DE9210832U1

DE9210832U1 - Kolben aus Kunststoff

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Publication number: DE9210832U1
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Priority date: 1992-08-13
Filing date: 1992-08-13
Publication date: 1993-12-16
Anticipated expiration: 2002-08-14

Description

Beschreibung

Die Neuerung betrifft einen Kolben aus Kunststoff nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Kolben dienen einerseits zum Verschließen zylindrischer Behälter und damit dem Schutz des Füllguts als auch zum Ausdrücken viskoser und pastöser Füllgüter aus solchen Behältern, indem ein Druck auf den Kolben ausgeübt wird, so daß das Füllgut aus der Tülle des Behälters austritt. Bei den zylindrischen Behältern handelt es sich in erster Linie um Kartuschen, die beispielsweise der Aufnahme von elastischen Dichtmassen dienen.

Die umlaufenden Dichtlippen sollen hierbei verhindern, daß Luft und/oder Feuchtigkeit zum Füllgut gelangt und haben andererseits die Aufgabe, daß beim Ausdrücken des Füllguts, was üblicherweise mittels Druckluft oder Handpistole erfolgt, dieses restfrei von der Behälterinnenwand abgestreift wird.

Die bekannten Kolben sind napfförmig ausgebildet, weisen also eine stirnseitige Kolbenwand und eine dazu einstückige Zylinderwand auf. Am Übergang zwischen der stirnseitigen Kolbenwand und der Zylinderwand ist eine erste Dichtlippe vorgesehen, die gegen die Behälterinnenwand anliegt. Diese ist für die vorerwähnte Abstreiffunktion von Bedeutung. Weitere an der Zylinderwand vorgesehene Dichtlippen sollen zusätzlich zum Schutz des Füllguts beitragen.

Da die Dichtlippen zur Ausübung ihrer Funktionen elastisch ausgebildet sein müssen, ist auch die dazu einstückige Zylinderwand elastisch, wodurch die insbesondere an der Zylinderwand befindlichen Dichtlippen ihre Funktion zum Schutz des Füllguts nur ungenügend erfüllen.

Es besteht die Aufgabe, den Kolben so auszubilden, daß er eine erhöhte Barrierewirkung gegen Luft- und Feuchtigkeitszutritt zum Schutz des Füllguts aufweist.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Neben einer guten Schutzfunktion weist der Kolben auch die Vorteile auf, daß beim Ausdrücken des Füllguts dieses von der Behälterinnenwand restfrei abgestreift wird und daß er nach Gebrauch leicht gereinigt und wieder verwendet werden kann.

Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Kolbenform;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Kolbenform;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer dritten Kolbenform;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer vierten Kolbenform;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer fünften Kolbenform;

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer sechsten Kolbenform;

Fig. 7 eine Ausführung eines Kolbens mit einer gegenseitigen Abstützung der stirnseitigen Kolbenwände;

Fig. 8 eine Ausführungsvariante einer solchen Abstützung; Fig. 9 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform; Fig. 10 die Art einer Verbindung der beiden Kolbenhälften; Fig. 11 eine vergrößerte Darstellung dieser Verbindung; Fig. 12 einen ein Ventil aufweisenden Kolben in Ruhestellung; Fig. 13 den Kolben nach Figur 12 in Entlüftungsstellung und Fig. 14 — 16 Kartuschen, in denen der Kolben verwendet wird.

Der Kolben nach Figur 1 weist zwei napfförmige Kolbenteile 1, 2 auf, die miteinander verbunden sind. Die stirnseitigen Kolbenwände 3, 4 sind eben ausgebildet. Jedes Kolbenteil 1, 2 weist eine Zylinderwand 5, 6 auf, welche gemeinsam die Zylinderwand des Kolbens bilden. Am Übergangsbereich zwischen den stirnseitigen Kolbenwänden 3, 4 und den Zylinderwänden 5, 6 der Kolbenteile 1, 2 sind Dichtlippen 7, 8 angeformt, die gegen die Innenwand 9 des zylindrischen Behälters zur Anlage kommen.

Die Ausführungsform nach Figur 2 unterscheidet sich von derjenigen nach Figur 1 dadurch, daß die stirnseitigen Kolbenwände 3A und 4A konvex ausgebildet sind.

Bei der Ausführungsform nach Figur 3 sind die stirnseitigen Kolbenwände 3B und 4B konkav ausgebildet.

Die Ausführungsformen nach den Figuren 1 bis 3 haben den Vorteil einer symmetrischen Ausbildung des Kolbens, so daß eine bestimmte Orientierung beim Einsetzen in den Behälter nicht erforderlich ist. Die Ausführungsform nach Figur 2 hat den Vorteil, daß während des Ausdrückvorgangs die Dichtlippen 7, 8 mit verstärkter Anpreßkraft an die Behälterinnenwand 9 drücken, da wegen des Axialdrucks die stirnseitige Kolbenwand 4A und wegen des Gegendrucks des Füllguts die Kolbenwand 3A eine geringere Durchwölbung erhalten. Umgekehrtes gilt bezüglich der Dichtlippen 7, 8 und der stirnseitigen Kolbenwände 3B, 4B beim Ausführungsbeispiel nach Figur 3, wenn ein Axialdruck auf die Kolbenwand 4B und ein Gegendruck auf die Kolbenwand 3B ausgeübt wird, wodurch sich eine Verringerung der Durchwölbung bei den Kolbenwänden 3B, 4B einstellt.

Bei der Ausführungsform nach Figur 4 weist das Kolbenteil IC eine konvexe stirnseitige Kolbenwand 3C auf, während das Kolbenteil 2C eine konkave stirnseitige Kolbenwand 4C aufweist. Diese Ausführungsform wird gewählt, wenn eine besonders starke Abdichtung zwischen der Behälterinnenwand 9 und der Dichtlippe 8 vorhanden sein soll, andererseits die erforderliche Axialkraft beim Ausdrücken des Behälterinhalts nicht übermäßig groß sein soll und hierbei durch die Dichtlippe 7

ein sicheres Abstreifen des Füllguts von der Behälterinnenwand 9 gewährleistet sein soll.

Flache, konvexe und konkave Kolbenwände 3, 4 können also entsprechend den Erfordernissen und Eigenschaften des Füllguts miteinander kombiniert werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 5 sind die stirnseitigen Kolbenwände 3D und 4D mit einer konzentrischen Vertiefung 10 versehen.

Bei der Ausführungsform nach Figur 6 weisen die beiden Kolbenteile IE und 2E ebenfalls eine Vertiefung 10 auf sowie eine kreisförmige, im Schnitt etwa dreiecksförmige Vertiefung 12 im Bereich des Rands des Kolbens. Der Zweck der Vertiefungen wird später anhand der Figur 16 erläutert.

Bei den Ausführungsformen nach den Figuren 5 und 6 wird u.a. erreicht, daß die stirnseitigen Kolbenwände in sich elastisch ausgebildet sind und somit ein Radialdruck auf die Dichtlippen 7, 8 ausgeübt wird.

Bei der Ausführungsform nach Figur 7 ist innenseitig an jedem Kolbenteil konzentrisch ein Stift 13 angeformt, deren Enden einander berühren, so daß die beiden stirnseitigen Kolbenwände 3F, 4F gegeneinander abgestützt sind. Wird ein Druck auf die Kolbenwand 4F und wegen des Füllguts ein Gegendruck auf die Kolbenwand 3F ausgeübt, dann verändern infolge der Abstützung die Kolbenwände 3F, 4F ihre Durchwölbungen nicht, so daß die Anpreßkraft der Dichtlippen 7, 8 im wesentlichen konstant bleibt. Auch wird durch die Abstützung verhindert, daß bei übermäßigen Drücken beim Auspressen des Füllguts die Kolbenwände 3F, 4F ihre Form von konvex nach konkav ändern.

Bei der Ausführungsform nach Figur 8 stehen die Enden der Stifte 13 A im Normalzustand im Abstand zueinander. Erst nach einer entsprechenden Deformation der stirnseitigen Kolbenwände 3F, 4F kommen die Stifte 13A miteinander in Berührung. Die Anpreßkraft der Dichtlippen 7, 8 beim Auspressen des Füllguts wird also erhöht, jedoch definiert begrenzt, wenn die Stifte 13A einander berühren.

Bei der Ausführungsform nach Figur 9 weist die Kolbenwand 3 einen zentrischen, zylindrischen Vorsprung 22 auf, der am Ende des Auspreßvorgangs in die Bohrung der Austrittstülle 19 des Behälters eintritt und das dort vorhandene Material entfernt.

Die Figuren 10 und 11 zeigen die Möglichkeit einer Verbindung der beiden Kolbenteile 1, 2. Hierbei sind am stirnseitigen Rand der Zylinderwand 5 des Kolbenteils 1 hinterschnittene Bohrungen 14 vorgesehen, in welche hinterschnittene Zapfen 15 am stirnseitigen Rand der Zylinderwand 6 des Kolbenteils 2 eingeschnappt sind. Es ist auch möglich, eine kreisförmige hinterschnittene Bohrung 14 vorzusehen und den Zapfen 15 als Ring auszubilden. Zusätzlich ist an dieser Stoßstelle eine dritte Dichtlippe 10 angeformt.

Da bei der Montage eines Kolbens zwischen dem Füllgut und dem Kolben Luft eingeschlossen werden kann, weist der Kolben nach den Figuren 12 und 13 einen Ventilmechanismus auf, der das Entweichen dieser Luft ermöglicht. Zu diesem Zweck ist an der stirnseitigen Kolbenwand 4A innenseitig ein Rohrstück 16 angeformt, während an der Kolbenwand 3A ein Stift 17 geformt ist, dessen Ende in die Bohrung des Rohrstücks 16 eingreift und somit dieses Rohrstück 16 verschließt. Zum Entweichen der Luft zwischen Füllgut und Kolben wird in das Rohrstück 16 ein Werkzeug 18 eingeführt, wobei der Stift 17 aus der Bohrung des Rohrstücks 16 gedruckt wird und gleichzeitig die Kolbenwand 3A stärker konvex verformt wird und damit die Dichtlippe 7 von der Behälterinnenwand 9 abhebt. Wird nunmehr der Kolben verschoben, dann tritt die Luft, wie durch die Pfeile dargestellt, über den Spalt zwischen der Dichtlippe 7 und der Behälterwand 9, der Stoßstelle zwischen den Kolbenteilen 1, 2 und dem Rohrstück 16 aus.

Die Figuren 14 bis 16 zeigen verschiedene Einsatzzwecke des Kolbens. Gemäß Figur 14 besteht der Behälter aus einer einstückigen Kartusche, bei dem die Austrittstülle 19 am Behälter angeformt ist.

Bei der Ausführungsform nach Figur 15 besteht der Behälter aus einem zylindrischen Körper 20, auf den ein die Tülle 19 aufweisendes Verschlußstück aufgeschraubt ist.

Bei der Ausführungsform nach Figur 16 ist das Füllgut in einem Folienbeutel 21 abgefüllt. Im übrigen entspricht der Aufbau demjenigen nach Figur 15, jedoch ist das Verschlußstück in den zylindrischen Behälter 20 eingesteckt. Bei Verwendung eines Folienbeutels eignet sich insbesondere die Verwendung eines Kolbens nach Figur 5 oder 6. Die Vertiefung 10 dient hierbei zur Aufnahme des Clips des Folienbeutels, während in der Vertiefung 12 sich beim Ausdrücken die Folie sammelt.

Claims

Ansprüche

1. Kolben aus Kunststoff zum Verschließen zylindrischer Behälter und zum Ausdrücken viskoser und pastöser Materiahen aus solchen Behältern, wobei der Kolben mindestens eine stirnseitige Kolbenwand, eine Zylinderwand und mindestens zwei umlaufende Dichtlippen aufweist, die gegen die Behälterinnenwand anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben als Hohlkörper ausgebildet ist und die Dichtlippen (7, 8) im Ubergangsbereich zwischen der Zylinderwand (5, 6) und den stirnseitigen Kolbenwänden (3, 4) angeordnet sind.

2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine stirnseitige Kolbenwand (3, 4) eben ausgebildet ist.

3. Kolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine stirnseitige Kolbenwand (3, 4) konvex ausgebildet ist.

4. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine stirnseitige Kolbenwand (3,4) konkav ausgebildet ist.

5. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine stirnseitige Kolbenwand (3, 4) eine konzentrische Vertiefung (10) aufweist.

6. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die stirnseitigen Kolbenwände (3, 4) innenseitig gegeneinander abgestützt sind.

7. Kolben nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Abstützung die stirnseitigen Kolbenwände (3, 4) bei Deformation mindestens einer Kolben wand (4) gegeneinander abstützt.

8. Kolben nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung über Stifte (13) erfolgt.

9. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß er zweigeteilt ist und die beiden Kolbenteile (1,2) über Schnappverbindungen (14, 15) miteinander verbunden sind.

10. Kolben nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stoßstelle zwischen den beiden Kolbenteilen (1, 2) eine dritte Dichtlippe (10) angeformt ist.

11. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die eine stirnseitige Kolbenwand (3) einen zentrischen, in die Bohrung der Tülle (19) des Behälters einführbaren Vorsprung (22) aufweist.

12. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolben ein Entlüftungsmechanismus angeordnet ist.

13. Kolben nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Entlüftungsmechanismus aus einem Stift (17) an der einen stirnseitigen Kolbenwand (3) und einem Rohrstück (16) an der anderen Kolbenwand (4) besteht, in das der Stift (17) eingreift.