DK148676B - Stempel til udpresning af en viskos masse fra en cylindrisk beholder eller emballage - Google Patents

Description

148876

Opfindelsen angår et stempel af plast eller et lignende materiale til udpresning af en viskos masse fra en cylindrisk beholder eller emballage, som ved sin ene ende har eller er beregnet til at blive forsynet med en udtømningsåbning, og som ved sin anden ende er åben, 5 så at stemplet kan indføres i emballagen, hvilket stempel har et stempelskørt, der ved sin indadvendende ende er lukket af en stempeltop.

Til emballering af tætningsmasser, klæbemidler og andre viskose eller plastiske masser anvendes ofte cylindriske emballager eller "patro-10 ner", der normalt er fremstillet af metal, plast eller karton. Sådanne cylindriske emballager er normalt ved deres ene ende udformet med en udpresningstud, medens de ved deres anden ende er lukket ved hjælp af et stempel. Når emballagens indhold skal bruges, kan emballagen anbringes i en såkaldt "pistol" eller et andet udpresningsapparat, ved 15 hjælp af hvilket der manuelt eller ved hjælp af trykluft kan udøves et sådant aksialt tryk på stemplet, at emballagens indhold presses ud gennem emballagens tud.

Når en fabrikant påfylder emballager af den omhandlede art med viskose eller plastiske masser og derefter lukker de cylindriske embal-20 lagers åbne ender ved hjælp af udpresningsstempler, er det af væsentlig betydning, at man undgår indeslutning af større luftbobler i emballagen. For det første vil nogle typer af stoffer, fx tætningsmasser og klæbemidler, der almindeligvis emballeres i de omhandlede emballager, kunne blive ødelagt eller undergå en kvalitetsforringelse, 25 når de kommer i kontakt med atmosfærisk luft, og for det andet vil sådanne luftindeslutninger, når emballagens indhold senere presses ud, give anledning til en uheldig sprøjtevirkning. Når fabrikanten anbringer udpresningsstemplet i den fyldte emballage, må stemplet derfor ikke slutte så tæt til emballagens cylindriske indervæg, at 30 luften ikke kan undslippe fra emballagens indre, men når en forbruger på et senere tidspunkt presser emballagens indhold ud ved at udøve et tryk på stemplet, skal dette, selv når den cylindriske emballagevæg er af et eftergiveligt materiale, kunne slutte så tæt til emballagevæggen, at emballagens indhold ikke siver ud mellem stempel 35 og cylindervæg.

148676 2

Denne tilsyneladende selvmodsigende opgave er blevet søgt løst ved den stempel konstruktion, der kendes fra tysk fremlæggelsesskrift nr.

2 034 047. Dette kendte, i ét stykke udformede stempel har på den centrale del af stempeltoppen på den side, der skal vende mod em-5 ballagens åbne ende, udformet et ringformet første anlæg, medens det langs stempeltoppens periferi har et skråt indefter mod stemplets akse rettet andet anlæg. Når en fabrikant skal indsætte dette kendte stempel i en fyldt cylindrisk emballage, kan dette ske ved, at et aksialt indadrettet tryk fortrinsvis bringes til at påvirke det nævnte 10 første centralt anbragte anlæg. Det indadrettede tryk vil da virke i retning af at forøge stempeltoppens krumning og dermed formindske stemplets diameter, så at eventuel indesluttet luft kan undvige under isætning af stemplet. Når emballagens indhold senere skal udpresses, påvirkes det nævnte kendte stempel ved hjælp af en stempelstang, 15 som fortrinsvis ligger an mod det nævnte andet fra stempeltoppens periferi udgående anlæg. Det aksiale tryk, der påvirker dette andet anlæg, vil virke i retning af at formindske stempeltoppens hvælving og dermed forøge stemplets diameter, hvorved der kan opnås en tilfredsstillende tætning mellem stempel og cylindervæg.

20 Det omhandlede kendte stempel har imidlertid forskellige alvorlige ulemper. Således er stemplet, der normalt sprøjtestøbes af plast, vanskeligt at fremstille som følge af det skråt rettede anlæg. Endvidere vil dette anlæg forøge stempeltoppens stivhed og således modvirke den ønskede formindskelse af stempeltoppens diameter under den 25 ovenfor nævnte montage af stemplet. Det fremgår af det ovenfor anførte, at det er vigtigt, at udpresningstrykket overføres til stemplet via det skråt rettede anlæg, og følgelig må dette tryk overføres via en stempelstang, der har en anlægsflade, som er tilpasset det skråt rettede anlæg. Det vil altså sige, at det kendte stempel kræver 30 anvendelse af specielle pistoler eller udpresningsapparater, og ved anvendelse af udpresningsapparater af den type, i hvilken stemplet direkte påvirkes af trykluft, vil man ikke kunne opnå nogen diameterforøgelse af stempeltoppen under indvirkning af det skråt rettede anlæg.

148676 3

Fra USA patentskrifterne nr. 3.193.146 og nr. 3.315.847 kendes et udpresningsstempel, hvor stempeltoppen er hvælvet i stempelskørtets retning. Når stempeltoppen på et sådant stempel påvirkes af en aksialt rettet udpresningskraft, vil denne virke i retning af at for-5 mindske stempeltoppens hvælvning og dermed forøge stemplets diameter, hvorved der kan opnås en god tætning mellem stempel og cylindervæg. Et stempel af denne kendte type vil imidlertid uvægerligt give anledning til, at der i emballagen indesluttes en forholdsvis stor luftmængde, hvilket som forklaret ovenfor er særdeles 10 ufordelagtigt og i mange tilfælde helt uacceptabelt.

Endvidere kendes fra dansk fremlæggelsesskrift nr. 142.275 et stempel af den omhandlede art, der består af en ydre stempeldel med et stempelskørt og en udefter hvælvet stempeltop samt af en indvendig stempeldel, der ligger an mod stempeltoppen langs dennes periferi og 15 er hvælvet i retningen modsat stempeltoppens hvælvning. Ved denne udførelsesform opnås der, når den indvendige stempeldel udsættes for et manuelt eller ved hjælp af trykluft frembragt aksialt tryk, den ønskede tilbøjelighed til forøgelse af stemplets diameter.

Ved den foreliggende opfindelse er der blevet tilvejebragt en stempel-20 konstruktion af den indledningsvis omhandlede art, der, på trods af, at den består af en enkelt del og har en simpel form, der er meget let at støbe, muliggør den ønskede diameterforøgelse under brug.

Stemplet ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved, at stempeltoppen er opdelt i en central del, hvis yderflade er konvekst hvælvet i retning 25 bort fra stempelskørtet og dækker den væsentligste del af stemplets tværsnitsareal, og i en med stempelskørtet forbundet, ringformet perifer del, der igen er forbundet med den centrale del ved hjælp af en ringformet, hængselsagtigt virkende forbindelsesdel, og at den perifere dels væg set i aksialt snit i stemplets spændingsfrie, i be-30 holderen monterede tilstand er rettet skråt indefter mod stempelskørtets åbne ende.

Ved en passende dimensionering af stempeltoppens dele kan man opnå, at et aksialt tryk, der påvirker stempeltoppen i retning indefter i den 148676 4 tilhørende cylindriske beholder eller emballage, virker i retning af at bøje den skritrettede perifere del mod en stilling, i hvilken dens væg står i hovedsagen vinkelret på stemplets akse, hvorved stempeltoppens effektive diameter vil blive noget forøget. Da stemplet ifølge 5 opfindelsen har en meget simpel form, idet den kun består af et stempelskørt og en stempeltop, er det meget let og billig at fremstille ved sprøjtestøbning af plast eller et lignende materiale.

Stempeltoppens perifere del, der fortrinsvis i sig selv er forholdsvis stiv, kan også være stift forbundet med stempel skørtet, og den 10 perifere del vil da virke i hovedsagen på samme måde som det tid ligere omtalte skråt rettede anlæg i den fra tysk fremlæggelsesskrift nr. 2.034.047 kendte stempel konstruktion. Ved en foretrukken udførelsesform for stemplet ifølge opfindelsen kan ifølge opfindelsen også den ringformede perifere del af stempeltoppen være forbundet med 15 stempelskørtet ved hjælp af en ringformet hængselsagtigt virkende forbindelsesdel. I dette tilfælde vil de hængselsforbundne dele af stempeltoppen, når stemplet presses ind i en tilhørende emballage ved, at stempeltoppen udsættes for en aksialt rettet kraft, virke som en slags knæledsforbindelse, der påvirkes i retning mod en plan 20 stilling og derved forøger stemplets effektive diameter.

Den aksiale kraft, hvormed stemplet presses indefter i den tilhørende cylindriske emballage, kan som tidligere omtalt enten frembringes ved, at stempeltoppen påvirkes af en anlægsplade på stempelstangen i en manuelt betjent udpresningspistol, eller ved, at den mod stempelskør-25 tet vendende side af stempeltoppen påvirkes af komprimeret luft. For i størst mulig udstrækning at hindre, at der ved indsætning af stemplet i den tilhørende cylindriske emballage indesluttes luft foran stemplet, er stempeltoppens centrale del ved stemplet ifølge opfindelsen som angivet ovenfor konvekst hvælvet i retning bort fra stempel skørtet og 30 dækker den væsentligste del af stemplets tværsnitsareal. Når stemplet er beregnet til at blive anvendt i forbindelse med en manuelt betjent udpresningspistol, er stempeltoppens centrale del fortrinsvis dannet af en bøjelig væg. Når der så ved hjælp af udpresningspistolens stempelstang udøves et aksialt tryk i retning indefter i den tilhørende 35 cylindriske beholder eller emballage, vil den viskose masse i embal- 148676 5 lagen på den hvælvede centrale del udøve et tryk i modsat retning.

Disse trykpåvirkninger vil have tendens til at flade stempeltoppen ud, hvorved dens diameter og dermed også stempeltætningen vil blive forøget.

5 Når stemplet fortrinsvis er bestemt til at blive anvendt i forbindelse med en trykluftsbetjent udpresningspistol, kan stempeltoppens centrale del ifølge opfindelsen være udformet bøjningsstift. En sådan bøjningsstivhed kan eksempelvis opnås ved, at den centrale del på sin mod stempelskørtet vendende side er forsynet med forstærkningsrib-10 ber. Når et stempel med en stempeltop, der har en sådan stiv central del, udsættes for en trykluftspåvirkning, vil den blive bevæget indefter i den tilhørende cylindriske beholder eller emballage og derved bevæge den dermed hængselsforbundne, skråt rettede perifere del i samme retning, hvorved den ønskede diameterforøgelse opnås.

15 Der kan ifølge opfindelsen på indersiden af den perifere ringformede del og i radial afstand fra stempelskørtets indervæg være udformet en bort fra stempeltoppen vendende anlægsflade, mod hvilken anlægspladen på stempelstangen i en manuelt betjenelig udsprøjtningspistol kan ligge an. Den indpresningskraft, hvormed stempelstangen påvirker 20 den skråt rettede perifere del, vil virke i retning af at bevæge denne mod en stilling, i hvilken den står i hovedsagen vinkelret på stemplets akse, og denne effekt bidrager til at forøge stemplets diameter.

Den nævnte anlægsflade kan være udformet på et fra den perifere del udragende fremspring, men den kan ifølge opfindelsen fortrinsvis 25 være udformet i umiddelbar nærhed af eller på den hængselsagtigt virkende forbindelsesdel mellem stempeltoppens centrale del og perifere del, og den kan dannes af den perifere dels indre rand.

Ved en foretrukken udførelsesform for stemplet ifølge opfindelsen kan der på stempeltoppens centrale del være udformet en bort fra stempel-30 toppen vendende anlægsflade, der regnet i aksial retning ligger et lille stykke nærmere stempeltoppen end anlægsfladen på den perifere del. Denne aksiale afstand mellem de to anlægsflader kan da være bestemmende for den maksimale deformation af stempeltoppen og dermed den maksimale diameterforøgelse, når stemplet ved hjælp af en 148676 6 manuelt betjenelig udpresningspistol presses ind i en tilhørende cylinderformet beholder eller emballage. Endvidere kan anlægsfladen på stempeltoppens centrale del anvendes som anlæg for en stempelindføringsdorn til brug ved indsætning af stemplet i en tilhørende emballa-5 ge, efter at denne er blevet fyldt med en viskos eller plastisk masse.

Ved denne montering af stemplet skal det helst have en forholdsvis lille effektiv diameter, så at luft, der er indesluttet mellem stemplet og den emballerede masse, kan undvige mellem stempelskørtets ydervæg og emballagens indervæg. For at opnå den ønskede reduktion af 10 stempeldiameteren kan indsætningsdornen eventuelt have en kegle-stubformet flade, der i hovedsagen er komplementær til den kegle-stubformede flade, der dannes af den mod stempel skørtet vendende side af stempeltoppens perifere del, og indsætningsdornens koniske flade kan have en sådan hældning, at den bidrager til at sammen-15 trykke stempeltoppen i radial retning og dermed til at formindske stempeltoppens diameter.

Stempeltoppens hængselslignende forbindelser kan i princippet være udformet på en hvilken som helst passende måde. Eksempelvis kunne stempeltoppen støbes som to separate dele, der derefter ved klæbning 20 eiler svejsning blev indbyrdes forbundet ved hjælp af bøjelige båndformede dele eller andre hængselsforbindelser. I sin foretrukne udførelsesform er stemplet imidlertid sprøjtestøbt i ét stykke, og ifølge opfindelsen kan den hængselsagtigt virkende forbindelsesdel eller hver af de hængselsagtigt virkende forbindelsesdele da have form af 25 en bort fra den perifere ringformede del ragende ringformet vulst med mindre tykkelse end de tilgrænsende dele af stempeltoppen. Sådanne ringformede vulster vil eventuelt kunne give anledning til, at der ved indsætning af stemplet i en cylindrisk beholder eller emballage i vulsten dannes en mindre lufttomme mellem stempeltoppen og den 30 i beholderen emballerede masse. Størrelsen af en sådan mulig luftlomme kan imidlertid eventuelt reduceres ved, at der ifølge opfindelsen ved den til den hængselsagtige forbindelsesdel grænsende rand af stempeltoppens centrale del og/eller den perifere del på den bort fra stempelskørtet vendende side er udformet en rundtgående fortykkelse, 35 der helt eller delvis udfylder mellemrummet mellem stempeltoppen og den ringformede perifere del. En sådan vulst vil ikke hindre hængselsforbindelsens funktion.

148676 7

Opfindelsen vil i det følgende blive nærmere forklaret under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser et aksialt snit i en cylindrisk beholder eller patron og et deri anbragt stempel ifølge opfindelsen, 5 fig. 1a et delsnit, der viser, hvordan stempeltoppen ekspanderes, når der udøves et indpresningstryk på dette, fig. 2 en del af et aksialt snit i en anden udførelsesform for stemplet ifølge opfindelsen, fig. 2a et snit efter linjen A-A i fig. 2, og 10 fig. 3-5 snit i tre yderligere udførelsesformer for stemplet ifølge opfindelsen.

Fig. 1 viser en cylindrisk beholder eller patron 10 af den type, der er beregnet til emballering og senere udpresning af en viskos eller pastaformet masse 11. Patronen 10 er ved sin ene ende lukket med en 15 endevæg 12, på hvilken der er udformet en gevindstuds 13, der muliggør påskruning af en ikke vist udpresningstud, når emballagens indhold skal presses ud. Inde i patronen 10 er der forskydeligt anbragt et stempel 14, som har et cylindrisk stempelskørt 15, som ved sin mod gevindstudsen 13 vendende ende er lukket med en stempeltop 20 16. Denne stempeltop er af en ringformet hængselslignende forbindelse 18 opdelt i en i retning mod massen 11 konveks hvælvet central del 17 og en ringformet perifer del 20, der set i aksialt snit er rettet skråt indefter mod stemplets længdeakse og mod stempel skørtet 15's åbne ende. Den perifere del 20 af stempeltoppen kan på tilsvarende måde 25 være forbundet med stempels kø rtet 15's ene randdel ved hjælp af en hængselslignende forbindelse 21, som det er vist i fig. 1-4.

Når massen 11 skal presses ud af patronen 10, anbringes denne i et passende udpresningsapparat eller en såkaldt udpresningspistol, i hvilken stemplet enten som vist i fig. 1 kan udsættes for et aksialt 30 tryk ved hjælp af en stempelstang 22, på hvilken der er anbragt en anlægsplade 23, der kan bringes til at ligge an mod den skråtrettede perifere del 20 i umiddelbar nærhed af hængselsforbindelsen 18. Når stemplet 14 ved hjælp af stempelstangen 22 og anlægspladen 23 udsættes for et indadrettet tryk og samtidig udsættes for et tilsvarende 35 modtryk fra tætningsmassen 11, vil stempeltoppen 16 som illustreret i 148676 8 fig. la have tilbøjelighed til at blive udfladet, idet stempeltoppen vil virke som en slags knæledsforbindelse. Derved vil stemplets effektive diameter blive forøget lidt, så at der opnås et tæt anlæg mellem stempelskørtet 15's mod massen 11 vendende kant og patronen 10's 5 indervæg. Derved undgås det, at noget af massen 11 under udpresningsoperationen siver forbi stemplet.

Stempeltoppens centrale del 17 er på sin konkave yderside på kendt måde forsynet med et ringformet anlæg 24, der bl.a. kan tjene som anlæg for en indføringsdorn, når stemplet første gang indføres i den 10 cylindriske patron 10 efter påfyldningen af denne. Imidlertid kan dette anlæg også tjene til at begrænse udfladningen og dermed diameterforøgelsen af stempeltoppen, idet denne udfladning ophører, når anlægget 24 kommer til at ligge an mod anlægspladen 23. En sådan indføringsdorn kan eventuelt også omfatte en flade, der er komple-15 mentær til den keglestubformede, mod stempelskørtet 15's åbne ende rettede side af den perifere del 20, og som kan tjene til at frembringe en mindre diameterformindskelse af stempeltoppen ved indsætning af stemplet i patronen 10, så at den mellem stempeltoppen og massen 11 indesluttede luft kan undvige.

20 Selv om udførelsesformen ifølge fig. 1 er vist i forbindelse med en stempelstang hørende til en manuelt betjent udpresningspistol, kan denne udførelsesform ved passende dimensionering af stempeltoppens dele og ved passende valg af forholdet mellem arealet for den centrale del 17 og for den perifere de!~ 20 anvendes i forbindelse med tryk-25 luftsbetjente udpresningspistoler.

Medens den centrale del af stempeltoppen ved den i fig. 1 viste udførelsesform er forholdsvis bøjelig, er den centrale del 17 af stempeltoppen ved den i fig. 2 og 2a viste udførelsesform forholdsvis stiv, idet der på stempeltoppens udadvendende, konkave del er udformet 30 radialt forløbende eller parallelt forløbende ribber 25. Endvidere er den perifere del 20 udformet forholdsvis stift bortset fra de to hængselslignende forbindelser 18 og 21. Denne udførelsesform er især egnet til brug i forbindelse med trykluftsbetjente udpresningspistoler.

Når den konkave del af stempeltoppen 17 udsættes for trykluft, vil 168676 g den centrale del 17 som en stiv enhed blive noget forskudt aksialt indefter i forhold til skørtet 15, hvorved den perifere del 20 vil blive svinget opefter mod en stilling, i hvilken den står i hovedsagen vinkelret på stempelaksen, hvilket vil give anledning til den ønskede 5 diameterforøgelse af stempeltoppen.

Ved de i fig. 1 og 2 viste udførelsesformer er der i stempeltoppen på dennes mod emballagen 10's indre vendende side mellem den centrale del 17 og den perifere del 20 udformet en ringformet fordybning eller korrugering. En sådan ringformet fordybning vil kunne give anled-10 ning til, at der mellem stempeltoppen og massen 11 i denne fordyb ning dannes en luftlomme.

Ved den i fig. 3 viste udførelsesform er denne ringformede fordybning i hovedsagen udfyldt, idet den perifere del 20 er udformet med en fortykkelse, så den kun er adskilt fra stempeltoppens centrale del 15 17 ved hjælp af en forholdsvis dyb og smal, ringformet spalte 26. Ved en udførelsesform som denne skal den perifere dels skrå retning betragtes som værende den retning, der er bestemt af de to hængselslignende forbindelser 18 og 21.

Ved den i fig. 4 viste udførelsesform er den perifere del 20 forbundet 20 med stempelskørtet 15 i en lille afstand fra dettes yderkant, og der er ikke udformet nogen udpræget hængselslignende forbindelse langs forbindelsesstedet. Når stempeltoppen 16 påvirkes af en aksial rettet kraft, vil den perifere del 20 og dermed også skørtet 15's tilgrænsende rand blive bøjet således, at denne rand bliver presset i tæt berø-25 ring med beholderen 10's indervæg. Ved den i fig. 5 viste udførelsesform er stempeltoppen 16 ligesom i fig. 3 blevet udformet på en sådan måde, at den ringformede fordybning, der dannes på den bort fra skørtet 15 vendende side af stempeltoppen, får et meget lille volumen. Heller ikke i dette tilfælde er der på det sted, hvor den 30 perifere del 20 er forbundet med stempel skørtet 15, nogen egentlig hængselsforbindelse.

Det er klart, at der kan foretages forskellige ændringer af de på tegningen viste udførelsesformer. Det væsentlige er imidlertid, at stempeltoppen 16 er således udformet, at den, når den udsættes for

Claims (3)

148676 et i retning mod beholderens indre rettet tryk, vil blive udfladet således, at dens diameter forøges. Selv om stemplet ifølge opfindelsen i principppet kan fremstilles af flere dele, der forbindes med hinanden indbyrdes langs de nævnte hængselsforbindelser, fremstilles 5 stemplet fortrinsvis ved sprøjtestøbning af et termoplastisk materiale, som fx polyethylen eller polypropylen. Patentkrav.

1. Stempel af plast eller et lignende materiale til udpresning af en viskos masse (11) fra en cylindrisk beholder eller emballage (10), som 10 ved sin ene ende har eller er beregnet til at blive forsynet med en udtømningsåbning, og som ved sin anden ende er åben, så at stemplet kan indføres i emballagen, hvilket stempel har et stempelskørt (15), der ved sin indadvendende ende er lukket af en stempeltop (16), kendetegnet ved, at stempeltoppen (16) er opdelt i en 15 central del (17), hvis yderflade er konvekst hvælvet i retning bort fra stempels kø rtet (15) og dækker den væsentligste del af stemplets tværsnitsareal, og i en med stempel s kø rtet (15) forbundet, ringformet perifer del (20), der igen er forbundet med den centrale del ved hjælp af en ringformet, hængselsagtigt virkende forbindelsesdel (18), 20 og at den perifere dels væg set i aksialt snit i stemplets spændingsfrie, i beholderen monterede tilstand er rettet skråt indefter mod stemplets akse i retning mod stempelskørtets åbne ende.

2. Stempel ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den ringformede perifere del (20) 25 også er forbundet med stempel s kø rtet (15) ved hjælp af en ringformet, hængselsagtigt virkende forbindelsesdel (21).

3. Stempel ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at stempeftoppens centrale del (17) er udformet bøjningsstift (fig. 2).