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Ausdrückkolben für einen hohlzylindrischen Behälter
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Die Erfindung betrifft einen Ausdrückkolben für einen hohlzylindrischen
Behälter für plastische Massen, insbesondere für eine Kartusche, mit einem nach
außen gewölbten Kolbenboden und einer Kolbenwand, die im Bereich des Übergangs zum
Kolbenboden mit einer ringförmigen Dichtlippe und auf ihrer Außenfläche mit mehreren
ringförmigen Vorsprüngen versehen ist.
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Derartige Ausdrückkolben sind in verschiedener Ausführungsform bekannt.
Sie besitzen den Nachteil, daß trotz der am Übergang zwischen Kolbenboden und Kolbenwand
ausgebildeten Dicht lippe bei einer Axialbewegung des Ausdrückkolbens im gefüllten
Behalter plastische Masse zwischen der Kolbenwand und der Behälterwand hindurchtritt.
Hierdurch erfolgt nicht nur eine Verschmutzung durch das hinten aus dem Behälter
austretende Material, sondern auch ein Materialverlust.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten
Ausdrückkolben für hohlzylindrische Behälter zu vermeiden und eine Kolbenausbildung
zu schaffen, die beim Eindrücken des Kolbens in den mit plastischer Masse gefüllten
Behälter ein Entweichen von Luft zwischen der Kolbenwand und der Behälterwand ermöglicht,
andererseits jedoch das Austreten
plastischer Masse zwischen Kolbenwand
und Behälterwand verhindert, wenn der Ausdrückkolben zum Auspressen der plastischen
Masse in axialer Richtung verschoben wird.
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Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß in das Innere des Ausdrückkolbens eine entgegengesetzt zum Kolbenboden
gewölbte Druckplatte eingesetzt ist, die mit ihrem Rand im Bereich des Überganges
zwischen Kolbenboden und Kolbenwand anliegt.
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Bei einer axialen Bewegung des Ausdrückkolbens zum Auspressen der
plastischen Masse aus dem hohlzylindrischen Behalter wird in bekannter Weise ein
Druckstempel einer Kartuschenpistole oder eine Kartuschenspindel verwendet, welche
durch ihren Angriff an der Mitte der Druckplatte bzw. bei einem flächigen Anliegen
durch ihre ebene Druckfläche eine Verformung der gewölbten Druckplatte hervorruren.
Diese Verformung der Druckplatte aus der gewölbten in eine etwa ebene Form hat eine
Durchmesservergrößerung der Druckplatte zur Folge, die zu einer Druckbeaufschlagung
der Kolbenwand im Bereich der Dichtlippe führt. Da auch der Ausdrückkolben elastisch
ist, hat die Verformung der Druckplatte eine Durchmesservergrößerung auch des Ausdrückkolbens
im Bereich der Dichtlippe zur Folge, wodurch ein unerwünschtes Austreten der plastischen
Masse zwischen Kolbenwand und Behälterwand vermieden wird. Hierbei ist zu berücksichtigen,
daß der nach außen gewölbe Kolbenboden eine derartige Durchmesservergrößerung durch
Formveränderung der Druckplatte begünstigt.
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Beim Eindrücken des erfindungsgemäßen Kolbens in einen mit plastischer
Masse gefüllten Behälter wird dagegen ein Eindrückstempel verwendet, der eine der
Wölbung der Druckplatte entsprechende konkave Stirnfläche besitzt. Hierdurch wird
sichergestellt, daß beim Eindrücken des Kolbens während des Füllvorganges keine
Durchmesservergrößerung des Ausdrückkolbens im Bereich der Dichtlippe stattfindet,
so daß die vor dem Kolben
im hohlzylindrischen Behälter befindliche
Luft zwischen Kolbenwand und Behälterwand trotz der vorhandenen Dichtlippe entweichen
kann. Die erfindungsgemäße Ausbildung verhindert somit ein unerwünschtes Austreten
der plastischen Masse an der Rückseite des hohlzylindrischen Behälters, ohne das
beim Eindrücken des Kolbens während des Füllvorganges erforderliche Entweichen der
Luft zu behindern.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Druckplatte mit
mindestens einem zum Kolbenboden hervorstehenden Anschlagnocken versehen. Dieser
Anschlagnocken verhindert ein zu starkes Durchbiegen der Druckplatte, das nach einer
Durchmesservergrößerung eine Verringerung des Durchmessers zur Folge haben würde.
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Weiterhin ist es erfindungsgemäß möglich, mindestens einen Anschlagnocken
zentrisch in der Druckplatte anzuordnen und zugleich als Aufnahme für das vordere
Ende einer Kartuschenspindel auszubilden, wenn der Ausdrückkolben nicht mittels
des Druckstempels einer Kartuschenpistole, sondern mittels einer Kartuschenspindel
zum Ausdrücken der plastischen Masse verschoben wird.
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Damit die als separates Bauteil ausgebildete Druckplatte axial unverschiebbar
im Ausdrückkolben festgelegt ist, wird mit der Erfindung schließlich vorgeschlagen,
die Druckplatte mittels ihres scharfkantigen Randes und einer im Inneren des Ausdrückkolbens
ausgebildeten Ringnut festzulegen. Diese Art der Festlegung ist nicht nur konstruktiv
einfach, sondern ermöglicht auch eine einfache Montage der Druckplatte im Inneren
des Kolbens.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Ausdrückkolbens anhand dreier Längsschnitte zarge~ stellt, und zwar zeigt: Fig.
1 einen Kolben im Lieferzustand, Fig. 2 den in Fig. 1 dargestellten Kolben während
des Eindrückens in den Behälter als Abschluß des Füllvorganges und
Fig.
5 den in den Figuren 1 und 2 dargestellten Kolben während einer axialen Verschiebebewegung
zum Auspressen plastischer Masse aus dem Behälter.
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Der in den Figuren 1 bis 5 dargestellte Ausdrückkolben besitzt einen
nach außen gewölbten Kolbenboden 1, der in seiner Mitte mit einer Führungsspitze
2 versehen ist, die zur Zentrierung des Ausdrückkolbens innerhalb des Abfüllautomaten
dient. An den Kolbenboden 1 schließt sich einstückig eine hohlzylindrische Kolbenwand
3 an, die auf ihrer zylindrischen Außenfläche mit ringförmigen Vorsprüngen 4 versehen
ist. Diese Vorsprünge 4 reduzieren die Reibung zwischen der Kolbenwand 5 und der
auf der Zeichnung nicht dargestellten Wand des hohlzylindrischen Behälters und erzeugen
wegen ihres Abstandes voneinander eine Dichtwirkung in der Art einer Labyrinthdichtung.
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Im Bereich des Überganges zwischen dem Kolbenboden 1 und der Kolbenwand
3 ist auf der Außenfläche des Kolbens eine ringförmige Dichtlippe 5 ausgebildet,
die den wesentlichen Teil der Abdichtung zwischen dem Ausdrückkolben und dem Behälter
erzeugt.
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Auf der Innenseite ist in der Nähe dieser Dichtlippe 5 in der Kolbenwand
3 eine Ringnut 6 ausgebildet.
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Mittels dieser Ringnut 6 wird eine in das Innere des Ausdrückkolbens
eingesetzte Druckplatte 7 in axialer Richtung unverschiebbar festgelegt, die mit
einem scharfkantigen Rand 8 versehen ist. Die Druckplatte 7 ist entgegengesetzt
zum Kolbenboden 1 gewölbt und besitzt beim dargestellten Ausführungsbeispiel einen
zentrischen Anschlagnocken 9, der zugleich als Aufnahme 10 für das vordere Ende
einer auf der Zeichnung nicht dargestellten Kartuschenspindel ausgebildet ist.
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Während in Fig. 1 der Normalzustand des Ausdrückkolbens dargestellt
ist, wie er sich ergibt, wenn der Ausdrückkolben angeliefert und in einen hohlzylindrischen
Behälter eingesetzt ist, zeigt Fig. 2, wie der AusdrUckkolben zum Abschluß des Füllvorganges
in einen hohlzylindrischen Behälter eingeschoben
wird. Zu diesem
Einschieben wird ein Druckstempel 11 einer im übrigen nicht dargestellten Füllvorrichtung
verwendet, dessen Vorderfläche auf nahezu der gesamten Fläche der gewölbten Druckplatte
7 anliegt und entsprechend dieser Wölbung mit einer konkaven Ausnehmung lla versehen
ist. Hierdurch wird erreicht, daß die Druckplatte 7 während des Eindrückens des
Ausdrückkolbens in den Behälter beim Abschluß des Füllvorganges ihre entgegengesetzt
zum Kolbenboden 1 gewölbte Form beibehalt, so daß Luft zwischen der Wand des hohlzylindrischen
Behälters und der Kolbenwand 3, insbesondere im Bereich der Dichtlippe 5 nach hinten
entweichen kann. Dieses Entweichen der Luft ist erforderlich, um den Ausdrückkolben
in den gefüllte Behälter einschieben zu können.
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Soll dagegen mittels des Ausdrückkolbens gemäß Fig. 3 plastische Masse
aus dem Behälter ausgepreßt werden, wird entweder ein Stempel einer Kartuschenpistole
oder eine Kartuschenspindel verwendet, um den Ausdrückkolben in axialer Richtung
zu bewegen.
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In Fig. 3 ist ein derartiger Stempel 12 einer im übrigen nicht dargestellten
Kartuschenpistole gezeichnet, der an seiner Vorderfläche mit einer ebenen Stempelplatte
12a versehen ist.
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Diese Stempelplatte 12a bewirkt durch ihre ebene Stirnfläche, daß
sich die Druckplatte 7 infolge der Kraftbeaufschlagung aus der gewölbten Form gemäß
Fig. 1 in eine etwa ebene Form verformt, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Durch
diese Verformung der Druckplatte 7 vergrößert sich der Durchmesser ihres Randes
8, so daß gleichzeitig von innen her Druck auf die Kolbenwand 3 im Bereich der Dichtlippe
5 ausgeübt wird. Dieser Druck hat insbesondere unter Berücksichtigung der gewölbten
Form des Kolbe:ibodens 1 und der Elastizität des Kolbenmaterials eine Durchmessertergrößerung
im Bereich der Dichtlippe 5 zur Folge.
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Aufgrund dieser Durchmesservergrößerung während des Auspreßvorganges
wird das unerwünschte Austreten der plastischen Masse zwischen Kolbenwand 5 und
Behälterwand verhindert.
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Anstelle des mit einer Stempelplatte 12a versehenen Stempels 12 kann
selbstverständlich auch ein normaler Stempel 12 oder
eine Kartuschenspindel
verwendet werden, welche in die zentrische Aufnahme 10a der Druckplatte 7 eingreifen.
Auch in diesem Fall erfolgt eine Verformung der ursprünglich gewölbten Druckplatte
7 in eine etwa ebene Form, da die Druckbeaufschlagung in der Mitte der Druckplatte
7 erfolgt und die Verformung durch den Anschlagnocken 9 begrenzt ist. Ss treten
somit unabhängig davon, ob ein Stempel einer Kartuschenpistole oder eine Kartuschenspindel
verwendet werden sowie unabhängig von der Form des Stempels der Kartuschenpistole
die voranstehend beschriebenen Wirkungen ein.
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Bezugszißernliste 1 Kolbenboden 2 Führungsspitze 3 Kolbenwand 4 Vorsprung
5 Dichtlippe 6 Ringnut 7 Druckplatte Rand 9 Anschlagnocken 10 Aufnahme 11 Druckstempel
lla Ausnehmung 12 Stempel 12a Stempelplatte