschlusselement
- 46
- Innengewinde
- 47
- Bodenfläche
- 48
- Öffnung
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Eine
erfindungsgemäße Vorrichtung kommt im in 1 gezeigten
Ausführungsbeispiel als Vorrichtung zur Aufnahme und Abgabe
eines streichfähigen Produktes zum Einsatz. Diese Vorrichtung
zur Abgabe eines streichfähigen Materials ist in der Zeichnung
allgemein mit 10 bezeichnet und beim Ausführungsbeispiel
als Klebestift 10 ausgebildet. Bei dem aufzunehmenden und
abzugebenden Produkt handelt es sich um eine Klebstoffmasse. Die Vorrichtung
kann selbstverständlich insbesondere auch als Lippenpflegestift,
als Deo-, Trennmittel-, Rasierseifen- oder Farbstift ausgebildet
sein, auch andere Anwendungen sind ebenfalls möglich.
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Der
Klebestift 10 weist zunächst ein hülsenförmiges
zylindrisches Aufnahmeelement 11 mit einem Hohlraum 15 zur
Aufnahme des Klebstoffes und mit einem Abgabeende 21 auf.
Am Abgabeende 12 ist eine Öffnung 13 zur
Aufnahme und Abgabe des Klebstoffes vorgesehen. Die Öffnung 13 kann
bei Nichtgebrauch des Klebestiftes 10 über eine
nicht dargestellte Kappe verschlossen werden. Hierfür ist außenseitig
am hülsenförmigen Aufnahmeelement 11 eine
Verjüngung mit einer umlaufenden Rastwulst 14 vorgesehen,
die dazu dient, die Kappe rastend und dicht aufzusetzen.
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Das
hülsenförmige Aufnahmeelement 11 weist
an dem dem Abgabeende 12 gegenüberliegenden Ende
einen Hülsenboden 16 mit einer zentralen Durchtrittsöffnung 17 auf.
Im Bereich der Durchtrittsöffnung 17 des Hülsenbodens 16 ist
eine Spindel 21 an dem Aufnahmeelement 11 gelagert,
an der ein Stellglied in Form eines sockelförmigen Drehgriffs 20 angeformt
ist. Dazu weist die Spindel 21 einen umlaufenden Rastvorsprung 23 auf,
der mit einer Lagerstelle 18 des Hülsenbodens 11 im
Eingriff steht. In der in 1 dargestellten
Betriebsstellung ist die Spindel 21 und der sockelförmige
Drehgriff 20 in axialer Richtung mittels des Rastvorsprungs 23 und
der Lagerstelle 18 unverschiebbar fixiert jedoch verdrehbar
gegenüber dem Aufnahmeelement 11 gelagert. Der
innerhalb des Hohlraums 15 des Aufnahmeelementes 11 angeordnete
Teil der Spindel ist bereichsweise mit einem Außengewinde 22 versehen.
Denkbar ist auch die Ausstattung der Spindel 20 mit einem Außengewinde 22 nur
auf einem Teil des Umfangs der Spindel 20, beispielsweise
auf der Hälfte des Umfangs. Das Aufnahmeelement 11 und/oder
der Drehgriff 20 mit angeformter Spindel 21 sind
dabei vorzugsweise aus einem reversibel herstellbaren Kunststoffmaterial,
wie beispielsweise einem Polypropylen oder einem Polyethylen gefertigt.
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Nach
Montage des sockelförmigen Drehgriffs 20 mit Spindel 21 im
Aufnahmeelement 11, wird ein nicht dargestelltes kolbenförmiges
Element mit einem korrespondierenden Innengewinde in die Öffnung 13 eingeführt
und auf die Spindel 21 aufgeschraubt. Mittels eines Verdrehschutzes
des kolbenförmigen Elementes gegenüber dem Aufnahmeelement 11 wird
durch eine Verdrehung der Spindel 20 mittels des Drehgriffes 20 eine
Verschiebung des kolbenförmigen Elementes in Längsrichtung
gegenüber dem Aufnahmeelement 11 in Richtung des
Abgabeendes 12 oder des Hülsenbodens 16 erreicht.
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Zwischen
dem Hülsenboden 16 des hülsenförmigen
Aufnahmeelementes 11 und dem Drehgriff 20 ist
zudem eine federnde Dichtscheibe als Dichtelement in Form einer
gewölbten Ringschale 30 vorgesehen. Die Ringschale 30 hat
eine Stärke von ungefähr 0,8 mm und ist aus einem
thermoplastisch reversibel herstellbaren Kunststoffmaterial gefertigt.
Vorzugsweise kommt hier ein Polyolefin wie beispielsweise ein Polypropylen-
oder ein Polyethylenwerkstoff zum Einsatz. Bevorzugt weist der Werkstoff
der Ringschale 30 eine Shore Härte im Bereich
von 85A bis 75D auf. Die Ringschale 30 weist eine Oberfläche 35 auf
und hat die Form einer kegelig gewölbten Scheibe mit einer
zentrischen Öffnung durch die die Spindel 20 verläuft.
Die Ringschale 30 weist ferner einen unteren Innenrand 31,
mit dem sie auf einer Auflagefläche 24 des Drehgriffes 20 aufliegt.
Zudem weist die Ringschale 30 einen oberer Außenrand 32 auf.
Selbstverständlich ist auch der Einsatz einer Ringschale 30 möglich,
bei der der Außenrand 32 auf dem Drehgriff 20 aufliegt,
die also anders herum verbaut ist. Ein Anstellwinkel 36 zwischen
der Ringschale 30 und der Auflagefläche 30 bestimmt
die Wölbung der Ringschale 30. Die Ringschale 30 dient
der Abdichtung des Drehgriffes 20 und des Aufnahmeelementes 11 und
kann den im Aufnahmeelement 11 vorgesehenen Klebstoff vor
dem Austrocknen bewahren. Zudem kann die Ringschale 30 Fertigungstoleranzen
am Hülsenboden 16 und an der Auflagefläche 24 des
Drehgriffes 20 ausgleichen. Die Abdichtung erfolgt über
einen ersten Dichtbereich 33, der zwischen dem unteren
Innenrand 31 der Ringschale 30 und der Auflagefläche 24 des
Drehgriffes 20 gebildet wird. Der zweite Dichtbereich 34 wird
zwischen einem umlaufenden Vorsprung 19 am Hülsenboden 16 und
einem Bereich auf der Oberfläche 35 der Ringschale 30 gebildet.
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2 zeigt
eine geschnittene Seitenansicht des Klebestiftes 10 aus 1 bei
der Montage der mit dem Drehgriff 20 einstückig
verbundenen Spindel 20 mit dem Aufnahmeelement 11.
Hierfür wird die Spindel 21 durch die Durchtrittsöffnung 17 des
Aufnahmeelementes 11 geschoben, bis der Rastvorsprung 23 der
Spindel 20 mit der Lagerstelle 18 des Aufnahmeelements
in Eingriff gebracht worden sind. Die Ringschale 30 liegt
mit dem unteren Innenrand 31 auf der Auflagefläche 24 des
Drehgriffes 20 auf. Die Spindel 21 verläuft
durch die zentrische Öffnung der Ringschale 30.
Der Obere Außenrand 32 der Ringschale 30 zeigt
bei der Montage in Richtung Hülsenboden 16. Der
Anstellwinkel 36 zwischen Ringschale 30 und Auflagefläche 24 ist
größer als bei dem in 1 gezeigten
Klebestift 1 im montierten Zustand. Das heißt,
dass bei der Montage von dem Drehgriff 20 mit der angeformten
Spindel 21 und dem Aufnahmeelement 11 die Ringschale 30 ab
dem Punkt der Berührung des Außenrandes 32 und
einer Fläche des Hülsenbodens 16 derart
verformt wird, dass sich der Anstellwinkel 36 verkleinert
und demnach die Wölbung der Ringschale 30 verringert
wird. Diese Verformung geht einher mit einer Krafteinwirkung auf
die Kontaktflächen, im vorliegenden Ausführungsbeispiel
der untere Innenrand 31 mit der Auflagefläche 24 und
ein Bereich der Ringschale 30, der den umlaufenden Vorsprung 19 des
Hülsenbodens 16 berührt. Diese Kontaktflächen
bilden die Dichtbereiche mit dem Drehgriff 20 und dem Aufnahmeelement 11.
Durch die Verformung der Ringschale 30 können
Produktionstoleranzen an der Auflagefläche 24 und
am Hülsenboden 16 ausgeglichen werden. Eine besonders
genaue Bearbeitung der bei den Flächen ist nicht mehr notwendig.
Die Verformung und teilweise Entwölbung der Ringschale 30 bewirkt
ein Anschmiegen der Ringschale 30 an die jeweiligen Kontaktflächen
und eine sichere Abdichtung. Der Einsatz von relativ dicken Dichtelementen
mit hohem Materialaufwand aus Elastomeren oder vulkanisiertem Gummi
ist nicht notwendig. Die beiden Dichtbereiche sind dabei als Dichtlippen
ausgestaltet und sind kleiner als die Oberfläche der Dichtschale 30.
So kann die Reibung an den Dichtbereichen zwischen der Ringschale 30 und
dem Aufnahmeelement 11 bzw. dem Drehgriff 20 minimiert
werden, was zu einer vereinfachten Verdrehung des Drehgriffes 20 relativ zum
Aufnahmeelement 11 zur Produktausgabe führt und
die Arbeit mit dem Klebestift 10 wesentlich vereinfacht.
Zudem erhöht sich aufgrund der Dichtlippen der Anpressdruck
auf die Dichtbereiche im Vergleich zu flächig aufliegenden
Dichtungen, was zu einer verbesserten Abdichtung der Bauteile zueinander
führt.
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Durch
die Herstellung sowohl der Ringschale 30 als auch weiteren
Bauteilen des Klebestiftes 10, wie beispielsweise des Aufnahmeelementes 11 und/oder
des Drehgriffes 20 mit Spindel 21 aus einem reversibel
herstellbaren Kunststoffmaterial kann das Recycling oder die Entsorgung
eines verbrauchten Klebestiftes 10 vereinfacht werden.
Vorzugsweise sind alle Bauteile aus einem reversibel herstellbaren
Kunststoffmaterial gefertigt und können so, ohne eine aufwändige
Trennung der einzelnen Bauteile voneinander, zur Wiederverwendung
des Materials eingeschmolzen werden.
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3 zeigt
eine perspektivische Schnittansicht des Drehgriffes 20 mit
der angeformten Spindel 21 des Klebestiftes aus 1 mit
einer alternativen Bauform der gewölbten Ringschale 30.
Die Ringschale 30 weist auch hier den unteren Innenrand 31 auf
mit dem sie auf der Auflagefläche 24 des Drehgriffes 20 aufliegt.
An der gegenüberliegenden Seite weist die Ringschale 30 den
oberen Außenrand 32 auf, der bei der Montage des
Drehgriffes 20 mit dem Aufnahmeelement mit dem Hülsenboden
in Kontakt gebracht werden kann. Zudem weist die Ringschale 30 einen
von dem unteren Innenrand 31 in den durch die Wölbung
der Ringschale 30 umschlossenen Raum und bereichsweise
radial in die zentrische Öffnung der Ringschale 30 vorstehenden
Kragen 37 auf. Dieser vorstehende Kragen 37 beinhaltet
einen dritten Dichtbereich 38 in Form einer Dichtlippe,
welche in Kontakt mit einem zylindrischen Übergang 26 gebracht
werden kann, der den Drehgriff 20 mit der mit dem Außengewinde 22 ausgerüsteten
Spindel 21 verbindet. Dieser Kragen 37 mit dem
dritten Dichtbereich 38 stabilisiert die Ringschale 30 in
ihrer Lage auf dem Drehgriff 20 vor der Montage des Klebestiftes.
Zudem kann durch den dritten Dichtbereich 38 eine zusätzliche
Abdichtung erreicht werden.
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Eine
alternative erfindungsgemäße Vorrichtung kommt
im in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel als Vorrichtung
zur Aufnahme und Ausgabe von Produkten zum Einsatz. Diese Vorrichtung,
insbesondere zur Abgabe von flüssigen, viskosen und anderen
schüttfähigen Produkten, ist in der Zeichnung allgemein
mit 40 bezeichnet und beim Ausführungsbeispiel
als Behälter 40 ausgebil det. Der Behälter 40 besteht
vorzugsweise aus einem reversibel herstellbaren Kunststoffmaterial,
wie beispielsweise einem Polypropylen oder einem Polyethylen. Der
Behälter 40 beinhaltet einen Hohlraum zur Aufnahme
des abzugebenden Produktes und weist einen Behälterhals 41 mit
einem hohlen Produktkanal 42 auf, der mit dem Hohlraum
verbunden ist. Der Produktkanal 42 mündet in einer Öffnung 48 am
Behälterhals 41, die zur Aufnahme und zur Abgabe
des im Hohlraum des Behälters 10 enthaltenen Produktes
dient. Die Öffnung 48 wird von einem Rand 43 des
Behälterhalses 41 umschlossen. An der Außenwand
ist der Behälterhals 41 bereichsweise mit einem
umlaufenden Außengewinde 44 versehen. Über
das Außengewinde 44 kann ein hülsenförmiges
Verschlusselement 45 mit einem korrespondierenden Innengewinde 46 mit dem
Behälterhals 41 verbunden werden, um die Öffnung 48 zu
verschließen. Das Verschlusselement 45 weist eine
innere Bodenfläche 47 auf an der als Dichtelement
die gewölbte Ringschale 30 vorgesehen ist. Zur
Fixierung der Ringschale 30 können geeignete, dem
Fachmann bekannte Mittel an dem Verschlusselement 45 vorgesehen
werden. Zudem ist eine Klebefixierung der Ringschale 30 an
der Bodenfläche 47 denkbar. Als Ringschale 30 kommt
im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Ringschale 30 mit
einer zentrischen Öffnung zum Einsatz, die mit ihrer Wölbung
in entgegengesetzte Richtung von der Bodenfläche 47 einen
Raum umschließt. Durch die zentrische Öffnung
kann im Vergleich zu flächigen Dichtungselementen Material
eingespart werden. Die Ringschale weist einen oberen Innenrand 31 auf,
der an der Bodenfläche 47 anliegt und einen unteren
Außenrand 32. Die Wölbung der Ringschale 30 wird durch
den Anstellwinkel 36 zwischen dem Ausläufer der
Ringschale, der in dem unteren Außenrand 32 mündet
und der Bodenfläche 47 bestimmt. Die Ringschale 30 hat
eine Stärke von ungefähr 0,6 mm und ist aus einem
reversibel herstellbaren Kunststoffmaterial gefertigt. Vorzugsweise
kommt hier ein Polyolefin wie beispielsweise Polypropylen oder ein
Polyethylen zum Einsatz. Bevorzugt weist der Werkstoff der Ringschale
eine Shore Härte im bereich von 85A bis 75D auf
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5 zeigt
eine geschnittene Seitenteilansicht des Behälters 40 aus 4 im
montierten Zustand des Verschlusselementes 45 auf dem Behälterhals 41.
Hierfür wurde das Außengewinde 44 des Behälterhalses 41 mit
dem Innengewinde 46 des Verschlusselementes 45 in
Eingriff gebracht. Dabei drückt der Rand 43 des
Behälterhalses 41 auf den unteren Außenrand
der Dichtschale 30 und verformt die Dichtschale 39 derart,
dass sich der Anstellwinkel 36 im Vergleich zum in 4 gezeigten
unmontierten Zustand des Verschlusselementes 45 verkleinert. Durch
die Krafteinwirkung auf die Ringschale 30 wird am oberen
Innenrand ein erster Dichtbereich 33 mit dem Verschluss 45 gebildet.
Der untere Außenrand bildet an dem Rand 43 einen
zweiten Dichtbereich 34 in Form einer Dichtlippe. Auf diese
Weise kann ein sicherer Verschluss der Öffnung 48 des
Behälters 40 ermöglicht werden. Aufgrund
der gewölbten Form der Ringschale 30 und der Verformung
bei der Montage des Verschlusselementes 45 kann eine Abdichtungsmöglichkeit
bereitgestellt werden, die sich der Oberfläche des Randes 43 und
des Verschlusselementes 47 anpasst und so Materialunebenheiten, beispielsweise
durch Produktionstoleranzen ausgleichen kann. Der Einsatz von relativ
dicken Dichtelementen mit hohem Materialaufwand aus Elastome ren
oder vulkanisiertem Gummi ist nicht notwendig. Durch die Gestaltung
sowohl des Behälters 40, als auch der Ringschale 30 aus
einem reversibel herstellbaren Kunststoffmaterial, insbesondere
aus demselben Werkstoff oder aus derselben Werkstoffgruppe, kann
das Recycling bzw. die Entsorgung vereinfacht werden. Eine Trennung
der Teile voneinander ist nicht mehr notwendig. Vielmehr können
die Teile zusammen aufgeschmolzen und gegebenenfalls wiederverwertet
werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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