EP3597311A1

EP3597311A1 - Kartusche mit kolben und entlüftungseinrichtung

Info

Publication number: EP3597311A1
Application number: EP19185548.5A
Authority: EP
Inventors: Amir Assadi
Original assignee: Fischerwerke GmbH and Co KG
Current assignee: Fischerwerke GmbH and Co KG
Priority date: 2018-07-16
Filing date: 2019-07-10
Publication date: 2020-01-22
Also published as: DE102019118627A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kartusche (1) zum Aufbewahren und Ausbringen einer Masse. Um eine Entlüftung der Kartusche (1) nach dem Befüllen zu verbessern, schlägt die Erfindung einen Kolben (11) mit einer Entlüftungseinrichtung (42) vor, wobei diese einen zentralen Entlüftungskanal (25) und eine lange Entlüftungsstrecke (41) aufweist. Die Entlüftung erfolgt dadurch, dass die Luft entlang der Entlüftungsstrecke (41) zwischen einem Grundkörper (14) und einem Abdeckelement (15) geführt wird. Das Abdeckelement (15) weist einen geschlossenen, flächigen Boden (30) und einen umlaufenden, vom Boden (30) nach hinten ragenden Steg (31) auf, der derart in eine korrespondierende, ringförmige Aussparung (23) im Grundkörper (14) eingreift, dass die Entlüftungsstrecke (41) gebildet ist, die von einer vorderen Seite (37) des Abdeckelements (15) entlang einer radialen Außenseite (38) des Stegs (31) nach hinten und innerhalb der Aussparung (23) entlang einer radialen Innenseite (34) des Stegs (31) wieder nach vorne und von dort entlang des Bodens (30) in radialer Richtung zum Entlüftungskanal (25) führt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kartusche mit Kolben und Entlüftungseinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Kartuschen zum Aufbewahren von Massen, wie beispielsweise aushärtbare Klebemassen, mit einem Kolben zum Ausbringen der Masse, sind allgemein bekannt. Die Kartuschen weisen ein Rohr und ein Kopfstück am vorderen Ende des Rohrs auf. Das Kopfstück weist einen Auslass für die Masse auf, der in der Regel bis zum Auspressen der Masse mittels des Kolbens geschlossen bleibt. Die Befüllung derartiger Kartuschen erfolgt von der Hinterseite des Rohrs. Mit "vorne" ist im Folgenden stets die Seite der Kartusche gemeint, an der das Kopfstück angeordnet ist, und mit "hinten" entsprechend die gegenüberliegende Seite. Die Befüllung derartiger Kartuschen erfolgt zumeist durch das hintere Ende des Rohrs, da hier ein großer Querschnitt eine schnelle Befüllung erlaubt. Anschließend wird der Kolben von hinten in das Rohr gesetzt. Dabei entsteht zwangsläufig zwischen dem Kolben und der Masse ein Luftpolster. Diese Luft gilt es möglichst vollständig zu entfernen, wozu der Kolben häufig eine Entlüftungseinrichtung aufweist. Ziel der Entlüftungseinrichtung ist, dass die Luft möglichst vollständig entweicht, jedoch nicht die Masse. Auch soll die Kartusche nach dem Entlüften bis zur Ausbringung der Masse dauerhaft verschlossen sein, damit weder Masse ungewollt entweicht, noch Luft zur Masse gelangt.
Aus der Druckschrift EP 1 308 218 B1 ist ein Kolben für eine Kartusche mit einer derartigen Entlüftungseinrichtung bekannt. Die Druckschrift schlägt eine Entlüftungsöffnung vor, die von einer flexiblen Abdeckscheibe abgedeckt ist. Die Abdeckscheibe ist an einer Vorderseite des Kolbens angeordnet. Zwischen der Abdeckscheibe und einem Grundkörper des Kolbens ist eine Labyrinthstrecke ausgebildet. Beim Einführen des Kolbens in das Rohr erzeugt das erwähnte Luftpolster einen Druck auf die Abdeckscheibe, wodurch diese sich nach hinten wölbt und zwischen dem Rand der Abdeckscheibe und einer Wand des Grundkörpers eine Dichtwirkung aufgehoben wird. Hierdurch kann Luft von dem radial außen liegenden Rand der Abdeckscheibe aus durch die Labyrinthstrecke hindurch radial nach innen bis zur Entlüftungsöffnung dringen und durch diese hindurch zur offenen hinteren Seite des Grundkörpers. Dagegen wird die Masse durch die Labyrinthstrecke an einem Entweichen gehindert. Allerdings hängt der Erfolg dieser Maßnahme von einer Abstimmung zwischen Füllstoffen in der Masse und der Ausgestaltung der Labyrinthstrecke ab.
Aufgabe der Erfindung ist, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Entlüftung zu gewährleisten, die für unterschiedliche Massen geeignet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kartusche mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Kartusche zum Aufbewahren und Ausbringen einer Masse weist ein Rohr und ein Kopfstück am vorderen Ende des Rohrs mit einem Auslass auf, dessen Querschnitt gegenüber dem Rohr reduziert ist. Das Rohr hat insbesondere einen kreisförmigen Querschnitt, jedoch sind auch andere Querschnittsformen denkbar. Das Kopfstück kann einstückig mit dem Rohr oder ein separates Bauteil sein. Das Kopfstück kann auch der Verbindung mit einem weiteren Rohr der Kartusche dienen, insbesondere wenn es sich bei einer in der Kartusche aufbewahrten Masse um eine Zweikomponentenmasse handelt. Der Auslass kann beispielsweise dem Aufsetzen oder Aufschrauben eines Statikmischers dienen, der dem Vermischen einer Zweikomponentenmasse dient. Alternativ zu einem zweiten Rohr kann im Rohr ein weiteres Behältnis, wie beispielsweise ein Blasformteil oder ein Teleskopbehälter angeordnet sein.
Zum Auspressen einer im Rohr befindlichen Masse weist die Kartusche einen im und vom Rohr geführten Kolben auf, der in Richtung des vorderen Endes längs einer Kolbenachse bewegbar ist. "Vorne" und "hinten" bezieht sich somit auf die Bewegung des Kolbens in Richtung des Kopfstücks. Entsprechend meint "nach vorne" im Folgenden "in Richtung des vorderen Ende des Rohrs" und "nach hinten" entsprechend umgekehrt. Für die Führung des Kolbens ist die Kartusche insbesondere derart gestaltet, dass sie von einer Auspresspistole aufgenommen werden kann, die einen Auspressstempel zum Drücken des Kolbens von hinten aufweist. Der Kolben hat insbesondere radial außen eine Dichtung zur Abdichtung gegenüber dem Rohr, worauf es im Rahmen dieser Erfindung jedoch nicht ankommt. Auch kann er beispielsweise Versteifungsrippen zur Ausbildung einer stabilen, materialsparenden und einfach herstellbaren Struktur aufweisen, worauf es jedoch ebenfalls im Rahmen dieser Erfindung nicht ankommt.
Der Kolben weist erfindungsgemäß eine Entlüftungseinrichtung auf mit einem zur Kolbenachse parallelen, insbesondere koaxialen, Entlüftungskanal in einem Grundkörper des Kolbens. Der Entlüftungskanal ist insbesondere beim Befüllen der Kartusche mit der Masse nach hinten offen, kann dann aber verschlossen sein. Es wird also unter einem "Entlüftungskanal" hier auch ein Kanal verstanden, der an einem Ende, insbesondere am hinteren Ende, verschlossen ist. Der Verschluss kann beispielsweise durch Reibschweißen oder durch ein separates Element ventilartig verschlossen werden. Zur Ausbildung eines einfach herstellbaren und verschließbaren Entlüftungskanals weist dieser insbesondere einen kreisförmigen und insbesondere keinen ringförmigen Querschnitt auf.
Von vorne in axialer Richtung gesehen, also vom Inneren des Rohrs nach hinten gesehen, ist der Entlüftungskanal von einem vom Grundkörper separaten Abdeckelement des Kolbens überdeckt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement einen geschlossenen, flächigen Boden und einen umlaufenden, vom Boden nach hinten ragenden Steg aufweist. Der Steg bildet insbesondere einen radial äußeren Rand des Abdeckelements. Insbesondere ist das Abdeckelement topfförmig. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, dass der Steg nicht den äußeren Rand bildet, sondern diesem gegenüber radial nach innen versetzt ist. Auch sind weitere Elemente, wie beispielsweise weitere umlaufende Stege mit einem kleineren Durchmesser, die nach hinten ragen, aber auch Elemente, die nach vorne ragen, möglich. Die Höhe des Stegs beträgt mindestens 10 Prozent, vorzugsweise mindestens 15 Prozent des Durchmessers des Abdeckelements. Als die "Höhe" wird die Ausdehnung in Richtung parallel zur Kolbenachse verstanden. Bei einem nicht-kreisförmigen Abdeckelement ist mit dem "Durchmesser" der Durchmesser eines das Abdeckelement umschreibenden Zylinders gemeint, der koaxial mit der Kolbenachse ist.
Der Steg greift in eine korrespondierende, ringförmige Aussparung im Grundkörper ein und zwar derart, dass eine Entlüftungsstrecke gebildet ist. Die Entlüftungsstrecke führt von einer vorderen Seite des Abdeckelements, entlang einer radialen Außenseite des Stegs, nach hinten, und innerhalb der Aussparung, entlang einer radialen Innenseite des Stegs, wieder nach vorne, und von dort entlang des Bodens in radialer Richtung zum Entlüftungskanal. Weder die radiale Außen- noch die radiale Innenseite des Stegs muss genau parallel zur Kolbenachse sein. Beide Seiten können beispielsweise auch konisch ausgeführt sein.
Ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen, kann die Entlüftungsstrecke weitere Streckenelemente aufweisen. Insbesondere sind weitere ringförmige Stege möglich, die enger an der Kolbenachse liegen als der oben genannte Steg, und an denen die Entlüftungsstrecke entlang führt, mit korrespondierenden Aussparungen im Grundkörper.
Durch diese Ausbildung kann die Entlüftungsstrecke auch bei einem relativ kleinen Kolben relativ lang sein, weil sowohl die radiale als auch die axiale Ausdehnung zur Bildung der Entlüftungsstrecke genutzt wird. Selbst wenn die Masse in die Entlüftungsstrecke gelangt braucht sie relativ lang, bis sie bis zum Entlüftungskanal gelangt. Dies erlaubt es, dass das Aufpressen des Kolbens auf die Masse zum Entlüften zuverlässig automatisch gesteuert werden kann, da es eine verhältnismäßig große zeitliche Toleranz gibt zwischen dem Zeitpunkt, ab dem vor dem Abdeckelement keine Luft mehr ist, und dem Zeitpunkt, ab dem ein unerwünschtes Austreten der Masse hinten durch den Entlüftungskanal droht. Zwar verbleibt hierdurch gegebenenfalls etwas Luft im Entlüftungskanal, doch ist die Gefahr eines Zurückfließens vor das Abdeckelement gering.
Beim Einsetzen des Kolbens besteht die Gefahr, dass die Luft des beschriebenen Luftpolsters nicht vollständig die Entlüftungsstrecke erreicht, sondern es zu einer Blasenbildung kommt. Die Erfindung schlägt daher vor, dass das Abdeckelement nach vorne gewölbt ist, insbesondere kegelartig oder kugelig. Hierdurch wird gewährleistet, dass das Abdeckelement zuerst in der Mitte auf die eingefüllte Masse aufsetzt und von dort aus die Luft radial nach außen zur Entlüftungsstrecke drängt.
Vorzugsweise weist das Abdeckelement am Boden und/oder am umlaufenden Steg Abstandselemente auf, die am Grundkörper anliegen und einen Abstand der sie umgebenden Bereiche des Abdeckelements vom Grundkörper zur Ausbildung der Entlüftungsstrecke sicherstellen. Hierdurch kann ein sehr flacher Spalt und somit eine sehr schmale Entlüftungsstrecke gewährleistet werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Entlüftungsstrecke durch die einwirkenden Kräfte zu sehr verengt wird. Die Abstandselemente sind beispielsweise noppen- oder rippenförmig. Vorzugsweise sind die Abstandselemente am Boden und/oder an der radialen Innenseite und/oder an einer nach hinten gewandten Stirnseite des Stegs angeordnet. Hierdurch ist eine schmale Entlüftungsstrecke über die gesamte Länge sichergestellt. Auch auf der radialen Außenseite können Abstandselemente angeordnet sein. Sie können dort jedoch entbehrlich sein, wenn toleranzbedingt eine Anlage im Bereich der Innenseite sichergestellt ist. Die Abstandselemente auf der radialen Außenseite und/oder auf der radialen Innenseite sind insbesondere rippenförmig ausgestaltet.
Um die Entlüftungsfunktion weiter zu verbessern, schlägt die Erfindung vor, dass die Entlüftungsstrecke an der radialen Außenseite des Stegs eine Filterstrecke aufweist. Mit einer "Filterstrecke" ist gemeint, dass die Entlüftungsstrecke ein oder mehrere Engstellen aufweist, an denen der durchströmbare Querschnitt maximal 2 mm², insbesondere maximal 0,5 mm², beträgt. Insbesondere ist der durchströmbare Querschnitt maximal 5 mm breit und maximal 0,5 mm hoch, sowie vorzugsweise maximal 1 mm breit und maximal 0,2 mm hoch. Die Filterstrecke sorgt dafür, dass die Masse aufgrund ihrer im Vergleich zu Luft höheren Viskosität, die Entlüftungsstrecke nur langsam passieren kann wodurch die Gefahr eines zu schnellen Durchfließens der Entlüftungsstrecke vermieden wird. Durch die Anordnung an der radialen Außenseite des Stegs ist die Filterstrecke gut herstellbar.
Ebenfalls zur Verbesserung der Entlüftungsfunktion schlägt die Erfindung vor, dass die Entlüftungsstrecke an der radialen Außenseite des Stegs eine in Umfangsrichtung verlaufende Wegstrecke aufweist. Durch die Leitung der Entlüftungsstrecke in Umfangsrichtung wird eine Verlängerung der Entlüftungsstrecke gegenüber einer rein axialen Streckenführung möglich, ohne dass der Kolben insgesamt größer ist. Außerdem kann die Entlüftungsstrecke hierdurch ein oder mehrere Umlenkungen, beispielsweise von einer axialen Richtung in Umfangsrichtung aufweisen. Dies hat eine ähnliche Wirkung wie die beschriebene Filterstrecke. "In Umfangsrichtung" meint hier, dass zumindest ein Weganteil genau senkrecht zur Axialrichtung verläuft. Die Wegstrecke kann also auch schräg zur Axialrichtung verlaufen, beispielsweise wendelförmig. Die Anordnung an der radialen Außenseite des Stegs ermöglicht wiederum eine einfache Herstellbarkeit. Vorzugsweise wird eine in Umfangsrichtung verlaufende Wegstrecke mit einer Filterstrecke kombiniert.
Sowohl für die Filterstrecke als auch für die in Umfangsrichtung verlaufende Wegstrecke schlägt die Erfindung vor, dass zumindest dieser Teil der Entlüftungsstrecke an der radialen Außenseite des Stegs durch Erhebungen an der radialen Außenseite des Stegs gebildet wird. Anders betrachtet, wird die Entlüftungsstrecke durch Nuten an der radialen Außenseite des Stegs gebildet. Alternativ oder zusätzlich kann auch die korrespondierende Fläche der ringförmigen Aussparung Erhebungen aufweisen, doch ist diese Fläche zur einfachen Herstellbarkeit vorzugsweise frei von Erhebungen oder Nuten und insbesondere zylindrisch oder konisch.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, Ausführungen und Ausgestaltungen der Erfindung, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in einer Figur gezeichneten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen oder gezeichneten Kombination, sondern auch in grundsätzlich beliebigen anderen Kombinationen oder aber einzeln verwendbar. Es sind Ausführungen der Erfindung möglich, die nicht alle Merkmale eines abhängigen Anspruchs aufweisen. Auch können einzelne Merkmale eines Anspruchs durch andere offenbarte Merkmale oder Merkmalskombinationen ersetzt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.
Es zeigen:

Figur 1: die erfindungsgemäße Kartusche in einem vereinfachten Längsschnitt;
Figur 2: den Kolben dieser Kartusche in einer perspektivischen Schnittzeichnung;
Figur 3: den Grundkörper dieses Kolbens in einer perspektivischen Schnittzeichnung; und
Figur 4: das Abdeckelement des Kolbens in einer perspektivischen Schnittzeichnung.

Die in Figur 1 dargestellte, erfindungsgemäße Kartusche 1 weist ein zylindrisches Rohr 2 auf, an dessen einen Ende ein Kopfstück 3 angeordnet ist, das den inneren Querschnitt des Rohrs 2 zu einem Auslass 4 verengt. Parallel zu dem Rohr 2 ist ein weiteres zylindrisches Rohr 5 mit geringerem Durchmesser als das Rohr 2 angeordnet, mit einem weiteren Kopfstück 6 und einem weiteren Auslass 7. Die beiden Auslässe 4, 7 bilden einen gemeinsamen Stutzen 8, der außen ein Gewinde 9 aufweist und auf den ein Deckel 10 geschraubt ist, der den Stutzen 8 und damit beide Auslässe 4, 7 verschließt.
Im Weiteren wird nur das Rohr 2 betrachtet. Für das weitere Rohr 5 gilt jeweils Entsprechendes.
Im Rohr 2 ist in einem hinteren, dem Kopfstück 3 gegenüberliegenden Bereich, ein Kolben 11 angeordnet. Der Kolben 11 verschließt ein hinteres Ende 12 des Rohrs 2 und ist durch das Rohr 2 im Rohr 2 längs einer Kolbenachse A bewegbar in Richtung eines vorderen Endes 13 geführt, an dem das Kopfstück 3 angeordnet ist. "Vorne" und "hinten" bezieht sich somit immer auf die Bewegung des Kolbens 11 in Richtung des Kopfstücks 3. Die Kolbenachse A ist koaxial zu einer Längsachse L des Rohrs 2. In den beiden Rohren 2, 5 ist jeweils eine Komponente einer Zweikomponentenmasse aufbewahrt (nicht dargestellt). Nach einem Entfernen des Deckels 10 kann durch eine Bewegung des Kolbens 11 die Masse aus dem Rohr 2 gepresst werden. Damit sich die beiden Komponenten der Masse vermischen, kann auf das Gewinde 9 ein Statikmischer (nicht dargestellt) geschraubt werden.
Figur 2 zeigt die Geometrie und den Aufbau des Kolbens 11 genauer. Der Kolben 11 weist zwei separate Bauteile aus Kunststoff auf, nämlich einen Grundkörper 14 und ein Abdeckelement 15, die jeweils einzeln in den Figuren 3 und 4 dargestellt sind.
Der Grundkörper 14 weist einen äußeren Zylinderring 16 auf, von dem vorne schräg radial nach außen eine Dichtlippe 17 absteht und der hinten von einem radial nach außen vorstehenden Kragen 18 überragt wird. Die Dichtlippe 17 und der Kragen 18 definieren sowohl die radiale als auch die axiale Ausdehnung des Kolbens 11. Die Dichtlippe 17 sorgt für eine Abdichtung des Inneren des Rohrs 2 und der Kragen 18 für eine Führung des Kolbens 11 im Rohr 2. Innerhalb des Zylinderrings 16 ist ein topfförmiger Stempel 19 angeordnet. Ein Stempelboden 20 ist nach vorne gerichtet und ein Stempelrand 21 ragt zylindrisch nach hinten von dem Stempelboden 20 ab. Am hinteren Ende weist der Stempelrand 21 einen radial nach außen stehenden Stempelkragen 22 auf, über den der Stempel 19 ungefähr axial mittig innen mit dem Zylinderring 16 verbunden ist. Zwischen dem Zylinderring 16, dem Stempelrand 21 und dem Stempelkragen 22 ist so eine ringförmige, zylindrische Aussparung 23 gebildet. Radial mittig weist der Stempel 19 statt eines geschlossenen Stempelbodens 20 einen schornsteinartigen Entlüftungsdom 24 auf, der in seinem Inneren einen Entlüftungskanal 25 bildet. Der Entlüftungskanal 25 verläuft koaxial zur Kolbenachse A. In den Figuren 2 und 3 ist der Entlüftungskanal 25 hinten offen, was den Zustand bis zum Abschluss des Entlüftens zeigt. Danach wird der Entlüftungsdom 24 durch ein sich schnell drehendes Werkzeug an seinem hinteren Ende 26 verschweißt, also geschlossen (nicht dargestellt).
Radial zwischen dem Entlüftungsdom 24 und dem Stempelrand 21 stehen vom Stempelboden 20 zwei mit der Kolbenachse A koaxiale, zylindrische Verstärkungsringe 27 ab, die jeweils in axialer Richtung mit dem Kragen 18 am Zylinderring 16 abschließen. Über den Umfang des Grundkörpers 14 verteilt verbinden außerdem insgesamt vier Verstärkungswände 28 die Verstärkungsringe 27 und den Stempelrand 21, wobei in den Schnittzeichnungen nur zwei der Verstärkungswände 28 dargestellt sind. Die Verstärkungswände 28 verlaufen in radialer und axialer Richtung und schließen, wie die zylindrischen Verstärkungsringe 27, jeweils in axialer Richtung mit dem Kragen 18 am Zylinderring 16 ab. Sie bilden so gemeinsam mit den Verstärkungsringen 27 eine Anlagefläche 29 des Kolbens 11 für den Auspressstempel einer Auspresspistole (nicht dargestellt) zum Drücken des Kolbens 11 nach vorne.
Das Abdeckelement 15 des Kolbens 11 ist topfförmig mit einem geschlossenen, flächigen Boden 30 und einem hiervon radial nach hinten stehenden Steg 31. Der Steg 31 kann auch als Topfwand aufgefasst werden. Die Höhe des Stegs 31 beträgt etwa 20 Prozent des Durchmessers des Abdeckelements 15. Mit dem Steg 31 greift das Abdeckelement 15 in die ringförmige Aussparung 23 des Grundkörpers 14, wie in Figur 2 zu sehen. Auf einer nach hinten gewandten Stirnseite 32 weist das Abdeckelement 15 über den Umfang verteilt acht noppenförmige erste Abstandselemente 33 auf. Auf einer radialen Innenseite 34 des Stegs 31 sind über den Umfang verteilt acht axial verlaufende, rippenförmige zweite Abstandselemente 35 angeordnet. Sechs noppenförmige dritte Abstandselemente 36 ragen vom Boden 30 nach hinten. Die dritten Abstandselemente 36 sind kreisförmig nahe der radialen Mitte angeordnet. Der Boden 30 und damit auch eine vordere Seite 37 des Abdeckelements 15 ist bis auf den Bereich, in dem die dritten Abstandselemente 36 angeordnet sind, leicht konisch, wodurch der Boden 30 insgesamt leicht nach vorne gewölbt ist.
An einer radialen Außenseite 38 des Stegs 31 weist dieser in Umfangsrichtung verlaufende, streifenförmige Erhebungen 39 auf. Dabei sind je vier ringförmig angeordnete Erhebungen 39 in einer vorderen und in einer hinteren Hälfte der radialen Außenseite 38 angeordnet, wobei die vier vorderen Erhebungen 39 genauso wie die vier hinteren Erhebungen 39 jeweils durch Lücken 40 voneinander getrennt sind. Die Lücken 40 zwischen den vorderen und den hinteren Erhebungen 39 sind jeweils in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet.
Der Grundkörper 14 und das Abdeckelement 15 bilden gemeinsam eine Entlüftungsstrecke 41 aus, die durch Strömungspfeile P in den Figuren 2 und 4 dargestellt und im Folgenden näher erläutert wird. Nach dem Einfüllen der nicht dargestellten Masse von hinten in das Rohr 2 wird der Kolben 11 ebenfalls von hinten in das Rohr 2 gesteckt. Da die Dichtungslippe 17 den Kolben 11 gegen das Rohr 2 abdichtet, entsteht ein Luftpolster (nicht dargestellt) zwischen der Masse und dem Kolben 11. Diese Luft kann über die Entlüftungsstrecke 41 und den Entlüftungskanal 25 durch den Kolben 11 hindurch entweichen. Die Entlüftungsstrecke 41 bildet somit gemeinsam mit dem Entlüftungskanal 25 eine Entlüftungseinrichtung 42. Die Entlüftungsstrecke 41 beginnt auf der vorderen Seite 37 des Abdeckelements 15. Die Luft strömt hier radial nach außen zur radialen Außenseite 38 des Stegs 31. Die zweiten Abstandselemente 35 auf der radialen Innenseite 34 des Stegs 31 liegen an der Wandung der Aussparung 23 des Grundkörpers 14 an und sorgen hierdurch dafür, dass die gegenüberliegenden Erhebungen 39 ebenfalls an der Wandung der Aussparung 23 anliegen. Somit bleibt der Luft lediglich der Weg durch die Lücken 40 zwischen den Erhebungen 39. Die Lücken 40 bilden somit Engstellen einer Filterstrecke 43. Aufgrund des Versatzes der vorderen und hinteren Lücken 40 wird der Luftstrom im Weiteren umgelenkt auf eine in Umfangsrichtung verlaufende Wegstrecke 44 zwischen den vorderen und hinteren Erhebungen 39, um dann in axiale Richtung umgelenkt und durch die hinteren Lücken 40 als weitere Filterstrecke 45 geleitet zu werden. Von dort strömt die Luft weiter radial nach innen weiter über die Stirnseite 32 des Stegs 31 und dann in axialer Richtung nach vorne entlang der radialen Innenseite 34 des Stegs 31 bis zum Boden 30 des Abdeckelements 15. Die ersten und zweiten Abstandselemente 33, 35 sorgen dabei für den notwendigen engen Spalt zwischen dem Steg 31 des Abdeckelements 15 und dem Grundkörper 14. Die Luft strömt weiter in radialer Richtung nach innen zwischen dem Boden 30 und dem Stempelboden 20 des Grundkörpers 14, wobei wiederum die dritten Abstandselemente 36 für den notwendigen Spalt sorgen, bis die Luft schließlich durch den Entlüftungskanal 25 nach hinten aus dem Kolben 11 entweichen kann.
Im Rahmen der Herstellung der Kartusche entweicht die Luft wie zuvor beschrieben beim Einschieben des Kolbens 11 in das Rohr 2, während sich der Kolben 11 der eingefüllten Masse nähert. Aufgrund der Wölbung des Bodens 30 nach vorne kommt das Abdeckelement 15 zuerst mittig in Berührung mit der Masse (nicht dargestellt) und drängt dadurch die verbleibende Luft von innen radial nach außen zu der Entlüftungsstrecke 41. Anders ausgedrückt, schiebt die Masse die Luft vor sich her, bis die Masse selbst mehr oder weniger weit in die Entlüftungsstrecke 41 eindringt. Dies garantiert, dass keine Luft in dem Raum vor dem Kolben 11 verbleibt. Dringt die Masse in die Entlüftungsstrecke 41, so wird sie zum einen von der Filterstrecke 43 gebremst oder in Abhängigkeit von ihrer Viskosität sogar gestoppt. Zum anderen bewirken die in Umfangsrichtung verlaufende Wegstrecke 44 und die mehrfachen Umlenkungen entlang der weiteren Entlüftungsstrecke 41, dass jedenfalls einige Zeit verbleibt, bis die Masse den Entlüftungskanal 25 erreichen würde. In dieser Zeit kann das Einschieben des Kolbens 11 in das Rohr 2 gestoppt werden, um dann wie beschrieben den Entlüftungsdom 24 zu verschließen.

Bezuqszeichenliste

Kartusche mit Kolben und Entlüftungseinrichtung

1: Kartusche
2: Rohr
3: Kopfstück
4: Auslass
5: weiteres Rohr
6: weiteres Kopfstück
7: weiterer Auslass
8: Stutzen
9: Gewinde
10: Deckel
11: Kolben
12: hinteres Ende des Rohrs 2
13: vorderes Ende des Rohrs 2
14: Grundkörper des Kolbens 11
15: Abdeckelement des Kolbens 11
16: Zylinderring des Grundkörpers 14
17: Dichtlippe des Grundkörpers 14
18: Kragen des Grundkörpers 14
19: Stempel des Grundkörpers 14
20: Stempelboden des Grundkörpers 14
21: Stempelrand des Grundkörpers 14
22: Stempelkragen des Grundkörpers 14
23: Aussparung des Grundkörpers 14
24: Entlüftungsdom des Grundkörpers 14
25: Entlüftungskanal
26: hinteres Ende des Entlüftungsdoms 24
27: Verstärkungsring des Grundkörpers 14
28: Verstärkungswand des Grundkörpers 14
29: Anlagefläche des Kolbens 11
30: Boden des Abdeckelements 15
31: Steg des Abdeckelements 15
32: Stirnseite des Stegs 31
33: erstes Abstandselement
34: Radiale Innenseite des Stegs 31
35: zweites Abstandselement
36: drittes Abstandselement
37: vordere Seite des Abdeckelements 15
38: radiale Außenseite des Stegs 31
39: Erhebung
40: Lücke zwischen zwei Erhebungen 39
41: Entlüftungsstrecke
42: Entlüftungseinrichtung
43: Filterstrecke
44: in Umfangsrichtung verlaufende Wegstrecke
45: weitere Filterstrecke
A: Kolbenachse
L: Längsachse des Rohrs 2
P: Strömungspfeile

Claims

Kartusche zum Aufbewahren und Ausbringen einer Masse, mit einem Rohr (2), einem Kopfstück (3) an einem vorderen Ende (13) des Rohrs (2), das einen Auslass (4) aufweist, und mit einem im und vom Rohr (2) geführten Kolben (11), der zum Auspressen einer im Rohr (2) befindlichen Masse in Richtung des vorderen Endes (13) längs einer Kolbenachse (A) bewegbar ist, und wobei der Kolben (11) eine Entlüftungseinrichtung (42) aufweist, mit einem zur Kolbenachse (A) parallelen, insbesondere koaxialen, Entlüftungskanal (25) in einem Grundkörper (14) des Kolbens (11) und einem vom Grundkörper (14) separaten Abdeckelement (15) des Kolbens (11), das den Entlüftungskanal (25) von vorne in axialer Richtung gesehen überdeckt, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (15) einen geschlossenen, flächigen Boden (30) und einen umlaufenden, vom Boden (30) zu einem hinteren Ende (12) des Rohrs (2) ragenden Steg (31) aufweist, der derart in eine korrespondierende, ringförmige Aussparung (23) im Grundkörper (14) eingreift, dass eine Entlüftungsstrecke (41) gebildet ist, die von einer dem vorderen Ende (13) zugewandten Seite (37) des Abdeckelements (15) entlang einer radialen Außenseite (38) des Stegs (31) in Richtung des hinteren Endes (12) des Rohrs (2) und innerhalb der Aussparung (23) entlang einer radialen Innenseite (34) des Stegs (31) wieder in Richtung des vorderen Endes (13) des Rohrs (2) und von dort entlang des Bodens (30) in radialer Richtung zum Entlüftungskanal (25) führt.
Kartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Seite (37) des Abdeckelements (15) zum vorderen Ende (13) des Rohrs (2) hin gewölbt ist.
Kartusche nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (15) am Boden (30) und/oder am umlaufenden Steg (31) Abstandselemente (33, 35, 36) aufweist, die am Grundkörper (14) anliegen und einen Abstand der sie umgebenden Bereiche des Abdeckelements (15) vom Grundkörper (14) zur Ausbildung der Entlüftungsstrecke (41) sicherstellen.
Kartusche nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandselemente (33, 35, 36) am Boden (30) und/oder an der radialen Innenseite (34) und/oder an der radialen Außenseite (38) und/oder an einer nach hinten gewandten Stirnseite (32) des Stegs (31) angeordnet sind.
Kartusche nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsstrecke (41) an der radialen Außenseite (38) des Stegs (31) eine Filterstrecke (43) aufweist.
Kartusche nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsstrecke (41) an der radialen Außenseite (38) des Stegs (31) eine in Umfangsrichtung verlaufende Wegstrecke (44) aufweist.
Kartusche nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsstrecke (41) an der radialen Außenseite (38) des Stegs (31) durch Erhebungen (39) an der radiale Außenseite (38) des Stegs (31) gebildet wird.