EP1514611B1 - Verschlusskolben für Kartuschen mit Entlüftung und Barriereeigenschaften - Google Patents

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EP1514611B1
EP1514611B1 EP04020848A EP04020848A EP1514611B1 EP 1514611 B1 EP1514611 B1 EP 1514611B1 EP 04020848 A EP04020848 A EP 04020848A EP 04020848 A EP04020848 A EP 04020848A EP 1514611 B1 EP1514611 B1 EP 1514611B1
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EP
European Patent Office
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piston
sealing
cartridge
sealing piston
spreader
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EP04020848A
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EP1514611A3 (de
EP1514611A2 (de
Inventor
Klaus Nehren
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Kulzer GmbH
Original Assignee
Heraeus Kulzer GmbH
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Publication date
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Publication of EP1514611A3 publication Critical patent/EP1514611A3/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C17/00—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces
    • B05C17/005—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes
    • B05C17/00576—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes characterised by the construction of a piston as pressure exerting means, or of the co-operating container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C17/00—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces
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    • B05C17/00576—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes characterised by the construction of a piston as pressure exerting means, or of the co-operating container
    • B05C17/00579—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes characterised by the construction of a piston as pressure exerting means, or of the co-operating container comprising means for allowing entrapped air to escape to the atmosphere
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C17/00—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces
    • B05C17/005—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes
    • B05C17/01—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes with manually mechanically or electrically actuated piston or the like

Definitions

  • the invention relates to cartridges for receiving pasty material.
  • cartridges for receiving pasty material.
  • the use of cartridges is common today for many product groups. Apart from single-component and multi-component adhesives and sealants as well as printing inks, dental impression materials are also available in plastic or aluminum cartridges. Many of these products are damaged when stored in the cartridge or have only a short shelf life due to introduced air bubbles or diffusion through the packaging.
  • the air bubbles in the cartridge are created when the piston is inserted into the cartridge opening after filling. Since the pistons must have a sealing function to the cartridge wall, the air cushion located between the product and the piston is at least partially enclosed. Moisture-sensitive products may harden at the edges of trapped air.
  • Another problem for some products is the escape of ingredients or the ingress of moisture or other air components.
  • DE 100 29 799 A1 relates to a cartridge piston, in which the piston shoulder presses sealingly against the cartridge wall by delivery pressure of the discharge device onto a spreader ring molded into the piston.
  • DE 42 29 588 A1 describes a cartridge piston with an elastic piston crown and an end bead whose outer diameter is larger than the inner diameter of the cartridge.
  • EP 0 301 327B1 DE 8710233 U1
  • a cartridge piston is described, in which the piston shoulder presses sealingly against the cartridge wall by means of a clamping ring which can be inserted by clamping onto a piston molded into the piston.
  • DE 34 05 547 discloses a piston with an oblique to the cartridge wall annular groove into which an elastic sealing ring is inserted.
  • DE 34 35 576 is about a follower piston for a dispenser with a closable vent.
  • DE 36 35 849 A1 describes a ventable piston for dispensers with a molded-on closure part.
  • DE 23 02 364 A1 has the object of a ventable piston for cartridges with a molded in the centrally located vent channel molded plugs.
  • EP 1 209 098 A1 relates to a cartridge with pistons for processing tubular bags in conventional discharge pistols.
  • EP 281 755 B1 US 4,834,268
  • the piston has an annular groove in which an elastic sealing ring is inserted.
  • EP 344 491 B1 describes cartridges with a piston having a sealing ring and leading to a closable by means of screw vent hole radial venting channels.
  • EP 463 991 B1 relates to cartridges with a piston having a sealing ring and radial venting ducts leading to a vent bore with plugs.
  • EP 497 739 B1 Similar.
  • US 5,400,926 recommends cartridges with a piston, which has a sealing ring and a vent hole with plugs leading radial venting channels, wherein before the sealing ring sealing lips are still arranged, the circumferential groove opens into the venting channels.
  • DE 196 43 506 A1 the piston of a dispensing device for pressure relief after delivery is designed in two parts.
  • DE 197 14 331 A1 describes a cartridge piston having radially extending channels or grooves between the central vent hole and piston edge.
  • the generic US 4,452,3701 EP81145 A1 describes a device in which the bottom closure of a cartridge rectifier has a closure plate and a hollow piston portion whose outer wall surrounds a voltage applied to the container inner wall elastic lip.
  • An additional cover element (7) follows the contour of the closure plate and thus forms a peripheral edge (8) which can form a snap lock with the outer closure edge (9).
  • the object of the invention is therefore to provide cartridges that can be processed during the filling without air pockets, allow the simplest and quickest possible filling, offer good barrier properties against moisture, and have high mechanical strength so as not to deform under delivery pressure.
  • the cartridge can also be designed as a double or multiple cartridge.
  • the main feature of the piston are its two-part form of sealing and expansion piston with closable by the expansion piston vents.
  • the sealing piston is substantially elastically deformable or its material yields.
  • a relatively thin-walled sealing piston made of elastic or plastic material such as PE-LD, PE-HD, PP or TPE or blends as a plastic injection molding is easy and inexpensive to manufacture.
  • PTFE or various types of rubber which, however, can not be processed by injection molding and are therefore more expensive to manufacture. The selection of materials may be limited due to incompatibility with the product.
  • expansion piston made of a less flexible and much harder material.
  • the expansion piston is substantially rigid.
  • PP PE-HD, PA, POM a material with the required mechanical strength and barrier effect for the injection molding technology can be selected.
  • metals such as aluminum or steel is conceivable, but more expensive.
  • the expansion piston exerts forces radially outwards, which press the sealing piston more strongly against the cylindrical inner wall of the cartridge. This is e.g. to solve constructive by the expansion piston can be pressed into the sealing piston, and at several points larger dimensions than the corresponding cavity of the sealing piston can accommodate. This causes outward pressure forces. Preferably, the bouncing of the expansion piston in the sealing piston, so that a tight connection ensteht. This is easy to accomplish by locking means.
  • air pressure arising during the press-in or bounce process must be dissipated through openings in the expansion piston.
  • the air pressure can also be used to increase the pressure forces on the cavity of the sealing piston.
  • the sealing piston is advantageously already designed so that it is substantially in sliding connection with the cylinder wall, but still leaves vents, usually in a ring shape along the cylinder wall, free. These vents are closed after pressing the expansion piston. It is also advantageous if the sealing piston is convex or conical on the side facing the filling material. As a result, the displaced during filling air is directed to the vents.
  • the sealing piston 1 is hollow from the rear, has a plurality of circumferential rings 6, 7, 8 for sealing and stripping of the product 4 and is at all points in the diameter slightly smaller than the inner diameter of the cartridge tube third
  • the expansion piston 2 is advantageously shaped so that it can be bounced into the sealing piston 1 , rests on a bead 10 as possible on the upper sealing piston edge 8 to penetrate only slightly into the sealing piston, but until it is inserted into the cartridge by a front Bead 18 to be held in it.
  • the expansion piston 2 may have rings 11 and / or radially extending struts 16 in the cavity which may extend from the bottom 9 to the edge 17 .
  • Sealing and expansion pistons 1 + 2 are already used pre-assembled in the filling, the time and mechanical complexity, which is equivalent to a one-piece piston.
  • the sealing piston 1 has a bottom 5 which is arched or sharpened in the product-contacting direction in order to establish contact with the product first in the center of the cartridge tube 3 . Since the piston crown edge 6 and all subsequent sealing rings 7/8 have a slightly smaller diameter than the cartridge tube 3 inside, the remaining air 20 is displaced by the product 4 during further insertion. Only when the product 4 fills the thin gap between the cartridge wall 3 and piston bottom edge 6 increases suddenly the force to push the piston further.
  • the expansion piston 2 is pressed until it stops in the sealing piston 1 , wherein the sealing rings 6/7 of the sealing piston 1 expand to the cartridge wall 3 and its bottom 5 applies by stretching to the bottom 9 of the expansion piston 2 .
  • the locking means 21 By the locking means 21 , this position is maintained.
  • a barrier film 14 of, for example aluminum or EVOH is inserted into the sealing piston 1 for particularly sensitive products.
  • the foil is on the Inside the sealing piston provided and remains after insertion and locking of the expansion piston between spreading and sealing piston.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)
  • Package Specialized In Special Use (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Actuator (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft Kartuschen zur Aufnahme pastösen Materials. Die Verwendung von Kartuschen ist heute für sehr viele Produktgruppen üblich. Außer für ein- und mehrkomponentige Kleb- und Dichtstoffe sowie für Druckfarben werden auch dentale Abformmassen in Kunststoff- oder Aluminiumkartuschen angeboten. Viele dieser Produkte werden bei Lagerung in der Kartusche geschädigt oder haben nur geringe Haltbarkeitsdauer durch eingebrachte Luftblasen oder Diffusion durch das Packmittel.
  • Die Luftblasen in der Kartusche entstehen, wenn der Kolben nach der Befüllung in die Kartuschenöffnung eingesetzt wird. Da die Kolben zur Kartuschenwand eine Dichtfunktion besitzen müssen, wird das zwischen Produkt und Kolben befindliche Luftpolster zumindest teilweise mit eingeschlossen. Bei feuchtigkeitsempfindlichen Produkten kann es an den Rändern von Lufteinschlüssen zu Aushärtungen kommen.
  • Bei füllstoffhaltigen Produkten ist es ein bekanntes Problem, dass es an Grenzflächen von Paste zur Luft zur Abscheidung von flüssigen Bestandteilen kommt, was bei der Anwendung dieser Pasten stören kann.
  • Insbesondere bei mehrkomponentigen Produkten für automatische Mischsysteme mit statischen oder dynamischen Mischern führen Luftblasen in den meist Doppelkartuschen zu schwankenden Mischungsverhältnissen, da die Luftblasen unter dem zu Beginn ansteigenden Förderdruck erst komprimiert werden und den Produktaustrag verzögern. Dann zum Schluss bei nachlassendem Förderdruck zum Nachdrücken der einem blasenhaltigen Komponente führt. Besonders bei durch Hebelfunktion von Hand ausgeförderten Pasten ergibt sich dadurch ein ständig schwankendes Mischungsverhältnis, aber auch bei allen anderen hand-, druck- oder motorgetriebenen Hand- oder Standgeräten treten diese Störungen auf.
  • Ein weiteres Problem für einige Produkte ist das Entweichen von Inhaltsstoffen oder das Eindringen von Feuchtigkeit oder sonstigen Luftbestandteilen.
  • Während bei Kartuschenkörpern meist durch Verwendung von z.B. Aluminium oder erhöhter Wandstärken bei Kunstoffen hinreichende Barriereeigenschaften erzielt werden können, bilden häufig die Kunststoffkolben die schwächste Stelle der Kartuschen.
  • Es hat viele Versuche gegeben, Kartuschen mit guten Barriereeigenschaften bei gleichzeitiger Entlüftbarkeit zur Verfügung zu stellen.
  • DE 100 29 799 A1 betrifft einen Kartuschenkolben, bei dem sich die Kolbenschulter durch Förderdruck des Austraggerätes auf einen in den Kolben angespritzten Spreizring dichtend an die Kartuschenwand anpresst. DE 42 29 588 A1 beschreibt einen Kartuschenkolben mit elastischem Kolbenboden und einer Endwulst, deren Außendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser der Kartusche. In EP 0 301 327B1 ( DE 8710233 U1 ) wird ein Kartuschenkolben beschrieben, bei dem sich die Kolbenschulter durch einen auf einen in den Kolben angespritzten Spreizring klemmend einschiebbaren Verstärkungsring dichtend an die Kartuschenwand anpresst. DE 34 05 547 ( EP 0 152 373 ) offenbart einen Kolben mit einer zur Kartuschenwand schräg verlaufenden Ringnut, in die ein elastischer Dichtring eingelassen ist. In DE 34 35 576 geht es um einen Nachlaufkolben für einen Spender mit einer verschließbaren Entlüftungsöffnung. DE 36 35 849 A1 schildert einen entlüftbarer Kolben für Spender mit einem angespritzten Verschlussteil. In WO 90 / 05096 wird ein entlüftbarer Kolben mit selbstsichernden Verschlussstopfen vorgestellt. DE 23 02 364 A1 hat einen entlüftbaren Kolben für Kartuschen mit einem im zentrisch sitzenden Entlüftungskanal enthaltenen angespritzten Verschlussstopfen zum Gegenstand. EP 1 209 098 A1 betrifft eine Kartusche mit Kolben zur Verarbeitung von Schlauchbeuteln in üblichen Austragpistolen. In EP 281 755 B1 ( US 4,834,268 ) hat der Kolben eine Ringnut in die ein elastischer Dichtring eingelassen ist. EP 344 491 B1 beschreibt Kartuschen mit einem Kolben, der einen Dichtungsring und zu einer mittels Schraube zu verschließenden Entlüftungsbohrung führende radiale Entlüftungskanäle besitzt. EP 463 991 B1 betrifft Kartuschen mit einem Kolben, der einen Dichtungsring und zu einer Entlüftungsbohrung mit Stopfen führende radiale Entlüftungskanäle besitzt. EP 497 739 B1 (ähnl. US 5,400,926 ) empfiehlt Kartuschen mit einem Kolben, der einen Dichtungsring und zu einer Entlüftungsbohrung mit Stopfen führende radiale Entlüftungskanäle besitzt, wobei vor dem Dichtungsring noch Dichtlippen angeordnet sind, deren umlaufende Nut in die Entlüftungskanäle mündet. In DE 196 43 506 A1 ist der Kolben eines Austraggerätes zur Druckentlastung nach der Förderung zweiteilig ausgestaltet. DE 197 14 331 A1 beschreibt einen Kartuschenkolben, der radial verlaufende Kanäle oder Nuten zwischen zentrischer Entlüftungsbohrung und Kolbenrand besitzt.
  • In EP 344 491 , EP 463 991 , EP 497 739 , US 5,400,926 , DE 197 14 331 und WO 90/05096 sind jeweils Kolben für Kartuschen oder Spender erwähnt, die die Entlüftung jeweils durch einen in der Kolbenmitte enthaltenen Kanal gewährleisten. Dieser Kanal wird dann in einem zusätzlichen zweiten Schritt mit einem separaten Teil in Form von Schrauben oder Stopfen verschlossen. Dadurch werden die Taktzeiten bei der Abfüllung deutlich erhöht.
  • Dieser Nachteil des erhöhten Abfüllaufwandes kann behoben werden, indem wie in DE 23 02 364 A1 und DE 36 35 849 A1 beschrieben, der benötigte Stopfen bereits Teil des Kolbens ist und nur noch nach dem Belüften durch Eindrücken den Entlüftungskanal verschließen muss.
  • Ein anderer Weg wird in DE 100 29 799 A1 beschrieben, indem der dem Produkt zugewandten Dichtrand am Kolbenboden so klein ist, dass die Luft beim Einsetzen des Kolbens entweichen kann. Um die beim Austragen des Produktes unter erhöhtem Druck benötigte Dichtwirkung zu besitzen, enthält der Kolben im Inneren einen Spreizring, der durch den Druck des Austraggerätekolbens eine Dehnung des Kolbenbodens bis an die Kartuschenwand verursacht.
  • Bei EP 301 327 A2 wird das Prinzip des Spreizringes benutzt, jedoch die Dehnung nicht erst und nur durch das Austraggerät verursacht, sondern in einem zweiten Verarbeitungsschritt wird dort ein Verstärkungsring klemmend auf den Spreizring eingeschoben, der für eine sofortige und dauerhafte Dehnung des Kolbenbodens sorgt.
  • Ein Kolben mit einem elastischen Boden, dessen hinterer Rand wegen seines größeren Durchmessers auf dem Kartuschenrand aufliegt, wird in DE 42 29 588 A1 erwähnt.
  • Die gattungsbildende US 4,452,3701 EP81145 A1 beschreibt eine Vorrichtung, bei der der Bodenverschluss einer Kartusche füllgutseitig einen Verschlussteller und einen Hohlkolbenabschnitt aufweist, dessen Außenwand eine an der Behälterinnenwand anliegende elastische Lippe umgibt. Ein zusätzliches Deckelelement (7) folgt der Kontur des Verschlusstellers und bildet damit einen umlaufenden Rand (8), der mit dem äußeren Verschlusstellerrand (9) eine Schnappverriegelung bilden kann.
  • Die Lösungen des Standes der Technik lassen hinsichtlich Entlüftbarkeit, Barriereeigenschaften und Einfachheit der Verarbeitung und Befüllung noch zu wünschen übrig.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, Kartuschen bereitzustellen, die bei der Abfüllung ohne Lufteinschlüsse verarbeitet werden können, eine möglichst einfache und schnelle Befüllung gestatten, gute Barriereeigenschaften gegen Feuchtigkeit bieten, und hohe mechanische Festigkeit besitzen um sich nicht unter Förderdruck zu deformieren.
  • Indem eine besondere Ausgestaltung des Kolbens und gegebenenfalls eine besondere Kombination aus verschiedenen Materialien eingesetzt wird, lassen sich alle diese geforderten Eigenschaften einstellen und spezifischen Anforderungen anpassen.
  • Die Erfindung betrifft somit eine Kartusche zur Aufnahme pastösen Materials mit einem zylinderförmigen Kartuschenkörper, mit einem zwei- oder mehrteiligen Kolben, aufweisend einen Dichtkolben und einen darin in einen Hohlraum einführbarem Spreizkolben, wobei
    1. (a) der Dichtkolben etwas geringere Außenmaße als die Kartuscheninnenwand besitzt, so dass er im wesentlichen gleitend anliegt, aber noch Entlüftungsöffnungen freilässt, und
    2. (b) der Spreizkolben zumindest an einigen Stellen größere Ausmaße besitzt, als der für ihn im Dichtkolben vorgesehene Hohlraum aufnehmen kann
    3. (c) der Spreizkolben (2) an der Außenseite mit einem Rastmittel (21) versehen ist, das an der Innenseite des Dichtkolbens seine Entsprechung hat
      und
    4. (d) auf der Innenseite des Dichtkolbens (1) eine zusätzliche Dichtungsfolie (14) vorgesehen ist, die nach Einführung und Einrasten des Spreizkolbens zwischen Spreiz und Dichtkolben verbleibt.
  • Dadurch werden nach Einführen des Spreizkolbens in den Dichtkolben die Entlüftungsöffnungen durch radiale Verformung des Dichtkolbens nach außen geschlossen. Die Kartusche kann auch als Doppel- oder Mehrfachkartusche ausgebildet sein.
  • Das Hauptmerkmal des Kolbens sind seine zweiteilige Form aus Dicht- und Spreizkolben mit durch den Spreizkolben verschließbaren Entlüftungsöffnungen. Der Dichtkolben ist im wesentlichen elastisch verformbar bzw. sein Material gibt nach. Z. B. ist ein relativ dünnwandiger Dichtkolben aus elastischem oder plastischem Material wie PE-LD, PE -HD, PP oder TPE oder Blends als Kunststoffspritzguss einfach und preiswert herzustellen. Geeignet sind aber auch PTFE oder verschiedene Kautschuksorten, die sich jedoch nicht mittels Spritzguss verarbeiten lassen und daher in der Herstellung teurer sind. Die Materialauswahl kann dabei infolge Unverträglichkeit mit dem Produkt begrenzt sein.
  • Um die hohen Kräfte, die beim Austragen der Produkte auftreten können, zu beherrschen, ist es sinnvoll, einen separaten Spreizkolben aus einem weniger flexiblen und deutlich härteren Material bereitzustellen. Der Spreizkolben ist im wesentlichen starr. Dabei kann dann durch z.B. PP, PE-HD, PA, POM ein Material mit der benötigten mechanischen Festigkeit und Barrierewirkung für die Spritzgusstechnik gewählt werden. Die Verwendung von Metallen, wie Aluminium oder Stahl ist denkbar, aber teurer.
  • Der Spreizkolben übt radial nach außen Kräfte aus, welche den Dichtkolben stärker an die zylindrische Kartuscheninnenwand drücken. Das ist z.B. konstruktiv zu lösen, indem der Spreizkolben in den Dichtkolben einpressbar ist, und an mehreren Stellen größere Ausmaße hat als der entsprechende Hohlraum des Dichtkolbens aufnehmen kann. Das bewirkt nach außen gerichtete Druckkräfte. Bevorzugt ist das Einprellen des Spreizkolbens in den Dichtkolben, so dass eine festsitzende Verbindung ensteht. Dies ist einfach durch Rastmittel zu bewerkstelligen.
  • Beim Einpress- oder Prellvorgang entstehender Luftdruck ist ggf. durch Öffnungen im Spreizkolben abzuführen. Der Luftdruck kann aber auch zur Erhöhung der Druckkräfte auf den Hohlraum des Dichtkolbens genutzt werden. Der Dichtkolben ist vorteilhaft bereits so ausgeführt, dass er im wesentlichen in gleitender Verbindung mit der Zylinderwand steht, aber noch Entlüftungsöffnungen, gewöhnlich in einer Ringform entlang der Zylinderwand, freilässt. Diese Entlüftungsöffnungen werden nach Einpressen des Spreizkolbens geschlossen. Von Vorteil ist es auch, wenn der der Dichtkolben auf der zum Füllgut gewandten Seite konvex oder konisch ausgeführt ist. Dadurch wird die beim Befüllen verdrängte Luft auf die Entlüftungsöffnungen zu geleitet.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert:
    • Fig. 1
    zeigt eine Doppelkartusche mit zwei Kolben aus Dicht- und Spreizkolben, vor dem Eindrücken des Spreizkolbens.
    Fig. 2
    zeigt die Situation nach Eindrücken des Spreizkolbens.
    Fig. 3
    zeigt die einzelnen Teile von Dicht- und Spreizkolben vor dem Eindrücken.
    Fig. 4
    zeigt die Situation nach dem Eindrücken des Spreizkolbens.
    Fig. 5
    ist eine Draufsicht zur Darstellung der Ringe 11 und Streben 16.
  • Der Dichtkolben 1 ist von hinten her hohl, besitzt mehrere umlaufende Ringe 6, 7, 8 zum Dichten und Abstreifen des Produktes 4 und ist an allen Stellen im Durchmesser geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Kartuschenrohres 3.
  • Der Spreizkolben 2 ist vorteilhaft so geformt, dass er in den Dichtkolben 1 eingeprellt werden kann, auf einer möglichst umlaufenden Wulst 10 auf dem oberen Dichtkolbenrand 8 aufliegt, um nur ein wenig in den Dichtkolben einzudringen, aber bis zum Einsetzen in die Kartusche durch eine vordere Wulst 18 darin gehalten zu werden.
  • Im Boden 5 des Spreizkolbens 2 ist ein kleines Belüftungsloch 12 angebracht, um das Ineinanderfügen der beiden Kolben 1 und 2 zu ermöglichen. Um den Druck des Gesamtkolbens 15, Kombination von 1 mit 2 und 14 möglichst gleichmäßig aufzunehmen, kann der Spreizkolben 2 Ringe 11 und/oder radial verlaufende Streben 16 im Hohlraum besitzen die vom Boden 9 bis zum Rand 17 reichen können.
  • Am oberen Rand 17 besitzt er eine Wulst 13 die über den Innenrand 19 des Dichtkolbens 1 übersteht, aber nicht bis zur Kartuschenwand 3 reicht.
  • Dicht- und Spreizkolben 1 + 2 werden bereits vorkonfektioniert bei der Abfüllung eingesetzt, wobei der zeitliche und maschinelle Aufwand, dem eines einteiligen Kolbens gleichzusetzen ist.
  • Der Dichtkolben 1 besitzt einen Boden 5 der in produktberührende Richtung gewölbt oder angespitzt ist, um den Kontakt zum Produkt zuerst in der Mitte des Kartuschenrohres 3 herzustellen. Da der Kolbenbodenrand 6 und alle dahinter folgenden Dichtringe 7/8 einen geringfügig kleineren Durchmesser besitzen als das Kartuschenrohr 3 innen, wird die noch vorhandene Luft 20 beim weiteren Einschieben durch das Produkt 4 verdrängt. Erst wenn das Produkt 4 den dünnen Spalt zwischen Kartuschenwand 3 und Kolbenbodenrand 6 ausfüllt erhöht sich sprunghaft die Kraft, um den Kolben weiterzuschieben.
  • Dadurch wird der Spreizkolben 2 bis zum Anschlag in den Dichtkolben 1 eingedrückt, wobei sich die Dichtringe 6/7 des Dichtkolbens 1 bis an die Kartuschenwand 3 weiten und sein Boden 5 sich durch Dehnung an den Boden 9 des Spreizkolbens 2 anlegt. Durch das Rastmittel 21 bleibt diese Position erhalten.
  • Gemäß der Erfindung wird für besonders empfindliche Produkte bei der Vorkonfektionierung der Kolbenkombination (1 + 2) eine Barrierefolie 14 aus z.B. Aluminium oder EVOH in den Dichtkolben 1 eingelegt. Dadurch lässt sich die Barriereeigenschaft noch weiter verbessern. Die Folie ist auf der Innenseite des Dichtkolbens vorgesehen und verbleibt nach Einführung und Einrasten des Spreizkolbens zwischen Spreiz- und Dichtkolben.

Claims (4)

  1. Kartusche zur Aufnahme pastösen Materials mit
    einem zylinderförmigen Kartuschenkörper (3),
    einem zwei- oder mehrteiligen Kolben mit einem Dichtkolben (1) und einem darin in einen Hohlraum einführbaren Spreizkolben (2),
    wobei
    (a) der Dichtkolben (1) etwas geringere Außenmaße als die Kartuscheninnenwand (3) besitzt, so dass zwischen Dichtkolben (1) und Kartuscheninnenwand (3) Entlüftungsöffnungen (bei 6,7) frei bleiben,
    (b) der Spreizkolben (2) zumindest an einigen Stellen größere Ausmaße besitzt, als der für ihn im Dichtkolben vorgesehene Hohlraum aufnehmen kann,
    (c) der Spreizkolben (2) an der Außenseite mit einem Rastmittel (21) versehen ist, das an der Innenseite des Dichtkolbens seine Entsprechung hat
    dadurch gekennzeichnet, dass
    (d) auf der Innenseite des Dichtkolbens (1) eine zusätzliche Dichtungsfolie (14) vorgesehen ist, die nach Einführung und Einrasten des Spreizkolbens zwischen Spreiz und Dichtkolben verbleibt.
  2. Kartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschluss zwischen Kartuscheninnenwand (3) und Dichtkolben (1) über Ringe (6, 7, 8) erfolgt.
  3. Kartusche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkolben (1) die Ringe (6, 7, 8) trägt.
  4. Kartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkolben (1) auf der zum Füllgut (4) gewandten Seite (5) konvex oder konisch ausgeführt ist.
EP04020848A 2003-09-10 2004-09-02 Verschlusskolben für Kartuschen mit Entlüftung und Barriereeigenschaften Expired - Lifetime EP1514611B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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