EP4638021A1 - Kartuschenkolben - Google Patents

Kartuschenkolben

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Publication number
EP4638021A1
EP4638021A1 EP23837257.7A EP23837257A EP4638021A1 EP 4638021 A1 EP4638021 A1 EP 4638021A1 EP 23837257 A EP23837257 A EP 23837257A EP 4638021 A1 EP4638021 A1 EP 4638021A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
cartridge
edge
cartridge piston
ridges
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23837257.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Benedikt PETER
Peter Tibaut
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WIKO KLEBETECHNIK SP. Z O.O.
Original Assignee
Dosaplast GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dosaplast GmbH filed Critical Dosaplast GmbH
Publication of EP4638021A1 publication Critical patent/EP4638021A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D83/00—Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/76—Containers or packages with special means for dispensing contents for dispensing fluent contents by means of a piston
    • B65D83/768—Containers or packages with special means for dispensing contents for dispensing fluent contents by means of a piston the piston or movable bottom being pulled upwards to dispense the contents
    • 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
    • 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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a cartridge piston which has a piston bottom with a media side and an actuation side, a piston shaft and a first edge. Furthermore, the invention relates to a cartridge for storing a fluid with such a cartridge piston and a discharge system with such a cartridge piston.
  • Such a cartridge piston such a cartridge and such a dispensing system are generally used in conjunction with guns for dispensing a fluid, for example an adhesive.
  • Cartridges can have either a single fluid container with a single fluid or, for dispensing multi-component materials, two or more fluid containers, each of which stores a component of the material to be produced. If the cartridge has two or more fluid containers, a cartridge piston is arranged in each of the fluid containers in order to convey the respective fluid to outlets of the cartridge. For this purpose, the cartridge pistons can be moved in the fluid containers and lie at least substantially sealingly against the inner walls of the fluid containers.
  • a static mixer is used for discharge, by means of which a single material flow can be produced from two starting material flows.
  • the components are mixed to form a mixture that is as homogeneous as possible and emerge as a mixture at its opening.
  • Static mixers are characterized by the fact that they preferably have no moving parts and the material flows to be mixed must be moved through them by means of a pump function.
  • EP 1 908 703 B1 relates to a cartridge piston with an upper side facing a cartridge content, a lower side, an outer wall, an inner support body and radial connecting webs between the outer wall and the inner support body, wherein a stiffening body connected to the connecting webs is arranged between the outer wall and the inner support body, wherein the connecting webs on the underside of the cartridge piston have a gap between the outer wall and the stiffening body, wherein the gap in the connecting webs extends at least to half the height of the cartridge piston.
  • a first aspect of the invention relates to a cartridge piston, having a piston bottom with a media side and an actuation side, a piston shaft and a first edge which closes off the piston bottom, wherein a surface of the media side has at least three ridges which extend, in particular radially, from the center of the cartridge piston outwards to the first edge, wherein two adjacent ridges and the first edge delimit regions, wherein each region forms a depression in the surface of the media surface opposite the ridges and the first edge, and wherein in each depression, in particular at the lowest point of the depression, an opening is formed which connects the media side to the actuation side in a fluid-communicating manner.
  • the first edge is arranged on the media side in the area of the piston shaft.
  • the at least three ridges meet in the center of the cartridge piston so that they form a stem shape.
  • a second aspect of the invention relates to a cartridge for storing a fluid with a cartridge piston.
  • a third aspect of the invention relates to a dispensing system with a cartridge and at least one attachment, in particular a mixer and/or a closure plug.
  • a media side within the meaning of the invention is preferably any side, in particular the front side, of the cartridge piston which, during intended use of the cartridge piston, comes into contact with the medium, in particular fluid, which is stored in the cartridge.
  • an actuation side within the meaning of the invention is preferably that side, in particular the front side, of the piston base from which the cartridge piston is actuated during intended use.
  • actuation takes place by means of a so-called pistol into which a cartridge is inserted.
  • a burr in the sense of the invention is a kink in a surface that protrudes into space.
  • the invention is based on the approach of gradually forcing a gas, in particular air, which is located between the medium with which the cartridge is filled and the piston inserted into the cartridge, to openings in the cartridge piston when closing a filled cartridge.
  • the gas can flow through the openings to the actuating side of the cartridge piston and in this way reach the rear, open area of the cartridge and escape into the environment.
  • the surface of the piston base on the media side having at least three ridges. These three ridges divide the surface of the filled medium into different sections.
  • the gas collects in the depressions, which are formed in the areas between adjacent ridges and the first edge. With three ridges, there are three depressions. An opening is arranged in each of these depressions. The opening is preferably located in the area of the first edge.
  • the cartridge piston preferably has six ridges and correspondingly six openings. This results in a particularly advantageous division of the Surface of the media side in which the areas form somewhat isosceles triangles.
  • the burrs When the burrs hit the medium, they spread the medium to all sides of the surface of the medium side of the piston base. At the same time, the burrs cut into the medium. This significantly reduces the force that must be applied to move the cartridge piston or to press the cartridge piston onto the medium.
  • the openings 10 are only blocked by the medium relatively late.
  • the medium only reaches the holes when the gas has escaped from the cartridge.
  • the openings are arranged in the area of the first edge or on the first edge.
  • the invention makes use of the fact that the medium with which the cartridge is filled often forms a heap in the center of the cartridge. This heap comes into contact with the ridges first, and successively other areas of the surface of the media side come into contact with the medium, with the air gradually escaping towards the first edge and thus towards the opening.
  • the opening is arranged at the lowest point of the recess, which is formed by the adjacent ridges and the first edge.
  • the surface of the media side rises, particularly in the limited areas, towards the center of the cartridge piston.
  • the surface of the media side preferably has a curvature. Such a curvature is preferably convex in shape.
  • the rise towards the center of the cartridge piston promotes the flow of the medium filled in the cartridge from the center to the outside of the cartridge piston. This is particularly advantageous if the filled medium forms a heap in the center of the cartridge, as previously described.
  • the rise reduces the actuating force that must be applied to move the cartridge piston. This actuating force is lower the smaller the area of the media side that comes into contact with the medium at the same time.
  • the at least three ridges each have an edge and side surfaces that slope down from the edge to the depressions.
  • the ridges therefore preferably form the shape of a triangular prism.
  • the edge and the sloping side surfaces displace the medium particularly well when the ridges penetrate into its surface.
  • the rim has an edge and a surface that slopes down from this edge to the respective depression. This also promotes the displacement of the filled medium by the rim.
  • a groove is formed by the surface of the piston head in the limited areas and the first edge, in which the openings are arranged.
  • the groove is preferably interrupted, in particular exclusively, by the ridges. The groove also promotes the flow of the gas away to the openings through which the gas can escape to the actuation side.
  • the channel runs at least substantially parallel to the edge. This ensures that the channel is at substantially the same distance from the center of the cartridge at every point.
  • a first support wall is arranged on the actuation side, which is arranged radially offset inwards with respect to the piston shaft and runs parallel to it, a gap being formed between the piston shaft and the first support wall.
  • the first The supporting wall makes the cartridge piston more solid, and a sealing ring for the openings can be arranged in the gap.
  • the openings open into the gap. This allows the openings to be closed by means of a sealing ring in the gap.
  • the cartridge piston has a sealing ring which is designed to cover the openings on the actuation side, in particular at least substantially in a fluid-tight manner. This allows the openings to be closed as soon as the cartridge piston is pressed against the medium filled into the cartridge.
  • a ring in the sense of the invention is an element which has an opening in its centre.
  • the sealing ring can be arranged in the gap. This ensures particularly advantageous storage of the sealing ring.
  • the sealing ring and the piston shaft and/or the support wall are designed in such a way that the sealing ring can assume a closed position and an open position, wherein the sealing ring in the closed position covers the openings on the actuation side, in particular at least substantially in a fluid-tight manner, and in the open position promotes a fluid flow between the openings and the environment.
  • the sealing ring can be stored in the open position on the cartridge piston before the openings are closed.
  • the piston shaft and/or the first support wall has a first recess and a second recess, which are arranged offset in the direction of a longitudinal axis of the cartridge piston, wherein the sealing ring has a projection which extends into the first recess or in the second recess.
  • connecting webs run from the first supporting wall inwards. This allows the cartridge piston to be made even steeper.
  • a second support wall is arranged on the actuation side, which is arranged radially inwardly offset with respect to the first support wall and at which the connecting webs end. This also achieves a further increase in the stiffness of the cartridge piston.
  • the piston shaft has on its inner side and/or the first support wall on its outer side and/or the sealing ring has at least one groove in the direction of a longitudinal axis of the cartridge piston.
  • the groove preferably runs, in particular exclusively, in the region of the first recess, which is further away from the piston base and thus defines the opening position of the sealing ring.
  • the groove promotes a fluid flow between the openings and the environment in the opening position of the sealing ring.
  • the piston shaft has a second edge, wherein the second edge is arranged on the actuation-side end of the piston shaft.
  • the second edge improves the centering of the cartridge piston in the cartridge.
  • the second edge forms a further seal against an inner wall of the cartridge.
  • the piston shaft has a third edge, wherein the third edge is preferably arranged approximately in the middle of the piston shaft.
  • the third piston edge also improves the centering of the cartridge piston in the cartridge and creates an additional seal.
  • Figure 1 a perspective top view of an embodiment of a
  • Figure 2 another perspective view of the embodiment of the
  • Figure 3 a plan view of the first embodiment of a
  • Figure 4 a cross-sectional view through the device shown in Figure 2
  • Figures 5 to 14 different views of a first embodiment of a cartridge piston
  • Figures 15 to 25 different views of a second embodiment of a cartridge piston.
  • Figure 1 shows an embodiment of a discharge system for fluids of a multi-component material.
  • Such a dispensing system is described below with reference to a two-component adhesive as a multi-component material. However, it is obvious to the person skilled in the art that the dispensing system can be used to dispense any type of two-component material.
  • the dispensing system comprises a cartridge 22 and an attachment 24.
  • the attachment 24 is shown in Figure 1 by a so-called static mixer.
  • a static mixer is characterized by the fact that it has no moving parts, but that the mixing is brought about by the movement of the two components through the mixer 24.
  • the cartridge 22 has a first, larger fluid container 22a and a second, smaller fluid container 22b.
  • the relative size of the fluid containers 22a, 22b results from the mixing ratio that is to be achieved with the dispensing system. It is therefore obvious to the person skilled in the art that the sizes of the fluid containers 22a, 22b shown here are not restrictive.
  • the cartridge 22 has a locking element 27, which in the illustrated embodiment is designed as a screw cap.
  • the screw cap 27 is designed to interact with a shoulder or foot of the attachment 24 in order to seal the attachment 24 with the cartridge 22.
  • the cartridge has a base (not shown) on which the locking element 27 designed as a screw cap is mounted. In Figure 1, this base is largely hidden behind the screw cap 27.
  • Figure 2 shows another perspective view of the dispensing system. In contrast to Figure 1, it is not the closed front side of the cartridge 22 that is visible, but the open front side of the cartridge 22.
  • a closure plug is now shown as attachment 24 in Figure 2, which closes the cartridge 22 while the components filled into the cartridge are stored. In this case, the components cannot be dispensed.
  • the cartridge piston 1 can be seen in the opening of the larger fluid container 22a. Such a cartridge piston 1 is also present in the smaller fluid container 22b. However, due to the smaller opening, it is not visible in this view.
  • FIG. 3 shows a plan view of the opened side of the cartridge 22. Now both cartridge pistons 1 can be seen in the larger fluid container 22a as well as in the smaller fluid container 22b.
  • Figure 4 shows a cross-section through the discharge system according to Figures 2 and 3 along the section axis A-A from Figure 3.
  • the two cartridge pistons 1 close the open sides of the larger fluid container 22a and the smaller fluid container 22b.
  • the two cartridge pistons 1 represent two embodiments, which are explained in detail below.
  • FIGS 5 to 14 show different views of a first embodiment of a cartridge piston 1, as can be used in a larger fluid container 22a according to Figure 4. The same elements are provided with the same reference numbers in Figures 5 to 14.
  • a sealing ring 14 is shown arranged separately.
  • a first edge 6, a second edge 20 and a third edge 21 are arranged on the piston shaft 5. These edges serve to center and seal the cartridge piston in relation to an inner wall of a cartridge.
  • the lower side of the piston base 2 in Figure 5 forms the media side, which comes into contact with the medium in the cartridge during intended use.
  • a longitudinal axis of the cartridge piston 1 is also shown as a dashed line 17.
  • the sealing ring 14 has a projection 18.
  • Figure 6 shows a perspective view of the cartridge piston 1, with the media side 3 of the piston visible.
  • Figure 11 shows a corresponding top view of the media side 3 of the cartridge piston 1.
  • the media side 3 of the piston bottom 2 is closed by the first edge 6.
  • the first edge 6 preferably has an edge 6a and surfaces 6b which slope down towards a center of the cartridge piston 1.
  • On the piston bottom 2 are six ridges 7 are arranged, each of which has an edge 7a in its middle and surfaces 7b on both sides of this edge 7a, which slope down on both sides of the ridge 7.
  • the six areas formed between two adjacent ridges 7 and the corresponding section of the first edge 6 form depressions opposite the ridges 7 and the first edge 6.
  • the surface of these depressions is preferably convexly curved and slopes down in the direction of the first edge 6 of the cartridge piston 1.
  • a groove 11 is preferably formed between this outwardly sloping surface and the respective surface 6b of the edge 6, which then rises again outwardly.
  • An opening 10 is arranged in each of the grooves 11, preferably centrally between the ridges 7. This opening 10 connects the media side 3 to the actuation side 4 in a fluid-communicating manner.
  • Figure 7 shows a further perspective view of the cartridge piston 1, whereby the "back side” or actuation side of the cartridge piston 1 is now visible compared to Figure 6.
  • a first support wall 12 is arranged concentrically to a piston shaft 5, with a gap 13 being formed between the piston shaft 5 and the first support wall 12. This gap 13 is not visible in Figure 7 or in Figure 8, since the sealing ring 14 is completely inserted into this gap 13.
  • a second support wall 17 is also arranged concentrically to the piston shaft 5, but with a smaller radius than the first support wall 12. The first support wall 12 is connected to the second support wall 17 by connecting webs 26.
  • Grooves 19 are formed on the inside of the piston shaft 5 in a longitudinal direction of the cartridge piston 1.
  • Figure 12 shows a cross-section along the line B-B through the cartridge piston 1 from Figure 11 .
  • the section B-B is therefore made along an edge 7a of two ridges 7 which are arranged opposite one another in relation to the center of the cartridge piston 1.
  • FIG. 12 shows a plan view of the actuating side of the cartridge piston according to Figs. 5 to 7.
  • Figure 9 shows a further cross-section through the cartridge piston 1, but along the line A-A from Figure 8.
  • the section A-A runs along two connecting webs 26, which are arranged on the actuation side 4 of the piston head 2. These are preferably arranged offset from the ridges 7 on the media side 3 of the piston head 2. This results in even better stiffening of the piston head 2. Accordingly, the section A-A runs across regions 8, which are each delimited by two ridges 7 and the first edge 6. In Figure 9 it can be seen that the regions 8 are recessed compared to the edges 7a of the ridges 7 and that the regions 8 also have a convex curvature.
  • Figure 10 shows a detailed view from Figure 9
  • Figure 13 shows a detailed view from Figure 12 of the respective cross sections of the cartridge piston 1.
  • the sealing ring 14 is shown in a dismantled position, as in the underlying Figures 9 and 12.
  • the detailed representations show the design of the gap 13, which is formed between the piston shaft 5 and the first support wall 12.
  • This preferably has a first recess 15 and a second recess 16.
  • These recesses 15, 16 are designed in such a way that they can interact with a projection 18 of the sealing ring 14. If the projection 18 of the sealing ring 14 engages in the first recess 15, the sealing ring is in an open position. In this position, air can escape from the recesses 8 in the piston head 2 through the openings 10 into the gap 13 and from the gap 13 via the grooves 19, past the sealing ring 14, into the environment.
  • This opening position of the sealing ring 14 is therefore suitable when the cartridge piston 1 is inserted into the respective fluid container 22a, 22b (not shown) and is displaced in the direction of the filled medium so that the residual air in the fluid containers 22a, 22b can escape.
  • the sealing ring 14 is preferably pressed further into the gap 13 so that the projection 18 interacts with the second recess 16. In this position, the sealing ring 14 is in the Closed position. The sealing ring 14 preferably closes the openings 10. Preferably, in this closed position, no more fluid can flow through the openings 10.
  • Figure 14 shows a detailed view of an area E in Figure 11.
  • the detailed view essentially shows an area 8 of the piston crown 2. This is delimited by ridges 7, each with edges 7a and side surfaces 7b, as well as the sloping surface 6b in the first edge 6.
  • the area 8 forms a depression in relation to the ridges 7 and in relation to the first edge 6.
  • a groove 11 is formed, which forms the deepest point of the depression.
  • the opening 10, which connects the media side 3 with the actuation side 4 in a fluid-communicating manner, is preferably arranged in the middle of the groove.
  • FIGS 15 to 25 show different views of a second embodiment of a cartridge piston 1, which is suitable for the smaller fluid container 22b of the cartridge 22 according to Figure 4.
  • Elements of the cartridge piston 1 shown here, which correspond to elements of the first embodiment of a cartridge piston 1 according to Figures 5 to 14, are designated with the same reference numerals.
  • the second embodiment of the cartridge piston 1 differs essentially in that the individual elements are more compact in the radial direction to the longitudinal axis of the cartridge piston 1 due to the reduced dimensions of the cartridge piston.
  • Figures 15, 16 and 17 show three views of the cartridge piston 1, with the sealing ring 14 in the dismantled position.
  • the cartridge piston 1 of the second embodiment has only a single, first support wall 12, which is designed as a pin.
  • the gap 13 is formed between this pin 12 and the piston shaft 5.
  • the cartridge piston 1 shown here also has a first edge 6 with an edge 6a and a sloping surface 6b as well as ridges 7 with an edge 7a and two sloping surfaces 7b each.
  • the shape of a triangular prism is formed by the ridges 7.
  • the sealing ring 14 has a projection 18.
  • Figure 18 shows a perspective view according to Figure 17, wherein the sealing ring 14 is inserted into the gap 13 (not shown) and is thus in the closing position for closing the opening 10 (not shown).
  • Figure 19 shows a plan view of the cartridge piston 1 in the configuration according to Figures 15, 16 and 17 with the installed sealing ring 14.
  • Figure 20 shows a cross-sectional view along the line A-A in Figure 19.
  • the projection 18 can in turn interact with a first recess 15 or a second recess 16, which define an opening position and a closing position of the sealing ring 14.
  • both the projection 18 and the first recess 15 and the second recess 16 are preferably designed as circumferential elements.
  • the piston bottom 2 of the cartridge piston 1 shown here also has a media side 3 and an actuation side 4.
  • Figure 22 shows a plan view of the media side 3 of the piston crown 2.
  • Figure 23 again shows a sectional view along the line B-B of Figure 22.
  • section B-B runs along the edges 7a of two ridges 7, which are opposite each other in relation to the center of the cartridge piston 1. Accordingly, the contour of the edge 7a of the ridges 7 can be seen in Figure 23. In Figure 20, however, the section runs through two opposite openings 10, so that the contour of the depressions in the areas 8 (not shown) becomes visible here.
  • Figures 21 and 24 each show a detailed view C from Figure 20 and a detailed view D from Figure 23.
  • the recess in the area 8 can be clearly seen. Only a part of the gap 13 is visible, in particular the second recess 16.
  • the contour of the edge 7a of the ridges 7 can be seen again.
  • the second embodiment also has grooves 19 in the inner surface of the piston shaft 5, at least in the area of the first recess 15, in order to enable air to escape from the gap 13 into the environment in the opening position of the sealing ring, when its projection 18 interacts with the first recess 15 of the piston shaft 5.
  • This groove 19 is only partially shown in Figure 23, however, since the majority of the first recess 15 is not shown in the view.
  • Figure 25 shows a detail E from Figure 22.
  • Figure 25 shows the course of the surface of the media side 3 of the piston base 2.
  • the groove 11 does not run concentrically to the first edge 6 of the cartridge piston 1.
  • Figure 25 also shows the first edge 6 with its edge 6a and the surface 6b sloping towards the recess.
  • various ridges 7 are also visible in the respective edges 7a and the side surfaces 7b sloping from these.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kartuschenkolben (1) mit einem Kolbenboden (2), welcher eine Medienseite (3) und eine Betätigungsseite (4) aufweist, einem Kolbenschaft (5) und einem ersten Rand (6), welcher den Kolbenboden abschließt, wobei eine Oberfläche der Medienseite wenigstens drei Grate (7) aufweist, welche sich vom Zentrum des Kartuschenkolbens nach außen bis zu dem ersten Rand erstrecken, wobei jeweils zwei benachbarte Grate und der erste Rand Bereiche (8) begrenzen, wobei jeder Bereich gegenüber den Graten und dem ersten Rand eine Vertiefung in der Oberfläche der Medienfläche ausbildet, und wobei in jeder Vertiefung eine Öffnung (10) ausgebildet ist, welche die Medienseite mit der Betätigungsseite fluidkommunizierend verbindet.

Description

Kartuschenkolben
Die Erfindung betrifft einen Kartuschenkolben, welcher einen Kolbenboden mit einer Medienseite und einer Betätigungsseite, einen Kolbenschaft und einen ersten Rand aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Kartusche zur Aufbewahrung eines Fluids mit einem solchen Kartuschenkolben und ein Austragsystem mit einem solchen Kartuschenkolben.
Ein solcher Kartuschenkolben, eine solche Kartusche und ein solches Austragsystem kommen im Allgemeinen im Zusammenspiel mit Pistolen zum Ausbringen eines Fluids, beispielsweise eines Klebstoffs, zum Einsatz. Kartuschen können hierbei sowohl einen einzigen Fluidbehälter mit einem einzigen Fluid als auch zum Austragen von Mehrkomponentenmaterialien zwei oder mehr Fluidbehälter aufweisen, welche jeweils eine Komponente des zu erzeugenden Materials aufbewahrt. Weist die Kartusche zwei oder mehr Fluidbehälter auf, ist in jedem der Fluidbehälter ein Kartuschenkolben angeordnet, um das jeweilige Fluid zu Auslässen der Kartusche zu befördern. Hierfür können die Kartuschenkolben in den Fluidbehältern verschoben werden und liegen innerhalb der Fluidbehälter wenigstens im Wesentlichen dichtend an den Innenwänden der Fluidbehälter an.
In diesem Fall, welcher in Figur 1 dargestellt ist, kommt zum Austragen ein statischer Mischer zum Einsatz, mittels welchem ein einziger Materialstrom aus zwei Ausgangsmaterialströmen hergestellt werden kann. In einem statischen Mischer werden die Komponenten zu einem möglichst homogenen Gemisch vermischt und treten an dessen Öffnung als Gemisch aus. Statische Mischer zeichnen sich dadurch aus, dass sie vorzugsweise keine beweglichen Teile aufweisen und zu vermischende Materialströme mittels einer Pumpfunktion durch diese hindurchbewegt werden müssen. EP 1 908 703 B1 betrifft einen Kartuschenkolben mit einer einem Kartuscheninhalt zuzuwendenden Oberseite, einer Unterseite, einer Außenwand, einem inneren Stützkörper und radialen Verbindungsstegen zwischen der Außenwand und dem inneren Stützkörper, wobei zwischen der Außenwand und dem inneren Stützkörper ein mit den Verbindungsstegen verbundener Versteifungskörper angeordnet ist, wobei die Verbindungsstege an der Unterseite des Kartuschenkolbens zwischen der Außenwand und dem Versteifungskörper einen Spalt aufweisen, wobei der Spalt in den Verbindungsstegen mindestens bis zur halben Höhe des Kartuschenkolbens reicht.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Kartuschenkolben bereitzustellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Kartuschenkolben bereitzustellen, mittels welchem ein Entlüften der Kartusche verbessert werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Kartuschenkolben, eine Kartusche und ein Austragsystem gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den abhängigen Ansprüchen beansprucht.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Kartuschenkolben, aufweisend einen Kolbenboden mit einer Medienseite und einer Betätigungsseite, einen Kolbenschaft und einen ersten Rand, welcher den Kolbenboden abschließt, wobei eine Oberfläche der Medienseite wenigstens drei Grate aufweist, welche sich, insbesondere radial, vom Zentrum des Kartuschenkolbens nach außen bis zu dem ersten Rand erstrecken, wobei jeweils zwei benachbarte Grate und der erste Rand Bereiche begrenzen, wobei jeder Bereich gegenüber den Graten und dem ersten Rand eine Vertiefung in der Oberfläche der Medienfläche ausbildet, und wobei in jeder Vertiefung, insbesondere am tiefsten Punkt der Vertiefung, eine Öffnung ausgebildet ist, welche die Medienseite mit der Betätigungsseite fluidkommunizierend verbindet.
Vorzugsweise ist der erste Rand dabei an der Medienseite im Bereich des Kolbenschafts angeordnet. Weiter vorzugsweise treffen die wenigstens drei Grate im Zentrum des Kartuschenkolbens zusammen, so dass diese eine Stemform ausbilden. Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Kartusche zur Aufbewahrung eines Fluids mit einem Kartuschenkolben.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Austragsystem mit einer Kartusche und wenigstens einem Aufsatz, insbesondere einem Mischer und/oder einem Verschlussstopfen.
Eine Medienseite im Sinne der Erfindung ist vorzugsweise jede Seite, insbesondere Stirnseite, des Kartuschenkolbens, welche bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Kartuschenkolbens mit dem Medium, insbesondere Fluid, welches in der Kartusche aufbewahrt wird, in Kontakt kommt.
Entsprechend ist eine Betätigungsseite im Sinne der Erfindung vorzugsweise jene Seite, insbesondere Stirnseite, des Kolbenbodens, von welcher der Kartuschenkolben bei bestimmungsgemäßem Gebrauch betätigt wird. Vorzugsweise erfolgt eine solche Betätigung mittels einer sogenannten Pistole, in welche eine Kartusche eingebracht wird.
Ein Grat im Sinne der Erfindung ist ein in Raum vorstehender Knick in einer Oberfläche.
Die Erfindung basiert auf dem Ansatz, beim Verschließen einer befüllten Kartusche ein Gas, insbesondere Luft, welches sich zwischen dem Medium, mit welchem die Kartusche befüllt ist, und dem in die Kartusche eingebrachten Kolben befindet, sukzessive zu Öffnungen in dem Kartuschenkolben zu drängen. Durch die Öffnungen kann das Gas auf die Betätigungsseite des Kartuschenkolbens strömen und auf diese Weise in den hinteren, offenen Bereich der Kartusche gelangen und dort in die Umgebung entweichen.
Dies wird dadurch erreicht, dass die Oberfläche des Kolbenbodens auf der Medienseite wenigstens drei Grate aufweist. Diese drei Grate unterteilen eine Oberfläche des befüllten Mediums in verschiedene Abschnitte. Das Gas sammelt sich hierbei in den Vertiefungen, welche jeweils in den Bereichen zwischen benachbarten Graten und dem ersten Rand gebildet werden. Bei drei Graten sind dies entsprechend drei Vertiefungen. In jeder dieser Vertiefungen ist eine Öffnung angeordnet. Vorzugsweise befindet sich die Öffnung im Bereich des ersten Rands. Vorzugsweise weist der Kartuschenkolben sechs Grate und entsprechend sechs Öffnungen auf. Dies ergibt eine besonders vorteilhafte Einteilung der Oberfläche der Medienseite, in welcher die Bereiche in etwas gleichschenklige Dreiecke ausbilden.
Die Gasblasen, welche sich beim Pressen des Kartuschenkolbens gegen das in der Kartusche gelagerte Medium in den Vertiefungen bilden, werden bei weiterem Verschieben des Kartuschenkolbens in der Kartusche durch das Fluid immer weiter Richtung der Öffnungen gedrängt. Hierdurch kann die Menge an Gas, welche auf der Medienseite des Kolbenbodens verbleibt, stark verringert oder sogar ganz entfernt werden. Eine Reaktion des Gases mit dem Medium bzw. ein negativer Einfluss des Gases auf das Medium während der Lagerung des Mediums und/oder beim Ausbringen des Mediums kann auf diese Weise minimiert werden.
Die Grate wirken beim Auftreffen auf das Medium in der Weise, dass das Medium sich zu allen Seiten der Oberfläche der Medienseite des Kolbenbodens verteilt. Gleichzeitig schneiden die Grate in das Medium ein. Hierdurch wird die Kraft, welche zum Verschieben des Kartuschenkolbens bzw. zum Anpressen des Kartuschenkolbens an das Medium aufwendet werden muss, wesentlich reduziert.
Auch verstopfen die Öffnungen 10, aufgrund ihrer Anordnung in der Vertiefung, erst vergleichsweise spät durch das Medium. Vorzugsweise erreicht das Medium die Löcher erst dann, wenn das Gas aus der Kartusche entwichen ist.
Vorzugsweise sind die Öffnungen im Bereich des ersten Randes oder am ersten Rand angeordnet. Hierbei macht sich die Erfindung zunutze, dass das Medium, mit welchem die Kartusche befüllt wird, oftmals im Zentrum der Kartusche einen Haufen ausbildet. Dieser Haufen kommt mit den Graten zuerst in Kontakt, und sukzessive kommen weitere Bereiche der Oberfläche der Medienseite mit dem Medium in Kontakt, wobei die Luft sukzessive zu dem ersten Rand und damit zu der Öffnung hin entweicht.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Öffnung am tiefsten Punkt der Vertiefung, welche durch die benachbarten Grate und den ersten Rand gebildet wird, angeordnet ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung steigt die Oberfläche der Medienseite, insbesondere in den begrenzten Bereichen, zum Zentrum des Kartuschenkolbens an. Vorzugsweise weist die Oberfläche der Medienseite dabei eine Wölbung auf. Eine solche Wölbung ist vorzugsweise konvex geformt. Durch den Anstieg zum Zentrum des Kartuschenkolbens wird ein Fließen des in der Kartusche abgefüllten Mediums von der Mitte zum Außenbereich des Kartuschenkolbens begünstigt. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das abgefüllte Medium, wie vorher beschrieben, im Zentrum der Kartusche einen Haufen ausbildet. Zudem reduziert der Anstieg die Betätigungskraft, welche aufgebracht werden muss, um den Kartuschenkolben zu verschieben. Diese Betätigungskraft ist umso geringer, je kleiner die Fläche der Medienseite ist, welche gleichzeitig mit dem Medium in Kontakt kommt.
In einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung weisen die wenigstens drei Grate jeweils eine Kante und von der Kante zu den Vertiefungen abfallende Seitenflächen auf. Vorzugsweise bilden die Grate daher die Form eines Dreiecksprismas aus. Durch die Kante und die abfallenden Seitenflächen wird das Medium beim Eindringen der Grate in dessen Oberfläche besonders gut verdrängt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Rand eine Kante und eine von dieser Kante zu der jeweiligen Vertiefung abfallende Fläche auf. Auch hierdurch wird ein Verdrängen des abgefüllten Mediums durch den Rand begünstigt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird von der Oberfläche des Kolbenbodens in den begrenzten Bereichen und dem ersten Rand eine Rinne gebildet, in welcher die Öffnungen angeordnet sind. Vorzugsweise wird die Rinne, insbesondere ausschließlich, durch die Grate unterbrochen. Auch durch die Rinne wird ein Wegströmen des Gases zu den Öffnungen, durch welche das Gas auf die Betätigungsseite entweichen kann, begünstigt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung verläuft die Rinne wenigstens im Wesentlichen parallel zu dem Rand. Hierdurch wird gewährleistet, dass die Rinne im Wesentlichen an jeder Stelle den gleichen Abstand vom Zentrum der Kartusche aufweist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Kartuschenkolbens ist auf der Betätigungsseite eine erste Stützwand angeordnet, welche in Bezug auf den Kolbenschaft radial nach innen versetzt angeordnet ist und parallel zu diesem verläuft, wobei zwischen dem Kolbenschaft und der ersten Stützwand ein Spalt gebildet ist. Durch die erste Stützwand wird der Kartuschenkolben fester, zum anderen kann in dem Spalt ein Dichtring für die Öffnungen angeordnet werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Kartuschenkolbens münden die Öffnungen in den Spalt. Hierdurch können die Öffnungen mittels eines Dichtrings in dem Spalt verschlossen werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Kartuschenkolben einen Dichtring auf, welcher eingerichtet ist, die Öffnungen auf der Betätigungsseite, insbesondere wenigstens im Wesentlichen fluiddichtend, abzudecken. Hierdurch können die Öffnungen verschlossen werden, sobald der Kartuschenkolben an das in die Kartusche gefüllte Medium angepresst wird.
Ein Ring im Sinne der Erfindung ist ein Element, welches in seiner Mitte eine Öffnung aufweist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Kartuschenkolbens ist der Dichtring in dem Spalt anordenbar. Hierdurch wird eine besonders vorteilhafte Lagerung des Dichtrings gewährleistet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Kartuschenkolbens sind der Dichtring und der Kolbenschaft und/oder die Stützwand in der Weise ausgebildet, dass der Dichtring eine Schließposition und eine Öffnungsposition einnehmen kann, wobei der Dichtring in der Schließposition die Öffnungen auf der Betätigungsseite, insbesondere wenigstens im Wesentlichen fluiddichtend, abdeckt und in der Öffnungsposition ein Fluidstrom zwischen den Öffnungen und der Umgebung begünstigt. Hierdurch kann der Dichtring bereits vor dem Verschließen der Öffnungen an dem Kartuschenkolben in der Öffnungsposition gelagert werden. Ist der Vorgang des Anpressens des Kartuschenkolbens an das abgefüllte Medium abgeschlossen, so kann der Dichtring in die Schließposition gebracht werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Kartuschenkolbens weist der Kolbenschaft und/oder die erste Stützwand eine erste Ausnehmung und eine zweite Ausnehmung auf, welche in Richtung einer Längsachse des Kartuschenkolbens versetzt angeordnet sind, wobei der Dichtring einen Vorsprung aufweist, welcher in die erste Ausnehmung oder in die zweite Ausnehmung eingreifen kann. Diese Ausgestaltung stellt eine besonders einfache Definition von zwei stabilen Positionen des Dichtrings in Bezug auf den Kolbenschaft dar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung verlaufen Verbindungsstege von der ersten Stützwand nach innen. Hierdurch kann eine weitere Versteigung des Kartuschenkolbens erreicht werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist auf der Betätigungsseite eine zweite Stützwand angeordnet, welche in Bezug auf die erste Stützwand radial nach innen versetzt angeordnet ist und an welcher die Verbindungsstege enden. Auch hierdurch wird eine weitere Versteigung des Kartuschenkolbens erreicht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Kartuschenkolbens weist der Kolbenschaft auf seiner Innenseite und/oder die erste Stützwand auf ihrer Außenseite und/oder der Dichtring wenigstens eine Nut in Richtung einer Längsachse des Kartuschenkolbens auf. Vorzugsweise verläuft die Nut dabei, insbesondere ausschließlich, im Bereich der ersten Ausnehmung, welche weiter von dem Kolbenboden beabstandet ist und damit die Öffnungsposition des Dichtrings definiert. Die Nut begünstigt einen Fluidstrom zwischen den Öffnungen und der Umgebung in der Öffnungsposition des Dichtrings.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Kolbenschaft einen zweiten Rand auf, wobei der zweite Rand am betätigungsseitigen Ende des Kolbenschafts angeordnet ist. Durch den zweiten Rand wird die Zentrierung des Kartuschenkolbens in der Kartusche verbessert. Darüber hinaus bildet der zweite Rand eine weitere Abdichtung gegenüber einer Innenwand der Kartusche.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Kartuschenkolbens weist der Kolbenschaft einen dritten Rand auf, wobei der dritte Rand vorzugsweise in etwa in der Mitte des Kolbenschafts angeordnet ist. Auch der dritte Kolbenrand verbessert die Zentrierung des Kartuschenkolbens in der Kartusche und schafft eine weitere Abdichtung.
Die in Bezug auf den ersten Aspekt der Erfindung beschriebenen Merkmale und Vorteile gelten entsprechend für den zweiten und dritten Aspekt der Erfindung und umgekehrt. Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Bezug auf die Figuren. Es zeigen wenigstens teilweise schematisch:
Figur 1: eine perspektivische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines
Austragsystems;
Figur 2: eine weitere perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispiels des
Austragsystems;
Figur 3: eine Draufsicht auf das erste Ausführungsbeispiel eines
Austragsystems gemäß der Figuren 1 und 2 auf die offene Seite der Kartusche;
Figur 4: eine Querschnittsansicht durch das in Figur 2 dargestellte
Ausführungsbeispiel eines Austragsystems;
Figuren 5 bis 14: verschieden Ansichten eines ersten Ausführungsbeispiels eines Kartuschenkolbens; und
Figuren 15 bis 25: verschiedene Ansichten eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Kartuschenkolbens.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Austragsystems für Fluide eines Mehrkomponentenmaterials.
Ein solches Austragsystem wird nachfolgend in Bezug auf einen Zweikomponentenkleber als Mehrkomponentenmaterial beschrieben. Es ist für den Fachmann jedoch offensichtlich, dass das Austragsystem zum Austragen für jede Art von Zweikomponentenmaterial einsetzbar ist.
Das Austragsystem weist eine Kartusche 22 und einen Aufsatz 24 auf.
Der Aufsatz 24 ist in Figur 1 durch einen sogenannten statischen Mischer dargestellt. Ein solcher statischer Mischer zeichnet sich dadurch aus, dass er keine bewegten Teile aufweist, sondern dass die Durchmischung durch die Bewegung der zwei Komponenten durch den Mischer 24 herbeigeführt wird. Die Kartusche 22 weist einen ersten, größeren Fluidbehälter 22a und einen zweiten, kleineren Fluidbehälter 22b auf. Die relative Größe der Fluidbehälter 22a, 22b ergibt sich aus dem Mischungsverhältnis, welches mit dem Austragsystem erreicht werden soll. Für den Fachmann ist es daher offensichtlich, dass die hier dargestellten Größen der Fluidbehälter 22a, 22b nicht einschränkend sind.
Darüber hinaus weist die Kartusche 22 ein Verriegelungselement 27 auf, welches in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Schraubverschluss ausgebildet ist. Der Schraubverschluss 27 ist dazu ausgebildet, mit einem Absatz oder Fuß des Aufsatzes 24 zusammenzuwirken, um den Aufsatz 24 dichtend mit der Kartusche 22 zu verbinden. Des Weiteren weist die Kartusche einen Sockel (nicht dargestellt) auf, auf welchem das als Schraubverschluss ausgebildete Verriegelungselement 27 gelagert ist. In Figur 1 ist dieser Sockel größtenteils hinter dem Schraubverschluss 27 verborgen.
Figur 2 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht des Austragsystems. Im Unterschied zu Figur 1 ist nicht die geschlossene Stirnseite der Kartusche 22 sichtbar, sondern die offene Stirnseite der Kartusche 22.
Als Aufsatz 24 ist in Figur 2 nunmehr ein Verschlussstopfen dargestellt, welcher die Kartusche 22 verschließt, während die in der Kartusche abgefüllten Komponenten aufbewahrt werden. In diesem Fall kann kein Austragen der Komponenten vorgenommen werden.
In der Öffnung des größeren Fluidbehälters 22a ist der Kartuschenkolben 1 erkennbar. Auch in dem kleineren Fluidbehälter 22b ist ein solcher Kartuschenkolben 1 vorhanden. Aufgrund der kleineren Öffnung ist dieser jedoch in dieser Ansicht nicht sichtbar.
Durch das Verschieben der jeweiligen Kartuschenkolben 1 in den Fluidbehältern 22a, 22b kann ein Druck auf die in den Kartuschen aufbewahrten Medien bzw. Komponenten ausgeübt werden, so dass diese durch Öffnung der Fluidbehälter ausgetragen werden. Insbesondere werden diese dabei durch den statischen Mischer gepresst. Hierbei werden diese vorzugsweise zu einem homogenen Gemisch vermischt. Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf die geöffnete Seite der Kartusche 22. Nunmehr sind beide Kartuschenkolben 1 in dem größeren Fluidbehälter 22a sowie in dem kleineren Fluidbehälter 22b erkennbar.
Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch das Austragsystem gemäß der Figuren 2 und 3 entlang der Schnittachse A-A aus Figur 3.
Wie in der Figur 4 zu erkennen ist, verschließen die beiden Kartuschenkolben 1 die offenen Seiten des größeren Fluidbehälters 22a und des kleineren Fluidbehälters 22b.
Die beiden Kartuschenkolben 1 stellen hierbei zwei Ausführungsbeispiele dar, welche nachfolgend im Detail erläutert werden.
Die Figuren 5 bis 14 zeigen verschiedene Ansichten eines ersten Ausführungsbeispiels eines Kartuschenkolbens 1 , wie er in einem größeren Fluidbehälter 22a gemäß Figur 4 zum Einsatz kommen kann. Gleiche Elemente sind hierbei in den Figuren 5 bis 14 mit gleichen Bezugszeigen versehen.
In der seitlichen Draufsicht nach Figur 5 ist ein Teil eines gewölbten Kolbenbodens 2 sowie ein Kolbenschaft 5 sichtbar. Des Weiteren ist ein Dichtring 14 separat angeordnet dargestellt. An dem Kolbenschaft 5 sind ein erster Rand 6, ein zweiter Rand 20 und ein dritter Rand 21 angeordnet. Diese Ränder dienen zur Zentrierung und Abdichtung des Kartuschenkolbens in Bezug auf eine Innenwand einer Kartusche. Die in Figur 5 untere Seite des Kolbenbodens 2 bildet hierbei die Medienseite aus, welche im bestimmungsgemäßen Gebrauch in der Kartusche mit dem Medium in Kontakt kommt. In Fig. 5 ist auch eine Längsachse des Kartuschenkolbens 1 als gestrichpunktete Linie 17 eingezeichnet. Der Dichtring 14 weist einen Vorsprung 18 auf.
Figur 6 zeigt eine perspektivische Ansicht des Kartuschenkolbens 1 , wobei die Medienseite 3 des Kolbens sichtbar ist. Figur 11 zeigt eine entsprechende Draufsicht auf die Medienseite 3 des Kartuschenkolbens 1.
Die Medienseite 3 des Kolbenbodens 2 wird durch den ersten Rand 6 abgeschlossen. Der erste Rand 6 weist hierbei vorzugsweise eine Kante 6a sowie Flächen 6b auf, welche in Richtung eines Zentrums des Kartuschenkolbens 1 abfallen. Auf dem Kolbenboden 2 sind sechs Grate 7 angeordnet, welche jeweils in ihrer Mitte eine Kante 7a aufweisen und auf beiden Seiten dieser Kante 7a Flächen 7b, welche zu beiden Seiten des Grats 7 jeweils abfallen. Die zwischen zwei benachbarten Graten 7 und dem entsprechenden Abschnitt des ersten Rands 6 ausgebildeten sechs Bereiche bilden gegenüber den Graten 7 und dem ersten Rand 6 Vertiefungen. Die Oberfläche dieser Vertiefungen ist vorzugsweise konvex gewölbt und fällt in Richtung des ersten Rands 6 des Kartuschenkolbens 1 ab. Zwischen dieser nach außen abfallenden Fläche und der jeweiligen dann wieder nach außen ansteigenden Fläche 6b des Rands 6 wird vorzugsweise jeweils eine Rinne 11 ausgebildet. In den Rinnen 11 ist dabei jeweils, vorzugsweise mittig zwischen den Graten 7, eine Öffnung 10 angeordnet. Diese Öffnung 10 verbindet die Medienseite 3 mit der Betätigungsseite 4 fluidkommunizierend.
Figur 7 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht des Kartuschenkolbens 1 , wobei nunmehr gegenüber Figur 6 die "Rückseite" oder auch Betätigungsseite des Kartuschenkolbens 1 sichtbar ist.
Eine erste Stützwand 12 ist konzentrisch zu einem Kolbenschaft 5 angeordnet, wobei zwischen dem Kolbenschaft 5 und der ersten Stützwand 12 ein Spalt 13 ausgebildet ist. Dieser Spalt 13 ist in Figur 7 und auch in Figur 8 nicht sichtbar, da der Dichtring 14 in diesem Spalt 13 vollständig eingeschoben ist. Eine zweite Stützwand 17 ist ebenfalls konzentrisch zu dem Kolbenschaft 5, allerdings mit kleinerem Radius, wie die erste Stützwand 12 angeordnet. Die erste Stützwand 12 wird mit der zweiten Stützwand 17 durch Verbindungsstege 26 verbunden.
Nuten 19 sind auf der Innenseite des Kolbenschafts 5 in einer Längsrichtung des Kartuschenkolbens 1 eingebracht.
Figur 12 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie B-B durch den Kartuschenkolben 1 aus Figur 11 . Der Schnitt B-B erfolgt mithin entlang einer Kante 7a von zwei Graten 7, welche in Bezug auf das Zentrum des Kartuschenkolbens 1 gegenüberliegend angeordnet sind.
In dem Querschnitt sind die Medienseite 3 und die Betätigungsseite 4 des Kolbenbodens 2 gekennzeichnet. Wie aus Figur 12 ersichtlich ist, weist auch die Kante 7a der Grate 7 eine konvexe Wölbung auf. Figur 8 zeigt eine Draufsicht auf die Betätigungsseite des Kartuschenkolbens nach den Fig. 5 bis 7.
Figur 9 zeigt einen weiteren Querschnitt durch den Kartuschenkolben 1 , allerdings entlang der Linie A-A aus Figur 8. Der Schnitt A-A läuft hierbei entlang zweier Verbindungsstege 26, welche auf der Betätigungsseite 4 des Kolbenbodens 2 angeordnet sind. Diese sind hierbei vorzugsweise versetzt zu den Graten 7 auf der Medienseite 3 des Kolbenbodens 2 angeordnet. Hierdurch ergibt sich eine noch bessere Versteifung des Kolbenbodens 2. Entsprechend verläuft der Schnitt A-A quer durch Bereiche 8, welche jeweils durch zwei Grate 7 und den ersten Rand 6 begrenzt werden. In Figur 9 ist zu erkennen, dass die Bereiche 8 gegenüber den Kanten 7a der Grate 7 vertieft sind und dass auch die Bereiche 8 eine konvexe Wölbung aufweisen.
Figur 10 zeigt eine Detailansicht aus Figur 9, Figur 13 zeigt eine Detailansicht aus Figur 12 der jeweiligen Querschnitte des Kartuschenkolbens 1 . Der Dichtring 14 ist hierbei jeweils, wie in den zugrundeliegenden Figuren 9 und 12, in einer demontierten Stellung dargestellt.
Insbesondere ist in den Detaildarstellungen die Ausgestaltung des Spalts 13 dargestellt, welcher zwischen dem Kolbenschaft 5 und der ersten Stützwand 12 ausgebildet ist. Dieser weist vorzugsweise eine erste Ausnehmung 15 und eine zweite Ausnehmung 16 auf. Diese Ausnehmungen 15,16 sind in der Weise ausgestaltet, dass sie mit einem Vorsprung 18 des Dichtrings 14 Zusammenwirken können. Greift der Vorsprung 18 des Dichtrings 14 in die erste Ausnehmung 15 ein, so ist der Dichtring in einer Öffnungsposition. In dieser Position kann Luft aus den Vertiefungen 8 im Kolbenboden 2 durch die Öffnungen 10 in den Spalt 13 entwichen und aus dem Spalt 13 über die Nuten 19, vorbei an dem Dichtring 14, in die Umgebung entweichen. Diese Öffnungsposition des Dichtrings 14 eignet sich daher dann, wenn der Kartuschenkolben 1 in den jeweiligen Fluidbehälter 22a, 22b (nicht dargestellt) eingebracht wird und in Richtung des befüllten Mediums verschoben wird, so dass die in den Fluidbehältern 22a, 22b befindliche Restluft entweichen kann.
Ist dieser Vorgang vollständig abgeschlossen, so wird der Dichtring 14 vorzugsweise weiter in den Spalt 13 gepresst, so dass der Vorsprung 18 mit der zweiten Ausnehmung 16 zusammenwirkt. In dieser Stellung ist der Dichtring 14 in der Schließposition. Vorzugsweise verschließt der Dichtring 14 hierbei die Öffnungen 10. Vorzugsweise kann in dieser Schließposition kein Fluid mehr durch die Öffnungen 10 strömen.
Figur 14 zeigt eine Detailansicht eines Bereichs E in Figur 11. Die Detailansicht zeigt hierbei im Wesentlichen einen Bereich 8 des Kolbenbodens 2. Dieser wird von Graten 7 mit jeweils Kanten 7a und Seitenflächen 7b sowie im ersten Rand 6 mit der abfallenden Fläche 6b begrenzt. Dabei bildet der Bereich 8 eine Vertiefung in Bezug auf die Grate 7 und in Bezug auf den ersten Rand 6. Zwischen der von der Kante 6a des Rands 6 abfallenden Fläche 6b und der von dem Kolbenboden 2 ausgebildeten Oberfläche ist eine Rinne 11 ausgebildet, welche den tiefsten Punkt der Vertiefung bildet. Vorzugsweise ist in deren Mitte die Öffnung 10 angeordnet, welche die Medienseite 3 mit der Betätigungsseite 4 fluidkommunizierend verbindet.
Die Figuren 15 bis 25 zeigen verschiedene Ansichten eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Kartuschenkolbens 1 , welcher für den kleineren Fluidbehälter 22b der Kartusche 22 nach Figur 4 geeignet ist. Elemente des hier gezeigten Kartuschenkolbens 1 , welcher Elementen des ersten Ausführungsbeispiels eines Kartuschenkolbens 1 gemäß der Figuren 5 bis 14 entsprechen, sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Das zweite Ausführungsbeispiel des Kartuschenkolbens 1 unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch, dass die einzelnen Elemente aufgrund der reduzierten Dimensionen des Kartuschenkolbens in radialer Richtung zur Längsachse des Kartuschenkolbens 1 gedrungener sind.
Die Figuren 15, 16 und 17 zeigen hierbei drei Ansichten des Kartuschenkolbens 1 , wobei der Dichtring 14 jeweils in demontierter Stellung ist.
Im Gegensatz zu dem Kartuschenkolben 1 des ersten Ausführungsbeispiels weist der Kartuschenkolben 1 des zweiten Ausführungsbeispiels nur eine einzige, erste Stützwand 12 auf, welche als Zapfen ausgebildet ist. Zwischen diesem Zapfen 12 und dem Kolbenschaft 5 ist der Spalt 13 ausgebildet.
Im Übrigen weist auch der hier gezeigte Kartuschenkolben 1 einen ersten Rand 6 mit einer Kante 6a und einer abfallenden Fläche 6b auf sowie Grate 7 mit einer Kante 7a und jeweils zwei abfallenden Flächen 7b. Im Wesentlichen wird durch die Grate 7 die Form eines Dreiecksprismas ausgebildet. Auch hier weist der Dichtring 14 einen Vorsprung 18 auf.
Figur 18 zeigt eine perspektivische Ansicht gemäß Figur 17, wobei der Dichtring 14 in den Spalt 13 (nicht gezeigt) eingebracht ist und sich mithin in der Schließposition zum Verschließen der Öffnung 10 (nicht gezeigt) befindet.
Figur 19 zeigt eine Draufsicht auf den Kartuschenkolben 1 in der Konfiguration gemäß der Figuren 15, 16 und 17 mit dem installierten Dichtring 14.
Figur 20 zeigt eine Querschnittsansicht gemäß der Linie A-A in Figur 19.
Der Vorsprung 18 kann wiederum mit einer ersten Aussparung 15 oder einer zweiten Aussparung 16 Zusammenwirken, welche eine Öffnungsposition und eine Schließposition des Dichtrings 14 definieren. Hierbei sind sowohl der Vorsprung 18 wie auch die erste Ausnehmung 15 und die zweite Ausnehmung 16 vorzugsweise als umlaufende Elemente ausgebildet. Auch der Kolbenboden 2 des hier gezeigten Kartuschenkolbens 1 weist eine Medienseite 3 und eine Betätigungsseite 4 auf.
Figur 22 zeigt eine Draufsicht auf die Medienseite 3 des Kolbenbodens 2.
Figur 23 zeigt wiederum eine Schnittansicht gemäß der Linie B-B aus Figur 22.
Wiederum verläuft der Schnitt B-B entlang der Kanten 7a von zwei Graten 7, welche sich in Bezug auf das Zentrum des Kartuschenkolbens 1 gegenüberliegen. Entsprechend kann in Figur 23 die Kontur der Kante 7a der Grate 7 entnommen werden. In Figur 20 verläuft der Schnitt dagegen durch zwei gegenüberliegende Öffnungen 10, so dass hier die Kontur der Vertiefungen in den Bereichen 8 (nicht eingezeichnet) sichtbar wird.
Die Figuren 21 und 24 zeigen jeweils eine Detailansicht C aus Figur 20 und eine Detailansicht D aus Figur 23. In Figur 21 lässt sich gut die Vertiefung in dem Bereich 8 entnehmen. Von dem Spalt 13 ist nur ein Teil sichtbar, insbesondere die zweite Ausnehmung 16. In Figur 24 lässt sich nochmals die Kontur der Kante 7a der Grate 7 entnehmen. Auch das zweite Ausführungsbeispiel weist wenigstens im Bereich der ersten Ausnehmung 15 Nuten 19 in der Innenfläche des Kolbenschafts 5 auf, um zu ermöglichen, dass in der Öffnungsposition des Dichtrings, wenn dessen Vorsprung 18 mit der ersten Ausnehmung 15 des Klobenschafts 5 zusammenwirkt, Luft aus dem Spalt 13 in die Umgebung entweichen kann. Diese Nut 19 ist in Figur 23 jedoch nur teilweise dargestellt, da der Großteil der ersten Ausnehmung 15 in der Ansicht nicht dargestellt ist.
Figur 25 zeigt ein Detail E aus Figur 22. Aus Figur 25 kann der Verlauf der Oberfläche der Medienseite 3 des Kolbenbodens 2 entnommen werden. Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel verläuft die Rinne 11 nicht konzentrisch zu dem ersten Rand 6 des Kartuschenkolbens 1. Im Übrigen sind auch in Figur 25 der erste Rand 6 mit seiner Kante 6a und der zu der Vertiefung abfallenden Fläche 6b gezeigt. Darüber hinaus sind auch verschiedene Grate 7 in jeweiligen Kanten 7a und von diesen abfallenden Seitenflächen 7b sichtbar.
Es wird darauf hingewiesen, dass es sich den im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispielen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendung und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einem Ausführungsbeispiel gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere im Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.
Bezuqszeichenliste
1 Kartuschenkolben
2 Kolbenboden
3 Medienseite
4 Betätigungsseite
5 Kolbenschaft
6 Rand
6a Kante
6b Fläche
7 Grat
7a Kante
7b Fläche
8 Bereiche
10 Öffnung
11 Rinne
12 erste Stützwand
13 Spalt
14 Dichtring
15 erste Ausnehmung
16 zweite Ausnehmung
17 zweite Stützwand
18 Vorsprung
19 Nut
20 zweiter Rand
21 dritter Rand
22 Kartusche
22a erster Fluidbehälter
22b zweiter Fluidbehälter
24 Aufsatz
25 zweite Stützwand
26 Verbindungsstege
27 Verriegelungselement

Claims

Patentansprüche
1 . Kartuschenkolben (1 ) aufweisend: einen Kolbenboden (2) mit einer Medienseite (3) und einer Betätigungsseite (4), einen Kolbenschaft (5) und einen ersten Rand (6), welcher den Kolbenboden (2) abschließt, wobei eine Oberfläche der Medienseite (3) wenigstens drei Grate (7) aufweist, welche sich, insbesondere radial, vom Zentrum des Kartuschenkolbens (1 ) nach außen bis zu dem ersten Rand (6) erstrecken, wobei jeweils zwei benachbarte Grate (7) und der erste Rand (6) Bereiche (8) begrenzen, wobei jeder Bereich gegenüber den Graten (7) und dem ersten Rand (6) eine Vertiefung in der Oberfläche der Medienseite (3) ausbildet, und wobei in jeder Vertiefung, insbesondere am tiefsten Punkt der Vertiefung, eine Öffnung (10) ausgebildet ist, welche die Medienseite (3) mit der Betätigungsseite (4) fluidkommunizierend verbindet.
2. Kartuschenkolben (1 ) nach Anspruch 1 , wobei die Oberfläche der Medienseite (3), insbesondere in den begrenzten Bereichen (8), zum Zentrum des Kartuschenkolbens (1 ) ansteigt und vorzugsweise eine, insbesondere konvexe, Wölbung aufweist.
3. Kartuschenkolben (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die wenigstens drei Grate (7) jeweils eine Kante (7a) und von der Kante (7a) zu den Vertiefungen (8) abfallende Seitenflächen (7b) aufweisen.
4. Kartuschenkolben (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rand (6) eine Kante (6a) und eine von dieser Kante (6a) zu der jeweiligen Vertiefung (8) abfallende Fläche (6b) aufweist.
5. Kartuschenkolben (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei von der Oberfläche des Kolbenbodens (2) in den begrenzten Bereichen (8) und dem ersten Rand (6) eine Rinne (11 ) gebildet wird, in welcher die Öffnungen (10) angeordnet sind.
6. Kartuschenkolben (1 ) nach Anspruch 5, wobei die Rinne (11 ) wenigstens im Wesentlichen parallel zu dem Rand (6) verläuft.
7. Kartuschenkolben (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf der Betätigungsseite (4) eine erste Stützwand (12) angeordnet ist, welche in Bezug auf den Kolbenschaft (5) radial nach innen versetzt angeordnet ist und parallel zu diesem verläuft, wobei zwischen dem Kolbenschaft (5) und der ersten Stützwand (12) ein Spalt (13) gebildet ist.
8. Kartuschenkolben (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Öffnungen (10) in den Spalt (13) münden.
9. Kartuschenkolben (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, des Weiteren einen Dichtung (14) aufweisend, welcher eingerichtet ist, die Öffnungen (10) auf der Betätigungsseite (4), insbesondere wenigstens im wesentlichen fluiddichtend, abzudecken.
10. Kartuschenkolben (1 ) nach Anspruch 9, wobei der Dichtung (14) in dem Spalt (13) anordenbar ist.
11. Kartuschenkolben (1 ) nach Anspruch 9 oder 10, wobei der Dichtung (14) und der Kolbenschaft (5) und/oder die erste Stützwand (12) in der Weise ausgebildet sind, dass der Dichtung (14) eine Schließposition und eine Öffnungsposition einnehmen kann, wobei der Dichtung (14) in der Schließposition die Öffnungen (10) auf der Betätigungsseite (4), insbesondere wenigstens im wesentlichen fluiddichtend, abdeckt und in der Öffnungsposition einen Fluidstrom zwischen den Öffnungen (10) und der Umgebung begünstigt.
12. Kartuschenkolben (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kolbenschaft (5) und/oder die erste Stützwand (12) eine erste Ausnehmung (15) und eine zweite Ausnehmung (16) aufweist, welche in Richtung einer Längsachse (17) des Kartuschenkolbens (1 ) versetzt angeordnet sind, und wobei der Dichtung (14) einen Vorsprung (18) aufweist, welcher in die erste
Ausnehmung (15) oder in die zweite Ausnehmung (16) eingreifen kann.
13. Kartuschenkolben (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kolbenschaft (5) auf seiner Innenseite und/oder die erste Stützwand (12) auf ihrer Außenseite und/oder der Dichtung (14) wenigstens eine Nut (19) in
Richtung einer Längsachse (17) des Kartuschenkolbens (1 ) aufweisen.
14. Kartusche (22) zur Aufbewahrung eines Fluids mit einem Kartuschenkolben (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
15. Austragsystem mit einer Kartusche (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und wenigstens einem Aufsatz (24), insbesondere einem Mischer und/oder einem Verschlussstopfen.
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DE29702551U1 (de) * 1997-02-14 1997-03-27 Prestele, Eugen, 86161 Augsburg Verschlußvorrichtung
DE102006047289B4 (de) * 2006-10-06 2008-09-04 Sulzer Chemtech Ag Kartuschenkolben
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