DE19722200A1

DE19722200A1 - Kartusche mit gleichmäßiger Wandstärke

Info

Publication number: DE19722200A1
Application number: DE1997122200
Authority: DE
Inventors: Anton Topic
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-05-27
Filing date: 1997-05-27
Publication date: 1998-12-03
Also published as: NL1009181C2; NL1009181A1; BE1013068A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Kunststoff-Kartusche zum Aufbewahren und Auspressen von pastösen Substanzen, sowie eine Spritzgießform zu deren Herstellung, bestehend aus einem Formkern, der vom vorderen Ende bis zu einer Schnittlinie eine zylindrische und von der Schnittlinie bis zum hinteren Ende eine sich gleichmäßig kegelig erweiternde Form aufweist, wobei die Schnittlinie zwischen gut der Hälfte und knapp zwei Drittel der Gesamtlänge vom vorderen Ende entfernt ist, und einer Matrize, wobei Matrize und Formkern konzentrisch angeordnet sind und ihr Abstand zueinander der Wandstärke der Kartusche entspricht.

Kartuschen zum Aufbewahren und Auspressen von pastösen Substanzen finden eine sehr weite und ständig zunehmende Verwendung. Die überwiegende Zahl dieser Kartuschen besteht aus Kunststoff und wird im Spritzgießverfahren hergestellt. Aus Gründen der Herstelltechnik weisen die Kartuschen über die Lange eine unterschiedliche Wandstärke auf, und zwar in der Art, daß die Wandstärke im vorderen Teil etwa konstant ist und sich von einer Schnittlinie an nach hinten stetig verdünnt. Typische Maße für diese unterschiedliche Wandstärke sind etwa 1,5 bis 1,7 mm im vorderen Teil, die sich stetig verjüngen auf 1,15 bis 1,3 min am hinteren Ende. Dabei ist am vorderen Ende der Kartusche der Verschluß mit Kartuschenschulter und dem Spritznippel und am hinteren Ende die Befüllöffnung angeordnet.

Begründet ist diese Form der Kartuschenwand durch die Herstellbedingungen beim Kunststoff-Spritzgießen. Üblicherweise besteht eine Spritzgießform aus einem Formkern und einer Matrize, wobei die Matrize zum Einspritzteil für den Kunststoff hin normalerweise durch einen Schieber mit Schieberaufsatz ergänzt wird, die zur Formgebung der Kartuschenschulter mit Ausspritznippel und beim Entformen zum Festhalten der spritzgegossenen Kartusche dient. In dem Teil, in dem Formkern und Matrize die Wandstärke der Kartusche bestimmen, weist der Formkern vom vorderen Ende bis zu einer Schnittlinie eine zylindrische und von der Schnittlinie bis zum hinteren Ende eine sich direkt oder über einen Übergangsradius gleichmäßig kegelig erweiternde Form auf. Diese Schnittlinie liegt im allgemeinen, vom vorderen Ende der Kartusche her betrachtet, zwischen gut der Hälfte und knapp zwei Drittel der gesamten Länge der Kartusche. Die konzentrisch zum Formkern angeordnete Matrize hat im wesentlichen über die gesamte Länge einen zylindrischen Innenraum, wobei der Durchmesser über die gesamte Länge konstant ist. Nach dem Spritzgießen wird die fertige Kartusche im Schieberaufsatz festgehalten, während Matrize und Formkern gleichzeitig in Richtung des hinteren Kartuschenendes ausgefahren werden. Durch die sich im wesentlichen in Richtung des hinteren Kartuschenendes sich verjüngenden Wandstärke ergibt sich bei der Entformung kein Problem.

Diese ungleichmäßige Wandstärke der Kartusche über ihre Gesamtlänge führt zu erheblichen Nachteilen. Einmal bietet die Kartuschenwand entsprechend ihrer Wandstärke unterschiedliche Widerstandsverhältnisse für den in der Kartusche geführten Kolben, was zu Schwierigkeiten beim Einsatz der Kartusche führen kann. Zum anderen muß die minimale Wandstärke auf die statischen Erfordernisse der Kartusche eingestellt sein, so daß die darüber hinaus gehenden Wandstärkenanteile zu einem unnötigen Materialeinsatz führen.

Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht darin, eine Möglichkeit aufzuzeigen, eine Kartusche mit über die Gesamtlange betrachtet im wesentlichen gleichmäßiger Wandstärke herzustellen. Dieses Problem wird dadurch gelöst, daß die Matrize der Spritzgießform derart gestaltet wird, daß der Innendurchmesser der Matrize in Formstellung über die gesamte Länge der Kartusche parallel zum Außendurchmesser des Formkerns ist.

Diese Lösung erscheint dem Fachmann widersprüchlich und undurchführbar. Durch die von der Schnittlinie zum hinteren Ende sich direkt oder über einen Übergangsradius kegelförmig erweiternde Kartusche steht dem vorderen Bereich der Matrize bei der Entformung im Wege. Der Innendurchmesser des vorderen Teils der Matrize bis zur Schnittlinie ist deutlich kleiner als der Außendurchmesser der Kartusche am hinteren Ende. Von daher geht der Fachmann davon aus, daß sich durch den hiermit gegebenen Hinterschnitt die Kartusche nicht entformen läßt.

Völlig überraschend hat sich jedoch gezeigt, daß die Herstellung einer Kartusche mit über die gesamte Länge im wesentlichen gleicher Wandstärke mittels der vorgeschlagenen Spritzgießform doch möglich ist. Die Vorteile einer derartigen Kartusche liegen zum einen in den über die gesamte Länge gleichen Arbeits- und Widerstandsbedingungen der Kartusche beim Betrieb aufgrund der gleichmäßigen Wandstärke. Die Materialeinsparungen liegen bei einer Kartusche von etwa 50 min Durchmesser und einer Mindestwandstarke von 1,2 min in der Größenordnung von 15% bis 20%.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spritzgießform ist in beigefügter Zeichnung dargestellt, bei der

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Spritzgießform und

Fig. 2 die Konturen von Formkern und Matrize in stark überzeichneter Darstellung zeigt.

In Fig. 1 ist in sehr vereinfachter Darstellung eine Spritzgießform mit ihren wesentlichen Teilen dargestellt. Darin ist der Formkern 1 und die Matrize 2 zu erkennen, zwischen denen die Kartuschenwand 5 geformt wird. Die Schnittlinie 9 liegt, vom vorderen Ende der Kartusche her betrachtet, zwischen gut der Hälfte und knapp zwei Drittel der Gesamtlänge der Kartusche. Im vorderen Teil der Spritzgießform schließen sich an die Matrize der Schieber 3 sowie der Schieberaufsatz 4 an. Mit diesen Teilen wird einmal die Kartuschenschulter 6 und der Ausspritznippel 7 geformt und beim Entformen festgehalten. Gut zu erkennen ist auch das Druckstück 8. Zum Entformen werden Formkern 1 und Matrize 2 in Richtung der Pfeile A ausgefahren, während die spritzgegossene Kartusche im Bereich des Ausspritznippels 7 durch den Schieberaufsatz 4 festgehalten wird.

In Fig. 2 sind die Teile der Spritzgießform dargestellt, die die Stärke der Kartuschenwand 5 bestimmen. Dabei sind die Abmessungen in radialer Richtung stark überzeichnet, um die wesentlichen Merkmale der Erfindung deutlicher aufzeigen zu können. Deutlich zu erkennen ist beim Formkern 1, daß er von seinem vorderen Ende bis zur Schnittlinie 9 eine zylindrische Form hat, während er von der Schnittlinie 9 zu seinem hinteren Ende sich stetig leicht kegelförmig erweitert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel bildet die Kegelmantellinie einen Winkel zur Zylinderfläche. Erfindungsgemäß kann der Übergang vom Zylinder- in den Kegelumfang auch kurvenförmig gestaltet sein.

In gestrichelter Form ist der zylindrische Innenmantel der Matrize 2 dargestellt, wie er bisher im Stand der Technik ausgebildet war. Da sich zwischen Formkern 1 und Matrize 2 die Kartuschenwand 5 bildet, hat diese vom vorderen Ende bis zur Schnittlinie 9 eine hohlzylindrische und von der Schnittlinie 9 zum hinteren Ende eine sich konisch verjüngende Form. Somit ist leicht erkennbar, daß beim Entformen, das heißt bei dem Ausfahren von Formkern 1 und Matrize 2 in Richtung der Pfeile A, diese sich leicht von der festgehaltenen Kartusche und der Kartuschenwand 5 lösen.

Erfindungsgemäß wird die Form der Matrize entsprechend der strichpunktierten Linie vorgeschlagen, die über die gesamte Länge im wesentlichen parallel zur Außenkontur des Formkerns 1 verläuft. Deutlich zu erkennen ist, daß durch diesen parallelen Verlauf eine über die gesamte Länge im wesentlichen gleichbleibende Kartuschenwandstärke 5 zu erwarten ist. Gut zu erkennen ist, daß die neue Matrize 2 in ihrem vorderen Teil einen Innendurchmesser hat, der deutlich kleiner ist als der Außendurchmesser der Kartusche am hinteren Ende. Von daher erwartete der Durchschnittsfachmann, daß sich eine Entformung bei einer derartigen Spritzgußform nicht durchführen läßt. Überraschender Weise hat sich jedoch in Versuchen gezeigt, daß sich die Kunststoff-Kartusche nach dem Spritzgießen auch aus dieser Spritzgießform ohne Schwierigkeiten entformen läßt.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft der Übergang vom zylindrischen in den kegeligen Teil bei Formkern 1 und Matrize 2 winkelig. Dieser Übergang kann bei einem der Formteile oder bei beiden auch kurvenförmig mit einem Übergangsradius ausgeführt sein. Ist der Übergang bei beiden Formteilen unterschiedlich ausgeführt, vorzugsweise bei der Matrize 2 kurvenförmig und bei Formkern 1 winkelig, ist trotzdem eine im wesentlichen gleiche Wandstärke über die gesamte Kartuschenlänge zu gewahrleisten, wenn der Kurvenradius nicht zu groß gewählt wird.

Claims

1. Kartusche zum Aufbewahren und Auspressen von pastösen Substanzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel der Kartusche über die gesamte Länge die gleiche Wandstärke (5) aufweist.

2. Spritzgießform für die Herstellung einer Kunststoff-Kartusche zum Aufbewahren und Auspressen von pastösen Substanzen, bestehend aus einem Formkern (1), der vom vorderen Ende bis zu einer Schnittlinie (9) eine zylindrische und von der Schnittlinie (9) bis zum hinteren Ende eine sich direkt oder über einen Übergangsradius gleichmäßig kegelig erweiternde Form aufweist, wobei die Schnittlinie (9) zwischen gut der Hälfte und knapp zwei Drittel der Gesamtlänge vom vorderen Ende entfernt ist, und einer Matrize (2), wobei Matrize (2) und Formkern (1) konzentrisch angeordnet sind und ihr Abstand zueinander der Wandstärke (5) der Kartusche entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Matrize (2) in Formstellung über die gesamte Länge der Kartusche parallel zum Außendurchmesser des Formkerns (1) ist.

3. Spritzgießform gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang vom Zylinder in den Kegel bei Formkern (1) und Matrize (2) in unterschiedlicher Form, einmal winklig und zum anderen mit einem Übergangsradius, ausgebildet ist.