EP0497739B1 - Austragkartusche mit Vorratszylinder und Foerderkolben - Google Patents

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EP0497739B1 EP92810054A EP92810054A EP0497739B1 EP 0497739 B1 EP0497739 B1 EP 0497739B1 EP 92810054 A EP92810054 A EP 92810054A EP 92810054 A EP92810054 A EP 92810054A EP 0497739 B1 EP0497739 B1 EP 0497739B1
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65D2205/00—Venting means
    • B65D2205/04—Venting means for venting during the initial insertion of a piston

Definitions

  • the present invention relates to a discharge cartridge according to the preamble of claim 1.
  • a discharge cartridge is known from EP-A-0 344 491 by the same applicant.
  • this discharge cartridge represented an advance over the state of the art, but tests have shown that it can be improved.
  • EP-A-0 463 991 starting from a delivery plunger with ventilation bores, essentially one feature was improved in order to prevent material that flows out when the delivery plunger is pressed in and the ventilation bore is closed, which can lead to disruptive contamination and measures have also been taken, to ensure faster and easier closing.
  • the present invention is aimed at improving another property of the discharge cartridge, at improving the storage of the filling compound, in particular at the long-term storage of aggressive substances. While for many applications it is sufficient to seal the delivery plunger in the cartridge wall using a sealing ring, generally an O-ring, aggressive substances that can attack this O-ring or those that have a low viscosity or extreme creep properties can result in situations which the use of only one sealing element becomes problematic. There are also substances that are sensitive to the penetration of water vapor or gases and thereby change their chemical properties.
  • a squeeze-out piston for containers which has at one end an annular groove for an elastically deformable sealing ring and a sealing lip, but which is dimensioned such that material still passes through reached.
  • the inventive idea disclosed in this document is directed to improving the geometric shape of the ring groove and the geometry of the elastic ring in such a way that a maximum seal is achieved when the piston is pushed into it.
  • the sealing arrangement shown there is not very suitable and no precautions are taken for venting during the filling process.
  • the discharge cartridge 1 with the storage cylinder 2 with its wall 3, the storage cylinder being closed at the bottom by a lockable mouth, not shown.
  • the cylinder 2 there is the precisely weighed amount of the filling compound 4 as well as a delivery piston 50, which as a rule consists of a soft material, preferably plastic.
  • the delivery plunger is sealed against the wall 3 of the supply cylinder 2 by two sealing members and no longer only by one which is arranged at the end of the delivery plunger on the product side .
  • O-ring 51 is now inserted into the cylinder jacket 53 at a distance from the end 52 of the delivery piston, preferably at its other end.
  • a circumferential sealing lip 54 which merges into the piston wall 53 and which forms a circumferential V-shaped groove 55 with the piston crown 58.
  • the sealing lip is flat at the front with the front piston surface.
  • a circumferential cavity 57 serves as a collecting chamber for the wall layer of the filling compound stripped from the O-ring, or if a small amount of filling compound does get behind the sealing lip.
  • vent hole 9 can be closed by a closure 10, which is described in detail in the aforementioned Swiss application and seals the same overflow chamber 17.
  • the bottom surface 58 of the piston contains an arrangement of radially extending ventilation grooves 15 which, in this exemplary embodiment, have a constantly increasing depth toward the ventilation bore 9. Tests have shown that these grooves 15 can also have a uniform depth in order to perform their function correctly. As can be seen from FIG. 1, the number of radially arranged grooves 15 decreases in the central region in order to facilitate manufacture.
  • the delivery piston also has the radial ribs 16 already described in the aforementioned application.
  • the circumferential groove 55 is also vented. This ventilation is achieved in that the radially extending grooves 15 open into the V-shaped circumferential groove 55 at their outer end. As a result, the air can be pressed out of this V-shaped groove completely to the vent hole 9 in order to escape there.
  • the dosing ratio can be maintained exactly, which is particularly the case with multiple discharge cartridges with storage cylinders of different diameters, respectively. Volumes is necessary.
  • the O-ring or other sealing element does not come into contact with the filling compound, or only very slightly, during the storage time, which is particularly important for long storage times and also when it comes to aggressive products.
  • the double sealing system also effectively prevents the penetration of water vapor or gases, which could endanger the chemical stability of the filling compound.
  • the central lip is generally not damaged when the piston is pushed in. This is in contrast to conventional methods which, by introducing venting needles or the like between the piston and the cylinder wall, achieve often incomplete venting and / or damage the sealing member.
  • the delivery piston 60 has, in addition to the first sealing lip 54, a second sealing lip 61, which can be somewhat smaller than the first. Between the sealing lip 54 and the flat bottom 66 of the piston in this example there is the same circumferential groove 55 as in the first example, into which, for example, the same ventilation grooves 15 as in the first example can open.
  • the second sealing lip is not only a safeguard when the first is breached, but also comes into operation if low-viscosity fillers are used.
  • the O-ring 65 is embedded in a recess 63 in the wall 62, which is arranged near the end opposite the sealing lips, which is followed by a second recess 64.
  • sealing lips are not limited to the version with the overflow chamber, but is suitable for all types of delivery pistons in discharge cartridges.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Austragkartusche gemäss Oberbegriff von Patentanspruch 1. Eine solche Austragkartusche ist aus der EP-A-0 344 491 des gleichen Anmelders bekannt. Diese Austragkartusche stellte damals gegenüber dem Stand der Technik zwar einen Fortschritt dar, doch haben Versuche gezeigt, dass sie verbesserungsfähig ist. In der EP-A-0 463 991 wurde, ausgehend von einem Förderkolben mit Entlüftungsbohrungen, im wesentlichen ein Merkmal verbessert um zu verhindern, dass beim Hineinpressen des Förderkolbens und Verschliessen der Entlüftungsbohrung herausfliessendes Material zu störenden Verschmutzungen führen kann und es wurden ferner Massnahme ergriffen, um ein schnelleres und einfacheres Verschliessen zu gewährleisten.
  • Die vorliegende Erfindung hingegen richtet sich auf die Verbesserung einer anderen Eigenschaft der Austragkartusche, auf die Verbesserung der Aufbewahrung der Füllmasse, insbesondere auf die langfristige Verwahrung von aggressiven Substanzen. Während für viele Anwendungen das Abdichten des Förderkolbens in der Kartuschenwand mittels einem Dichtungsring, im allgemeine O-Ring genügt, können aggressive Substanzen, die diesen O-Ring angreifen können oder durch solche, die eine niedrige Viskosität bzw. exteme Kriecheigenschaften aufweisen Situationen entstehen, in welchen die Verwendung nur eines Dichtorgans problematisch wird. Ausserdem gibt es Substanzen, die gegenüber Eindringen von Wasserdampf oder Gasen empfindlich sind und dadurch ihre chemischen Eigenschaften verändern.
  • Aus der DE-A-3 405 547 ist ein Auspresskolben für Behälter bekannt, der an einem Ende eine Ringnut für einen elastisch verformbaren Dichtring und eine Dichtungslippe aufweist, die aber so bemessen ist, dass Material noch hindurch gelangt. Der in dieser Schrift offenbarte Erfindungsgedanke richtet sich darauf, die geometrische Form der Ringnut und die Geometrie des elastischen Ringes derart zu verbessern, dass beim Hineinstossen des Kolbens eine maximale Dichtung erzielt wird. Für die lange Lagerung hingegen, ist die dort aufgezeigte Dichtungs-Anordnung wenig geeignet und für die Entlüftung während dem Einfüllvorgang sind auch keine Vorkehrungen getroffen.
  • Aus der DE-A-2 607 442 ist ferner eine Ausrüstung zum Austragen von Fugenmassen bekannt, wobei sich diese Masse in einer Kunststoff-Folie befindet und durch einen Kolben ausgepresst wird. Zum Ausbringen der Masse und Abschälen der Kunststoff-Folie von der Zylinderwand weist der Kolben eine zum Austragende weisende spitze Lippe sowie zum Verhindern von Luftzufuhr eine nach hinten gerichtete Lippe auf, wobei zwischen den beiden Lippen eine mit Oel gefüllte Nut vorhanden ist. Hier stellt sich das Problem der Entlüftung beim Füllen der Masse nicht.
  • Es ist von diesem Stand der Technik ausgehend Aufgabe der Erfindung eine Austragkartusche mit Vorratszylinder und Förderkolben anzugeben, bei der die Ausbildung des Förderkolbens eine annähernd vollständige Entlüftungs beim Einfüllen der Masse ermöglicht und ein Ausfliessen oder eine schädliche Beeinflussung des Kartuscheninhalts sowie eine Beschädigung des äussersten Dichtungsorgan wirksam verhindert wird. Diese Aufgabe wird in Patentanspruch 1 gelöst. In einer Weiterausbildung wird verhindert, dass eine Beschädigung des äussersten Dichtungsorgans Schaden verursacht.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
    • Fig. 1
    zeigt eine Sicht von unten auf den Förderkolben,
    Fig. 2
    zeigt einen Schnitt gemäss II-II in Fig. 1,
    Fig. 3
    zeigt im Schnitt den aufgesetzten Förderkolben in der Anfangsstellung vor dem Austragen und
    Fig. 4
    zeigt im Schnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Förderkolbens.
  • Man erkennt in Fig. 3 die Austragkartusche 1 mit dem Vorratszylinder 2 mit seiner Wand 3, wobei der Vorratszylinder unten durch eine nicht dargestellte abschliessbare Mündung abgeschlossen ist. Im Zylinder 2 befindet sich die genau abgewogene Menge der Füllmasse 4 sowie ein Förderkolben 50, der in der Regel aus einem weichen Material, vorzugsweise Kunststoff, besteht. Abweichend vom Förderkolben gemäss EP-A-344 491 oder gemäss der bereits erwähnten EP-A-463 991 wird der Förderkolben gegenüber der Wand 3 des Vorratszylinders 2 durch zwei Dichtungsorgane abgedichtet und nicht mehr nur durch eines, das am produktseitigen Ende des Förderkolbens angeordnet ist.
  • Der sonst übliche Dichtungsring, resp. O-Ring 51, ist nun in einem Abstand vom Ende 52 des Förderkolbens, vorzugsweise an seinem anderen Ende, in dessen Zylindermantel 53 eingelassen. Am produktseitigen Ende 52 des Förderkolbens befindet sich eine umlaufende Dichtungslippe 54, die in die Kolbenwand 53 übergeht und die mit dem Kolbenboden 58 eine umlaufende V-förmige Nut 55 bildet. Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Dichtungslippe vorne plan mit der vorderen Kolbenfläche.
  • An der Stelle, an der der Dichtungsring 51 eingelassen ist, ist die Kolbenwand 53 verdickt, wobei der Aussenumfang dort der gleiche ist wie an der Basis 56 der Dichtungslippe 54, so dass zwischen dieser Basis und der Verdickung, in der der O-Ring eingelassen ist, ein umlaufender Hohlraum 57 (siehe Fig. 3) entsteht. Dieser Hohlraum 57 dient als Auffangskammer für die vom O-Ring abgestreifte Wandschicht der Füllmasse, oder falls doch eine geringe Menge Füllmasse hinter die Dichtungslippe gelangt.
  • Die Verwendung einer solchen doppelten Dichtung ist besonders wirkungsvoll in Verbindung mit einem Förderkolben, dessen Boden wirksam entlüftet wird, insbesondere gemäss vorliegendem bevorzugten Ausführungsbeispiel, worin der Boden Entlüftungsnuten und eine Entlüftungsbohrung enthält. Im Gegensatz dazu besteht bei anderen bekannten Entlüftungsmethoden mit Entlüftungsnadeln oder dergleichen die Gefahr der Verletzung der Dichtungslippe. Das ganze Entlüftungssystem mit den sich daraus ergebenden Vorteilen ist ausführlich in der bereits genannten EP-A-463 991, auf die verwiesen wird, beschrieben, so dass verschiedene Elemente hier nur noch summarisch erwähnt werden.
  • Man erkennt in Fig. 2 die dem Kartuscheninhalt 4 zugewandte Bodenfläche 58 des Kolbens, die in Abweichung vom oben genannten Stand der Technik plan und nicht zur Entlüftungsbohrung 9 hin vertieft ausgebildet ist, um ein möglichst vollständiges Austragen der Füllmasse zu erzielen. Die Entlüftungsbohrung 9 ist durch einen Verschluss 10 verschliessbar, der eingehend in der genannten Schweizer Anmeldung beschrieben ist und dieselbe Ueberlaufkammer 17 abdichtet.
  • Die Bodenfläche 58 des Kolbens enthält eine Anordnung von radial verlaufenden Entlüftungsnuten 15, die zur Entlüftungsbohrung 9 hin in diesem Ausführungsbeispiel eine stetig sich vergrössernde Tiefe aufweisen. Versuche haben ergeben, dass diese Nuten 15 auch eine gleichmässige Tiefe aufweisen können, um ihre Funktion richtig zu erfüllen. Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, nimmt die Anzahl von radial angeordneten Nuten 15 im Mittelbereich ab, um die Herstellung zu erleichtern. Ausserdem weist der Förderkolben ebenfalls die bereits in der erwähnten Anmeldung beschriebenen radialen Rippen 16 auf.
  • Wichtig für die vollständige Entlüftung ist, dass auch die umlaufende Nut 55 entlüftet wird. Diese Entlüftung wird dadurch erreicht, dass die radial verlaufenden Nuten 15 an ihrem äusseren Ende in die V-förmige umlaufende Nut 55 münden. Dadurch kann die Luft aus dieser V-förmigen Nut vollständig zur Entlüftungsbohrung 9 gepresst werden, um dort zu entweichen.
  • Durch die vollständige Entlüftung der Bodenfläche des Kolbens kann das Dosierverhältnis exakt eingehalten werden, was insbesondere bei Mehrfach-Austragkartuschen mit Vorratszylindern verschiedener Durchmesser, resp. Volumina notwendig ist. Wie bereits erwähnt, kommt der O-Ring oder sonstiges Dichtungorgan während der Lagerzeit nicht oder nur sehr geringfügig mit der Füllmasse in Berührung, was insbesondere für lange Lagerzeiten wichtig ist und auch wenn es sich um agressive Produkte handelt. Andererseits verhindert das doppelte Dichtungssystem auch wirksam das Eindringen von Wasserdampf oder Gasen, die die chemische Stabilität der Füllmasse gefährden könnten.
  • Die Dichtungslippe wird bei zentraler Entlüftung beim Hineinstossen des Kolbens im allgemeinen nicht verletzt. Dies im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren, die durch Einbringen von Entlüftungsnadeln oder dergleichen zwischen Kolben und Zylinderwand eine oft unvollständige Entlüftung erzielen und/oder das Dichtungsorgan beschädigen.
  • Es kann jedoch vorkommen, dass bei der Herstellung oder beim Transport oder beim unsachgemässen Hineinstossen des Kolbens gemäss den Figuren 1-3 die Dichtungslippe verletzt wird, was unangenehme Folgen haben kann. Um solchen Schäden vorzubeugen ist gemäss Figur 4 vorgesehen, zwei Dichtungslippen anzuordnen.
  • Der Förderkolben 60 weist neben der ersten Dichtungslippe 54 wie beim ersten Kolben 50 eine zweite Dichtungslippe 61 auf, die etwas kleiner als die erste sein kann. Zwischen der Dichtungslippe 54 und dem in diesem Beispiel ebenen Boden 66 des Kolbens befindet sich die gleiche umlaufende Nut 55 wie beim ersten Beispiel, in die beispielsweise die gleichen Entlüftungsnuten 15 wie beim ersten Beispiel münden können.
  • Die zweite Dichtungslippe stellt nicht nur eine Sicherung bei Verletzung der ersten dar sondern tritt dann in Funktion, falls dünnflüssige Füllmassen verwendet werden. Entsprechend dem ersten Beispiel ist der O-Ring 65 in einer Ausnehmung 63 in Wand 62 eingelassen, die nahe dem den Dichtungslippen entgegengesetzten Ende angeordnet ist, der sich eine zweite Ausnehmung 64 anschliesst.
  • Die Verwendung von zwei Dichtungslippen ist nicht auf die Ausführung mit der Ueberlaufkammer beschränkt sondern für alle Arten Förderkolben in Austragkartuschen geeignet.

Claims (9)

  1. Austragkartusche (1) mit einem Vorratszylinder (2) und einem Förderkolben (50), in dessen Wand (53) ein Dichtungsring (51) eingelassen ist, wobei die dem Kartuscheninhalt (4) zugekehrte Bodenfläche (58, 66) des Förderkolbens radial verlaufende Entlüftungsnuten (15) aufweist, die an einer in der Mitte angeordneten Entlüftungsbohrung (9) münden, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (51) in einem Abstand von dem dem Kartuscheninhalt (4) zugewandten Ende (52) des Förderkolbens eingelassen ist und dieses Ende (52) zusätzlich mindestens eine Dichtungslippe (54, 61) aufweist, deren offenes Ende gegen den Kartuscheninhalt zeigt und mit dem Kolbenboden (52, 66) eine umlaufende, V-förmige Nut (55) bildet, in die die anderen Enden der Entlüftungsnuten (15) münden.
  2. Austragkartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderkolben-Ende (52) zwei in einem Abstand voneinander angeordnete Dichtungslippen (54, 61) aufweist, wobei die dem Förderkolben-Ende (52) nächste Dichtungslippe (54) die V-förmige Nut (55) bildet und die offenen Enden beider Dichtungslippen gegen den Kartuscheninhalt zeigen.
  3. Austragkartusche nach Anspruch 2, dadurch gekenzeichnet, dass die Dichtungslippen einstückig mit der Förderkolben-Wand (53) hergestellt sind.
  4. Austragkartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (51) in einer Verdickung in der Kolbenwand (53) eingelassen ist und zwischen dieser Verdickung und der Dichtungslippe (54) ein umlaufender, als Auffangskammer dienender Hohlraum (57) gebildet ist.
  5. Austragkartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenfläche (58, 66) des Förderkolbens (50, 60) plan ist.
  6. Austragkartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenfläche (58) des Förderkolbens (50) vom Kolbenrand zu der Entlüftungsbohrung (9) hin stetig vertieft ist.
  7. Austragkartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsnuten (15) eine gleichmässige Tiefe besitzen.
  8. Austragkartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsnuten (15) vom Kolbenrand zu der Entlüftungsbohrung (9) hin stetig vertieft sind.
  9. Austragkartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass um die Entlüftungsbohrung (9) eine Ueberlaufkammer (17) angeordnet ist, die wie die Entlüftungsbohrung mit einem Verschluss (10) abgeschlossen ist.
EP92810054A 1991-01-29 1992-01-27 Austragkartusche mit Vorratszylinder und Foerderkolben Expired - Lifetime EP0497739B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
CH269/91 1991-01-29
CH26991 1991-01-29

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EP0497739B1 true EP0497739B1 (de) 1996-10-09

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