DE3635849C2 - Spender - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spender zur Ausgabe pastöser Massen, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Spender ist aus der DE-PS 23 02 364 bekannt. Die Kolbenausbildung gemäß dieser Druckschrift sieht einen Rohrstutzen vor, in den ein Stopfen teilweise eingesteckt ist. Weiter ist eine Entlüftungszone vorgesehen, die von mehreren Entlüftungsnuten ausgebildet wird. Diese bilden Entlüftungskanäle aus, wenn der Stopfen mit seiner im wesentlichen zylinderförmigen Außenwand teilweise im Rohrstutzen sitzt. Der genutete Zylinderbereich setzt sich in dieser Stellung über die Stirnseite des Rohrstutzens fort, so daß die Nuten dort freiliegende Entlüftungsausgänge bilden. Beim erstmaligen Befüllen eines Spenders wird das im wesentlichen zylinderförmige Spendergehäuse zunächst mit der pastösen Masse aufgefüllt und anschließend der Kolben in das Spendergehäuse eingeführt. Das zwischen der pastösen Masse und dem Kolben befindliche Luftvolumen tritt dann durch die Entlüftungskanäle, die vom Kolben ausgebildet werden, nach draußen, bis der Kolben auf der pastösen Masse aufliegt. Zur Verschließung der Entlüftungskanäle wird der Stopfen durch axiale Beaufschlagung weiter in den Hals verlagert. Dabei wird der mit Entlüftungsnuten versehene, ansonsten zylindrische Stopfenbereich vollständig in den Rohrstutzen hineinverlagert und die entlüftungsnutenfreie Zone des zylindrischen Stopfens tritt zur Abdichtung in den Rohrstutzenendbereich, so daß die Entlüftungskanäle verschlossen sind.

Aus dem DE-GM 8 025 352 ist ein Spender bekannt, bei dem die Entlüftungszone aus einer anfänglichen Rauhung der Innenfläche des bodenseitig offenen Spendergehäuses besteht. Auch hier wird zum Befüllen der Spender mit seinem Kopf nach unten gerichtet. In das offene Bodenende fährt das Füllrohr ein. Anschließend erfolgt von dort her das Einsetzen des Kolbens. Die zwischen der eingefüllten Masse und dem Kolben eingeschlossene Luft kann über den gerauhten Wandungsabschnitt im Endbereich des Spendergehäuses entweichen. Die Wirkfunktion der gewollten Undichtigkeit hängt aber stark von der Viskosität und der Art des abzufüllenden Gutes ab.

Einen einseitig mit einem Kolben verschlossenen Spender zur Ausgabe pastöser Massen zeigt das US-Patent 4 452 316. Dort ist ein randseitiger Versiegelungsring am Kolben vorgesehen.

Ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik, bei dem die nur unvollkommene Abdichtung zwischen Stopfen und Rohrstutzen verbesserungswürdig ist, da sie nur durch die parallel zueinander verschobene Zylinderaußenwand des entlüftungsnutenfreien Bereichs des Stopfens und der Zylinderwand des Rohrstutzens gebildet wird. Auch steht die einzige in dieser Druckschrift dargestellte Kolben-Stopfen-Anordnung, welche tatsächlich technologisch fertigbar ist, aus zwei getrennten Teilen und ist deshalb montagetechnisch nicht optimal.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Spender hinsichtlich der Ausgestaltung der Entlüftungszone des Kolbens herstellungstechnisch zu verbessern.

Gelöst wird die Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung.

Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dar.

Zufolge derartiger Ausgestaltung ist ein Spender gegeben, dessen Kolben einstückig herstellbar und dessen dichtender Abschluß verbessert worden ist. Die Verwendung von Abreißstegen, mit denen der Stopfen materialeinheitlich mit dem Kolben verbunden ist, ist im Herstellungszustand erst durch ein freistehendes Tragendes Stopfen von der Stirnseite des Halses ermöglicht. Ein Klemmsitz des Stopfens im Hals und die damit notwendigen Entlüftungskanäle können entfallen. Vermöge des Entfallens der Dichtungsnute ist es möglich geworden, die Auswölbung als Dichtungswulst weiterzubilden. Es ist aber ein Spender geschaffen, der ein sicheres Entweichen der eingeschlossenen Luft bei Kolbenzuordnung erlaubt, dies sogar ungeachtet der Art der pastösen Füllmasse, insbesondere auch ihrer Viskosität. Die bauliche Mittel sind einfach und zweckmäßig. So ist vorgesehen, daß die Entlüftungszone von dem Spalt zwischen einem Hals des Kolbens und an diesem über Abreißstege sitzenden Stopfen gebildet ist, welcher dichtend in den Hals eintreibbar ist. Ist der Druckboden des Kolbens gegen den Spiegel der Masse gefahren, so wird der Stopfen eingetrieben. Es liegt dann eine nicht mehr durch andere Mittel noch zu sichernde Dichtigkeit vor. Die Gefahr eines Austrocknens ist gleich Null.

Eine fertigungsgünstige Ausgestaltung der Entlüftungszone ergibt sich durch die Maßnahme, daß der Stopfen auf seinem Mittelabschnitt stufen­ förmig abgesetzt ist, mit seinem kleineren Querschnittsbereich frei in den Hals ragt und die Abreißstege auf Höhe der Stufe sitzen und bis hin zum freien Stirnrand des Halses reichen. Die entsprechende Anbindung des Stopfens wird ohne Querschieber erreicht. Zur Optimierung der Dichtig­ keit wird weiter vorgeschlagen, daß die Innenfläche mindestens einen Dichtungswulst aufweist, dessen Abstand zum Stirnende hin kleiner ist als die Länge des Stopfenabschnitts größeren Durchmessers. Schließ­ lich erweist es sich als vorteilhaft, daß der Hals konzentrisch in das Innere des topfförmig gestalteten Kolbens ragt. Für den relativ kleinen, nur schwach angebundenen Kolben ergibt sich unter Nutzung der Topf­ wandung des Kolbens für diesen eine geschützte Verstecklage. Das hat vor allem Bedeutung in Phasen höherer mechanischer Beanspruchung, wie beispielsweise in Sortiervorrichtungen, Förderstrecken etc. Eine zusätz­ liche Maßnahme zur Sicherung des Stopfens am Kolben besteht noch darin, daß der querschnittskleinere Stopfenabschnitt auswärts gerichtete Stützflügel besitzt. Letztere wirken einem axialen Verkippen mit ein­ fachsten Mitteln entgegen.

Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand eines zeichnerisch veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 den erfindungsgemäßen Spender nach dem Einfüllen der pastösen Masse, teilweise, mit darüber angeordnetem, noch nicht einge­ setztem Kolben und darüber angeordnetem Montagewerkzeug,

Fig. 2 den Spender in der Kolben-Montagephase,

Fig. 3 eine Herausvergrößerung des Anbindebereichs zwischen Kragen und Stopfen,

Fig. 4 den Spender bei abgeschlossener Kolbenzuordnung und einge­ triebenem Stopfen,

Fig. 5 den Schnitt gemäß V-V in Fig. 2, und zwar in gegenüber Fig. 2 vergrößerter Wiedergabe und

Fig. 6 die den Kolben erzeugende, nur teilweise wiedergegebene Spritz­ vorrichtung im Vertikalschnitt.

Der dargestellte Spender besitzt ein längliches, zylindrisches Spender­ gehäuse 1. In dessen zum Befüllen nach unten gerichtetem Kopf 2 be­ findet sich eine Spendermechanik, wie sie beispielsweise in Sachen der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung P 36 26 288.9 der Anmelderin beschrieben ist.

Aus dem Kopf 2 ragt eine Drucktaste 3, deren ebene Oberseite 4 die Be­ tätigungsfläche bildet. Randseitig derselben erhebt sich ein Mundstück 5, über dessen Öffnung die im Spendergehäuse 1 befindliche pastöse Masse M portionsweise ausgebracht wird. Dazu bewegt sich ein vom offenen Ende des Spendergehäuses 1 her eingebrachter Kolben 6 schrittweise in Ent­ leerungsrichtung (Pfeil x).

Das Nachziehen des Kolbens 6 geschieht über die Füllstandssäule der Masse M.

Für die Kolbenzuordnung sind Vorkehrungen dahingehend getroffen, daß die zwischen dem Kolben 6 und dem Spiegel Sp der vom standrandseitigen Ende des Spendergehäuses 1 her eingebrachten Masse eingeschlossene Luft evakuiert wird. Die diesbezügliche Entlüftungszone ist mit E be­ zeichnet (Fig. 1). Sie befindet sich am Kolben 6, d.h. im Zentrum des Druckbodens desselben. Von letzterem geht ein in den nach außen hin offenen Topfraum 6′ reichender Hals 7 aus. Es handelt sich um eine Art Rohrstutzen, dessen Wandung konzentrisch zu der Wandung 8 des topfförmigen Kolbens 6 verläuft. Seine axiale Länge entspricht etwa der halben Länge dieses topfförmigen Kolbens. Den Luftdurchlaß bildet ein Öffnungen 9 belassender Spalt 10, zwischen Hals 7 und einem an diesem über Ab­ reißstege 11 angebundenen Stopfen St. Zur Bildung des Spaltes 10 ist der Stopfen St etwa auf seinem Mittelabschnitt stufenförmig abgesetzt. Der abgesetzte Stopfenabschnitt a ragt freistehend in das Innere des Hal­ ses 7. Der querschnittsgrößere Stopfenabschnitt b dagegen ragt koaxial zum Hals verlaufend, also wie dieser auch in das Innere des topfförmigen Kolbens 6, endet aber mit deutlichem Abstand y zu dessen äußerer, zu einer Lippe 12 ausgestellten Topf-Randkante. Eine entsprechende Lippe 13 befindet sich auch am gegenüberliegenden, topfbodenseitigen Ende des Kolbens 6.

Die die Abreißstege 11 belassende Anbindung zwischen Hals 7 und Stopfen St liegt auf Höhe des freien Stirnrandes 7′ des Halses 7. In dieser Ebene bildet der Stopfen eine deutliche Stufe 14 aus. Die Materialdicke der Abreißstege 11 liegt bei Bruchteilen eines Millimeters. Die in Umfangs­ richtung gemessene Länge der eine sogenannte Sollbruchstelle bildenden Abreißstege 11 ist länger als die in dieser Richtung gemessene Breite der Öffnungen 9. Insgesamt sind drei solcher Öffnungen 9 in winkelgleicher Verteilung am Stopfenumfang angeordnet. Erzeugt werden sie in der Spritzform durch einen rohrförmigen Innenkern 15 (vergl. Fig. 6), wel­ cher mit entsprechenden Formvorsprüngen 16 die Ebene des Stirnrandes 7′ des Halses 7 in Richtung des offenen Topfendes des Kolbens 6 über­ ragt. Dies führt zu in Richtung des querschnittsgrößeren Stopfenab­ schnitts 6 weiterlaufenden, mantelwandseitigen Nischen 17. Deren Länge entspricht etwa der halben axialen Länge des durchmesserkleineren Stopfenabschnitts a. Der rohrförmige Innenkern 15 ist im Hinblick auf das Abspritzen des durchmesserkleineren Stopfenabschnitts a entsprechend gestaltet (vergl. Fig. 6).

Weiter berücksichtigt die Spritzform auf der Mantelfläche des rohrförmigen Innenkerns 15 Ringkehlen, welche zu flachgewölbten Dichtungsring­ wülsten 18 an der Innenfläche des Kragens 7 führen. Es sind insgesamt zwei solcher Dichtungsringwülste 18 in axialem Abstand zueinander vor­ gesehen. Sie erstrecken sich in der druckbodenseitigen Hälfte des Halses. Der axiale Abstand des dem Stirnende 7′ des Halses 7 näherliegenden Dichtungsringwulstes 18 ist kleiner gewählt als die Länge des Stopfenab­ schnitts b größeren Durchmessers. Bei der Halslänge entsprechender Stopfenlänge kommt es bei vollständigem Eintreiben desselben daher stets zu einem hochgradigen Dichtschluß zwischen Stopfen St und Kolben 6.

Zur zusätzlichen sicheren Halterung und Abstützung des noch nicht eingetriebenen Stopfens St gehen von der Mantelfläche des querschnitts­ kleineren Stopfenabschnitts a auswärts gerichtete, schräggestellt Stütz­ flügel 19 aus. Diese konvergieren zum freien Ende dieses Stopfenab­ schnitts a hin und liegen etwa im dortigen Endbereich. Ihre Stützflügel­ enden liegen an der ansonsten zylindrischen Innenfläche des Kragens 7 an.

Die entsprechende Neigungslage ermöglicht das schadfreie Lösen der Stützflügel 19 aus entsprechenden Formhöhlungen 20 des rohrförmigen Innenkerns 15. Die weiteren Teile der Spritzform brauchen nicht näher erläutert zu werden, da es sich um dem Fachmann geläufige Ausge­ staltungen handelt.

Das Befüllen des erfindungsgemäßen Spenders wird nachstehend kurz er­ läutert: Gemäß Fig. 1 ist die pastöse Masse M über ein nicht näher dar­ gestelltes Füllrohr volumengerecht eingefüllt. Es erfolgt das Einführen des Kolbens 6 vom standrandseitigen, dort leicht trichterförmig aufgeweiteren Ende des Spendergehäuses 1 her. Dies geschieht mit Hilfe eines zentral gehöhlten, abwärtsfahrenden Stößels 21 einer entsprechenden Vor­ richtung. Die Höhlung 22 dieses Stößels 21 ist so bemessen, daß ihre innere Wandung den Hals 7 einschl. Stopfen St des Kolbens 6 in radialem wie axialem Freistand umgibt. Die Stirnfläche 21′ des Stößels weist eine der domförmigen Wölbung des Druckbodens des Kolbens 6 entsprechende konkave Wölbung auf.

Der Stößel 21 fährt unter Mitnahme des Kolbens 6 in das offene Ende des Spendergehäuses 1 ein. Mit Erreichen des Spiegels Sp der Masse M ist die zwischen diesem und der Stirnfläche des Kolbens eingeschlossene Luft über die Spalt-Öffnungen 9 entwichen. Gegebenenfalls steigt ein gewisser Anteil an pastöser Masse noch in die Durchgangshöhlung des Halses 7. Nach so praktisch vollständigem Evakuieren der Luft durch die Höh­ lung 22 des Stößels hindurch, wo sie über einen Querkanal 23 desselben austritt, wird nun über einen die Höhlung 22 zentral durchsetzenden Dorn 24 der Stopfen St in das Innere des Halses 7 eingetrieben. Das Widerlager in beiden Fällen bildet die pastöse Masse selbst. Der Dorn 24 weist mantelseitig eine Längsnut 24′ auf, die über einen zur Höhlung 22 hin offenen Ringraum 23′ mit dem Querkanal 23 in Verbindung steht.

Claims (5)

1. Spender zur Ausgabe pastöser Massen, mit in einem Spendergehäuse durch schrittweises Entleeren durch Betätigung einer Drucktaste über die Füllstandssäule der Masse verlagerbaren Kolben und einer diesem zugeordneten Entlüftungszone, mit einem den Boden des topfförmigen Kolbens angeformten, als Rohrstutzen ausgebildeten Hals, mit einem Stopfen und mit mindestens einer Auswölbung zur Verstärkung des Haftsitzes der nach axialer Beaufschlagung in den Hals verlagerbaren Stopfen, gekennzeichnet durch einen an der Stirnseite des Halses (7) freistehend von Abreißstegen (11) getragenen Stopfen (St), wobei zwischen Halsinnenwand und einem unteren Stopfenabschnitt (a) ein Öffnungen (9) belassender freier Querschnitt (10) als Entlüftungszone (E) ausgebildet ist, und durch eine als Dichtungsringwulst (18) ausgebildete Auswölbung, als Innenwand des Halses (7).

2. Spender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (St) stufenförmig abgesetzt ist, mit dem im Querschnitt kleineren Stopfenabschnitt (a) frei in den Hals (7) ragt und die Abreißstege (11) auf Höhe der Stufe (14) sitzen und bis hin zum freien Stirnrand (7′) des Halses (7) reichen.

3. Spender nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des Dichtungsringwulstes (18) vom Stirnende (7′) des Halses (7) kleiner ist als die Länge des Stopfenabschnitts (b) grö0eren Durchmessers.

4. Spender nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hals (7) konzentrisch in das Innere des topfförmig gestalteten Kolbens (6) ragt.

5. Spender nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der querschnittskleinere Stopfenabschnitt (a) auswärts gerichtete Stützflügel (19) besitzt.