WO2006128578A1 - Druckluftpistole - Google Patents

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WO2006128578A1
WO2006128578A1 PCT/EP2006/004600 EP2006004600W WO2006128578A1 WO 2006128578 A1 WO2006128578 A1 WO 2006128578A1 EP 2006004600 W EP2006004600 W EP 2006004600W WO 2006128578 A1 WO2006128578 A1 WO 2006128578A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cartridge
piston
compressed air
receiving space
pressure
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/004600
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Salomon
Hermann LÜKEWILLE
Original Assignee
Deutsche Tecalemit 2000 Gmbh & Co. Kg
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 Deutsche Tecalemit 2000 Gmbh & Co. Kg filed Critical Deutsche Tecalemit 2000 Gmbh & Co. Kg
Priority to DE502006002826T priority Critical patent/DE502006002826D1/de
Priority to EP06753637A priority patent/EP1885508B1/de
Priority to AU2006254407A priority patent/AU2006254407B2/en
Publication of WO2006128578A1 publication Critical patent/WO2006128578A1/de

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C17/00Hand 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
    • B05C17/005Hand 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
    • B05C17/015Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes with pneumatically or hydraulically actuated piston or the like

Definitions

  • the invention relates to a compressed air gun for ejecting pasty to viscous material, having the features of the preamble of claim 1.
  • a pasty material in this sense, for example, a sealant, such as is used in motor vehicle crafts.
  • a pasty material may also be a sealant processed in the construction industry, a lubricating grease, a surface coating or the like.
  • Characteristic of a compressed air gun of the type in question is first that the processed, pasty to viscous material is in a Kartu- see that can be inserted as L agerware present in the open to the outer housing of the compressed air gun or inserted.
  • the cartridge to be used usually has an outlet tip or another outlet device on a front end side. At the opposite end face is located in the cylinder jacket forming sleeve of the cartridge a cartridge piston. This is in the cylinder jacket of the cartridge in the direction of the exit tip o. The like. Advance. To achieve this, a pressurization takes place from a compressed air connection.
  • the compressed air connection itself is connected, for example, to the compressed air network of a gas station or motor vehicle repair workshop. A usual network pressure is there at some bar.
  • the known compressed air pistol for ejecting pasty to viscous material, from which the invention proceeds, has a receiving chamber enclosed in a pressure-tight manner when the cartridge is inserted, into which the compressed-air connection opens (US Pat. No. 4,174,068 A).
  • the outer housing is connected to a handle and the compressed air connection is connected via a arranged in the handle valve assembly with an external, also located on the handle compressed air inlet (compressed air connection to a compressed air network).
  • the valve arrangement can be actuated and the network pressure of the compressed air network, which is permanently present during operation at the compressed air inlet, can be minimized. dert or reduced transferred into the receiving space of the outer housing.
  • the pressurization of the receiving space causes the cartridge piston in the cartridge to be advanced towards the exit tip, thus expelling the material in the cartridge from the exit tip.
  • a secondary compressed air space is still provided, which allows a compressed air admixture to already leaked from the exit tip material via a secondary air nozzle.
  • a similar construction is also known from other prior art (DE 41 37 801 Al). For these aspects reference may be made to the cited references, the disclosure content of which complements the disclosure of the present patent application.
  • the pressure in the receiving space acts directly on the cartridge piston.
  • the cartridge piston itself is the element which seals the receiving space with respect to the interior of the cartridge with the pasty or viscous material therein. At higher pressure in the receiving space, it may happen that the cartridge piston shows a leak. The compressed air entering the material affects the uniformity of the ejection of this material. This can lead to application damage.
  • This intermediate piston which is guided sealed even in the receiving space and se- on the other hand pushes the cartridge piston in the cylinder jacket of the cartridge in front of him.
  • This intermediate piston can also be designed as a telescopic piston (DE 41 37 801 Al).
  • the effective area on which the pressure acts in the receiving space of the outer housing about the size of the surface of the cartridge piston itself.
  • the intermediate piston is regularly only slightly larger than the cartridge piston.
  • the output pressure that can be generated at the cartridge piston is systematically limited.
  • the normal compressed air network usually only supplies a pressure of a few bar at the place of use.
  • an upper pressure limit also results from the tightness requirements.
  • the teaching of the present invention is therefore based on the problem of increasing the pressure acting on the cartridge discharge pressure at a compressed air gun of the type in question, without increasing the working pressure of the compressed air gun itself significantly.
  • the additional piston in the compressed air cylinder outside of the actual working space the additional power piston connected to the primary driven cartridge, so to speak, connected in series, which also acts on the cartridge piston.
  • the discharge pressure generated in the cartridge is substantially increased, for example doubled, at the same working pressure. Even pasty materials with high relative viscosity can then be processed quickly from the cartridge.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a first embodiment of a compressed air gun according to the invention
  • FIG. 2 shows a fragmentary, schematic representation of a modified embodiment of the compressed air gun of FIG. 1, shown in the region of the handle with a valve arrangement, FIG.
  • FIG. 3 a fragmentary, also schematic representation of a modified embodiment of the embodiment of FIG. 1, shown in the region of the cartridge piston.
  • Such a compressed air gun is used to eject pasty to viscous material from an exit tip of a disposable material package.
  • This material may be viscous adhesives, sealants, lubricants, fillers, or the like. It is essential that the ejection of pasty to viscous material by means of compressed air from a compressed air network or from another source of compressed air.
  • the illustrated compressed air gun initially has an outer housing 1 which can be revealed on at least one side.
  • the outer housing 1 is in the illustrated embodiment approximately cylindrically configured and on a front end wall 2 apparently.
  • the end wall 2 is designed here as a screw-on end wall cover, for example. However, there are also outer cases, which are apparently on the side.
  • a pressure-tight receiving space 3 for a cartridge containing the material to be ejected 4 is formed in the outer housing 1.
  • a handle 5 is connected on the outer housing 1 .
  • a compressed air connection 6 for the receiving space.
  • the cartridge to be used 6 is inserted in the receiving space 3 of the outer housing 1.
  • This cartridge 4 has an outlet end 8 on a front end 7.
  • the exit tip consists of an outlet nozzle directly on the end face 7 of the cartridge 4 and a plastic tip plugged there.
  • outlet nozzle which are connected to another conveyor.
  • the cartridge 4 On the opposite end face 9, the cartridge 4 has a cartridge piston 10. This is in the cartridge 4, namely in the cylinder jacket 1 1 of the cartridge 4, sliding in the direction of the exit tip 8 vorschiebbar, so that from the exit tip 8, the material contained in the cartridge 4 is ejected. This is done with inserted cartridge 4 by pressurizing the receiving space 3.
  • the receiving space 3 is sealed at the end wall 2 of the outer housing 1 passing through the exit tip 8, through an annular seal 12, at the front end side 7 of the cartridge 4 below axial pressure sealingly applied.
  • This is one of the sealing options at this point, in the prior art here is a radial seal instead of an axial seal provided (US 4, 174.068 A).
  • an additional air cylinder 13 is arranged with a slidingly displaceable therein piston 14, that the thrust piston 14 in the air cylinder 13 on the side remote from the receiving space 3 side connected to the compressed air connection 6 or connectable thrust chamber 15 forms, and that the thrust piston 14 on the cartridge 4 to side facing a power transmission element 16, in particular in the form of a piston rod, which enters via a pressure-tight passage 17 into the receiving space 3 and comes into force-bearing with inserted cartridge 4 on the cartridge piston 10.
  • the thrust chamber 15 can be acted upon with increased pressure, wherein on the thrust chamber 15 opposite side of the thrust piston 14, a lower pressure, in particular ambient pressure prevails.
  • the compressed air cylinder 13 is here provided with an air outlet opening 18.
  • the data P 0 and Pi represent the pressure of the ambient atmosphere and the network pressure of the compressed air connection 6. The pressure difference is in most cases a few bar.
  • the arrows shown in FIG. 1 show the flow path of the compressed air when pressurized and the direction of action of the pressure with respect to the individual pistons 10; 14th
  • the illustrated and preferred embodiment shows that the thrust piston 14 on the opposite side of the thrust chamber 15 in the compressed air cylinder 13 forms a freewheeling chamber 19, which communicates via at least one air exchange opening 18 with the ambient atmosphere.
  • the freewheeling chamber 19 is thus movement space for the thrust piston 14, without having its own pneumatic function. Overall, this ensures a closed to the outside, compact design. 5
  • FIG. 1 shows a particularly interesting and preferred embodiment of a pneumatic gun according to the invention.
  • the construction is made such that the pressure in the receiving space 3 acts directly on the cartridge piston 10 and yet a power transmission from the power transmission element 16 is ensured on the cartridge piston 10.
  • the force transmission element 16 comes to rest, leaving at least a substantial part of the area of the cartridge piston 10 free.
  • Through openings in the ejector 20 allow the compressed air in the receiving space 3 acts directly on the surface of the cartridge piston 10.
  • Fig. 3 shows a variant of this, which is characterized in that the force transmission element 16 comes to cover under cover at least a substantial part of the surface of the cartridge piston 10 at this.
  • the squeezer 20 i. w. over the entire surface of the cartridge piston 10 and transmits the
  • the illustrated embodiment does not show in any of the variants a possibility that provides the power transmission element 16 with the squeezer 20. Namely, it can be provided that the power transmission element 16 at the cartridge piston 10 associated end is guided sealed even in the cylinder jacket 1 1 of the cartridge 4. This can be realized, for example, by a sealed guide of the ejector 20 in the cylinder jacket 1 1. This additional measure prevents the illustrated in the general part of the description leak on the cartridge piston 10 shows.
  • the illustrated embodiment also shows in any of the variants a possibility that has already been mentioned in the prior art.
  • the compressed air connection 6 is shown as if it were not controllable. Normally, however, this will be solved differently. Normally, it will be provided that the compressed-air connection 6 is connected to an external compressed-air inlet 22 via a valve arrangement 21, which is preferably arranged in the handle 5.
  • the valve assembly 21 is actuated regularly via a manual lever or a corresponding button 23.
  • the valve arrangement 21 may also comprise pressure reducers, safety valves or the like, which may also be adjustable. Reference may also be made to the introductory state of the art (DE 41 37 801 A1), the disclosure content of which is additionally included.
  • Fig. 2 shows a modified embodiment, for which applies that the thrust chamber 15 is connected separately from the receiving space 3 to the compressed air connection 6 and to the valve assembly 21.
  • the thrust piston 14 is only connected in terms of drive technology when a material is actually processed whose consistency or its required or desired operating speed requires a higher ejection pressure in the cartridge 4.
  • the thrust chamber 15 can be connected optionally to the working pressure, possibly to a reduced pressure, or to the ambient atmosphere.
  • the embodiment shown in Fig. 1 and in Fig. 3 has a different construction, which also represents an interesting variant.
  • the thrust chamber 15 is pneumatically connected to the receiving space 3. This can be done by a kind of bypass line from the receiving space 3 to the thrust chamber 15 be realized.
  • the illustrated and preferred embodiment is characterized in this respect by a particularly expedient construction, which is namely characterized in that the thrust chamber 15 is pneumatically connected via a pressure line 24 in the power transmission element 16, in particular in the KoI- rod, with the receiving space 3.
  • a particularly elegant solution In the embodiment shown in FIG. 1, the entry into the pressure line 24 at the bottom of the ejector 20 is because the squeezer 20 itself is slightly spaced from the cartridge piston 10.
  • a lateral inlet opening for the pressure line 24 is provided in the force transmission element 16 forming piston rod.
  • the handle 5 is removable from the outer housing 1. This is a measure known from the prior art, which makes it possible to use alternative drive systems. This is a kind of modular system realized.
  • the outer housing 1 is cylindrical and on the end wall 2 is apparent. It has already been pointed out that the end wall 2 can be designed as a screw-on lid, for example.
  • the jacket of the air cylinder 13 is made in one piece with the jacket of the outer housing 1.
  • the jacket could be designed as a one-piece molded plastic molding. This would have in the middle wall, which forms the rear end wall of the outer housing 1, the bushing 17 and would each be sealingly closed at the end walls by appropriate cover.
  • the illustrated and preferred embodiment further shows a special construction which serves to equalize the pressure on the cylinder jacket 1 1 of the cartridge 4.
  • the cartridge 4 can be designed with a thinner cylinder jacket 11 or a cylinder jacket 11 made of a less resistant material, possibly even of cardboard. regardless of which one can generate a high pressure inside the cartridge 4, which does not lead to a bursting of the cartridge 4.
  • this is also provided here that when inserted cartridge 4 between the cylinder jacket 1 1 of the cartridge 4 and the jacket 25 of the outer housing 1, an annular space 26 remains in which the pressure prevails in the receiving space 3 , If the intermediate piston described above as a variant is provided, then one must make a corresponding detour line for this pressure equalization.
  • FIG. 1 Another interesting construction is realized in the receiving space 3 of the pneumatic gun shown in Fig. 1. It is envisaged that in the receiving space 3 at the opposite end of the end wall 2, a support 27 for the rear end face 9 of the inserted cartridge 4, in particular in the form of a rippenför- mig trained or pierced support sleeve is provided. By this support 27, the cartridge 4 can be properly positioned and clamped with respect to the front end wall 2 of the outer housing 1, so that the axial seal 12 is on the end wall 2 under the necessary sealing pressure to achieve the working pressure in the receiving space 3 can defined.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckluftpistole zum Ausstoßen von pastösem bis dünnflüssigem Material, mit einem an mindestens einer Seite offenbaren Außengehäuse (1) mit einem druckdichten Aufnahmeraum (3) für eine das Material enthaltende Kartusche (4), vorzugsweise mit einem mit dem Außengehäuse (1) verbundenen Handgriff (5), mit einem Druckluftanschluß (6) für den Aufnahmeraum (3), wobei die zu verwendende Kartusche (4) an einer vorderen Stirnseite (7) eine Austrittsspitze (8) o. dgl. und an der gegenüberliegenden Stirnseite (9) einen Kartuschenkolben (10) aufweist, wobei bei eingesetzter Kartusche (4) der Aufnahmeraum (3) auch an der die Stirnwand (2) des Außengehäuses (3) durchsetzenden Austrittsspitze (8) abgedichtet ist und wobei durch Druckbeaufschlagung des Aufnahmeraums (3) der Kartuschenkolben (10) in der Kartusche (4) in Richtung der Austrittsspitze (8) vorschiebbar ist, so daß das Material aus der Austrittsspitze (8) ausgestoßen wird. Es ist vorgesehen, daß am Außengehäuse (1) ein zusätzlicher Druckluftzylinder (13) mit einem darin abgedichtet verschiebbaren Schubkolben (14) angeordnet ist, daß der Schubkolben (14) im Druckluftzylinder (13) auf der vom Aufnahmeraum (3) abgewandten Seite eine mit dem Druckluftanschluß (6) verbundene oder verbindbare Schubkammer (15) ausbildet, daß der Schubkolben (14) auf der der Kartusche (4) zugewandten Seite ein Kraftübertragungselement (16), insbesondere in Form einer Kolbenstange, aufweist, das über eine druckdichte Durchführung (17) in den Aufnahmeraum (3) eintritt und bei eingesetzter Kartusche (4) am Kartuschenkolben (10) kraftübertragend zur Anlage kommt, und daß die Vorschubkraft am Kartuschenkolben (10) dadurch erhöhbar ist, daß nicht nur der Aufnahmeraum (3), sondern auch die Schubkammer (15) mit erhöhtem Druck beaufschlagbar ist, wobei auf der der Schubkammer (15) gegenüberliegenden Seite des Schubkolbens (14) ein niedrigerer Druck, insbesondere Umgebungsdruck herrscht.

Description

Druckluftpistole
Die Erfindung betrifft eine Druckluftpistole zum Ausstoßen von pastösem bis dünnflüssigem Material, mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Druckluftpistolen der in Rede stehenden Art sind seit langem bekannt. Ein pastö- ses Material in diesem Sinne ist beispielsweise eine Dichtmasse, wie sie im Kraftfahrzeug-Handwerk Verwendung findet. Ein pastöses Material kann aber auch eine im Baugewerbe verarbeitete Dichtmasse, ein Abschmierfett, eine Flä- chenbeschichtung o. dgl. sein. Es gibt auch eher dünnflüssiges Material, das in einer solchen Druckluftpistole verarbeitet wird.
Charakteristisch für eine Druckluftpistole der in Rede stehenden Art ist zunächst, daß sich das zu verarbeitende, pastöse bis dünnflüssige Material in einer Kartu- sehe befindet, die als L agerware vorhanden in das dazu offenbare Außengehäuse der Druckluftpistole eingelegt oder eingesetzt werden kann. Die zu verwendende Kartusche weist an einer vorderen Stirnseite üblicherweise eine Austrittsspitze oder eine anderweitige Austrittseinrichtung auf. An der gegenüberliegenden Stirnseite befindet sich in der den Zylindermantel bildenden Hülse der Kartusche ein Kartuschenkolben. Dieser ist in dem Zylindermantel der Kartusche in Richtung der Austrittsspitze o. dgl. vorschiebbar. Um das zu erreichen erfolgt eine Druckbeaufschlagung von einem Druckluftanschluß her. Der Druckluftanschluß selbst ist beispielsweise an das Druckluftnetz einer Tankstelle oder Kraftfahrzeug-Reparaturwerkstatt angeschlossen. Ein üblicher Netzdruck liegt dort bei ei- nigen bar.
Die bekannte Druckluftpistole zum Ausstoßen von pastösem bis dünnflüssigem Material, von der die Erfindung ausgeht, hat einen bei eingesetzter Kartusche druckdicht abgeschlossenen Aufnahmeraum, in den der Druckluftanschluß mün- det (US 4, 174.068 A). Das Außengehäuse ist mit einem Handgriff verbunden und der Druckluftanschluß ist über eine im Handgriff angeordnete Ventilanordnung mit einem externen, ebenfalls am Handgriff befindlichen Drucklufteintritt (Druckluftanschluß an ein Druckluftnetz) verbunden. Mittels eines Handbetätigungshebels läßt sich die Ventilanordnung betätigen und der im Betrieb am Drucklufteintritt dauernd anstehende Netzdruck des Druckluftnetzes ungemin- dert oder gemindert in den Aufnahmeraum des Außengehäuses übertragen. Die Druckbeaufschlagung des Aufnahmeraums führt dazu, daß der Kartuschenkolben in der Kartusche in Richtung der Austrittsspitze vorgeschoben und so das Material in der Kartusche aus der Austrittsspitze ausgestoßen wird.
Die bekannte, zuvor erläuterte Druckluftpistole, von der die Erfindung ausgeht, zeichnet sich bereits durch zwei Besonderheiten aus.
Zum einen ist zusätzlich zum primären Druckluftraum im Aufnahmeraum am Kartuschenkolben noch ein sekundärer Druckluftraum vorgesehen, der über eine Sekundärluftdüse eine Druckluft-Beimischung zum schon aus der Austrittsspitze ausgetretenen Material ermöglicht. Eine ähnliche Konstruktion ist auch aus anderem Stand der Technik bekannt (DE 41 37 801 Al). Für diese Aspekte darf auf die genannten Entgegenhaltungen verwiesen werden, deren Offenbarungsgehalt insoweit die Offenbarung der vorliegenden Patentanmeldung ergänzt.
Zum anderen kann mit einer Kartusche gearbeitet werden, deren Zylindermantel vergleichsweise dünn und wenig belastbar ist. Das hat seinen Grund darin, daß bei eingesetzter Kartusche zwischen der Kartusche und dem Mantel des Außen- gehäuses eine Ringraum verbleibt, der bei Druckbeaufschlagung des Aufnahmeraums ebenfalls mit Druck beaufschlagt ist. Es findet somit eine Art Druckkompensation innen/außen bezüglich der Kartusche statt. Die Kartusche ist weniger berstgefährdet.
Bei der bekannten Druckluftpistole, von der die Erfindung ausgeht, wirkt der Druck im Aufnahmeraum unmittelbar auf den Kartuschenkolben. Der Kartuschenkolben selbst ist das Element, das den Aufnahmeraum gegenüber dem Inneren der Kartusche mit dem darin befindlichen pastösen oder dünnflüssigen Material abdichtet. Bei höherem Druck im Aufnahmeraum kann es passieren, daß der Kartuschenkolben eine Undichtigkeit zeigt. Die in das Material eintretende Druckluft beeinträchtigt die Gleichmäßigkeit des Ausstoßens dieses Materials. Das kann zu Applikationsschäden führen.
Das zuvor angesprochene Problem bei der aus dem Stand der Technik bekannten Druckluftpistole ist bereits gelöst worden, und zwar durch Anwendung eines
Zwischenkolbens, der selbst im Aufnahmeraum abgedichtet geführt ist und sei- nerseits den Kartuschenkolben im Zylindermantel der Kartusche vor sich herschiebt. Dieser Zwischenkolben kann auch als Teleskopkolben ausgeführt sein (DE 41 37 801 Al).
Bei allen bekannten Druckluftpistolen ist die wirksame Fläche, auf die der Druck im Aufnahmeraum des Außengehäuses wirkt, etwa so groß wie die Fläche des Kartuschenkolbens selbst. Auch der gegebenenfalls vorhandene Zwischenkolben ist regelmäßig nur unwesentlich größer als der Kartuschenkolben. Dadurch ist der am Kartuschenkolben erzeugbare Ausstoßdruck systematisch begrenzt. Ins- besondere bei einem nicht zusätzlich mittels eines Zwischenkolbens abgedichteten Kartuschenkolben kann man nun aber auch den Druck der Druckluft am Druckluftanschluß nicht beliebig erhöhen. Zum einen liefert das normale Druckluftnetz am Einsatzort meist nur einen Druck von wenigen bar. Zum anderen ergibt sich eine obere Druckgrenze auch durch die Dichtigkeitsanforderungen.
Der Lehre der vorliegenden Erfindung liegt somit das Problem zugrunde, bei einer Druckluftpistole der in Rede stehenden Art den an der Kartusche wirksame Ausstoßdruck zu erhöhen, ohne den Arbeitsdruck der Druckluftpistole selbst wesentlich zu erhöhen.
Die zuvor aufgezeigte Problemstellung ist bei eine Druckluftpistole mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird durch den zusätzlichen Schubkolben im Druckluftzylinder außerhalb des eigentlichen Arbeitsraums dem primär angetriebenen Kartuschenkolben ein zusätzlicher Schubkolben gewissermaßen in Reihe geschaltet, der ebenfalls auf den Kartuschenkolben wirkt. Dadurch wird der Ausstoßdruck, der in der Kartusche erzeugt wird, bei gleichem Arbeitsdruck wesentlich erhöht, beispielsweise verdoppelt. Auch pastöse Materialien mit hoher relativer Viskosität können dann zügig aus der Kartusche verarbeitet werden.
Besondere Bedeutung hat eine Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Druckluftpistole, bei der der Schubkolben nicht immer, sondern nur wahlweise druck- beaufschlagt wird (Ansprüche 8, 9). Für dünnflüssigere Materialien kann man dann nur mit dem Arbeitsdruck am Kartuschenkolben arbeiten, werden pastöse Materialien verarbeitet oder will man schneller arbeiten, so wird der Schubkolben gewissermaßen "zugeschaltet".
Wegen der an der Kartusche mit dieser Druckluftpistole erzeugbaren hohen Kraft, die teilweise unmittelbar, teilweise mittelbar auf den Kartuschenkolben ausgeübt wird, kommt hier der Druckkompensation des Zylindermantels der Kartusche gemäß Anspruch 16 besondere, erfmdungsrelevante Bedeutung zu.
Im übrigen sind bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre der Erfindung Gegenstand der weiteren Unteransprüche.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich bevorzugte, nicht beschränkende Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäße Druckluftpistole,
Fig. 2 ausschnittweise, in schematischer Darstellung, eine modifizierte Ausführungsform der Druckluftpistole aus Fig. 1, dargestellt im Bereich des Handgriffes mit einer Ventilanordnung,
Fig. 3 ausschnittweise, ebenfalls in schematischer Darstellung, eine modifizierte Ausführungsform des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1, dar- gestellt im Bereich des Kartuschenkolbens.
Zunächst soll die Druckluftpistole insgesamt anhand von Fig. 1 erläutert werden. Eine solche Druckluftpistole dient zum Ausstoßen von pastösem bis dünnflüssigem Material aus einer Austrittsspitze einer Einweg-Materialpackung. Bei die- sem Material kann es sich um zähflüssige Klebemittel, um Abdichtmassen, Schmiermittel, Füllmassen o. dgl. handeln. Wesentlich ist, daß das Ausstoßen des pastösen bis dünnflüssigen Materials mit Hilfe von Druckluft aus einem Druckluftnetz oder aus einer anderen Druckluftquelle erfolgt.
Die dargestellte Druckluftpistole weist zunächst ein an mindestens einer Seite offenbares Außengehäuse 1 auf. Das Außengehäuse 1 ist im dargestellten Ausfüh- rungsbeispiel im wesentlichen zylindrisch ausgestaltet und an einer vorderen Stirnwand 2 offenbar. Die Stirnwand 2 ist hier als beispielsweise aufschraubbarer Stirnwanddeckel ausgeführt. Es gibt allerdings auch Außengehäuse, die seitlich offenbar sind.
Im Außengehäuse 1 ist ein druckdichter Aufnahmeraum 3 für eine das auszustoßende Material enthaltende Kartusche 4 ausgebildet. Außerdem ist hier mit dem Außengehäuse 1 ein Handgriff 5 verbunden. Am Außengehäuse 1 befindet sich ein Druckluftanschluß 6 für den Aufnahmeraum 3.
In Fig. 1 ist die zu verwendende Kartusche 6 im Aufnahmeraum 3 des Außengehäuses 1 eingesetzt. Diese Kartusche 4 weist an einer vorderen Stirnseite 7 eine Austrittsspitze 8 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Austrittsspitze aus einem Austrittsstutzen direkt an der Stirnseite 7 der Kartusche 4 und einer dort aufgesteckten Kunststoffspitze. Hier sind alle Arten von Austrittseinrichtungen denkbar, beispielsweise auch Austrittsstutzen, die an eine anderweitige Fördereinrichtung angeschlossen sind.
An der gegenüberliegenden Stirnseite 9 weist die Kartusche 4 einen Kartuschen- kolben 10 auf. Dieser ist in der Kartusche 4, nämlich im Zylindermantel 1 1 der Kartusche 4, gleitend in Richtung der Austrittsspitze 8 vorschiebbar, so daß aus der Austrittsspitze 8 das in der Kartusche 4 enthaltene Material ausgestoßen wird. Dies geschieht bei eingesetzter Kartusche 4 durch Druckbeaufschlagung des Aufnahmeraums 3. Dazu ist der Aufnahmeraum 3 auch an der die Stirnwand 2 des Außengehäuses 1 durchsetzenden Austrittsspitze 8 abgedichtet, und zwar durch eine hier ringförmige Dichtung 12, an der die vordere Stirnseite 7 der Kartusche 4 unter axialem Druck abdichtend anliegt. Das ist eine der Abdichtungsmöglichkeiten an dieser Stelle, im Stand der Technik ist hier eine radiale Abdichtung statt einer axialen Abdichtung vorgesehen (US 4, 174,068 A).
Bei dem hier dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel ist nun vorgesehen, daß am Außengehäuse 1 ein zusätzlicher Druckluftzylinder 13 mit einem darin abgedichtet verschiebbaren Schubkolben 14 angeordnet ist, daß der Schubkolben 14 im Druckluftzylinder 13 auf der vom Aufnahmeraum 3 abgewandten Seite eine mit dem Druckluftanschluß 6 verbundene oder verbindbare Schubkammer 15 ausbildet, und daß der Schubkolben 14 auf der der Kartusche 4 zu- gewandten Seite ein Kraftübertragungselement 16, insbesondere in Form einer Kolbenstange, aufweist, das über eine druckdichte Durchführung 17 in den Aufnahmeraum 3 eintritt und bei eingesetzter Kartusche 4 am Kartuschenkolben 10 kraftübertragend zur Anlage kommt. Die Vorschubkraft am Kartuschenkolben
5 10 ist dadurch erhöhbar, daß nicht nur der Aufnahmeraum 3, sondern auch die Schubkammer 15 mit erhöhtem Druck beaufschlagbar ist, wobei auf der der Schubkammer 15 gegenüberliegenden Seite des Schubkolbens 14 ein niedrigerer Druck, insbesondere Umgebungsdruck herrscht. Auf der der Schubkammer 15 gegenüberliegenden Seite ist der Druckluftzylinder 13 hier mit einer Luftaus- l o tauschöffnung 18 versehen.
Die Angaben P0 und Pi stehen für den Druck der Umgebungsatmosphäre und den Netzdruck vom Druckluftanschluß 6. Die Druckdifferenz beträgt in den meisten Fällen einige bar. Die in Fig. 1 eingezeichneten Pfeile zeigen den Strö- 15 mungsweg der Druckluft bei Druckbeaufschlagung sowie die Wirkungsrichtung des Drucks bezüglich der einzelnen Kolben 10; 14.
Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt dabei, daß der Schubkolben 14 auf der der Schubkammer 15 gegenüberliegenden Seite im 0 Druckluftzylinder 13 eine Freilaufkammer 19 ausbildet, die über mindestens eine Luftaustauschöffnung 18 mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung steht. Die Freilaufkammer 19 ist somit Bewegungsraum für den Schubkolben 14, ohne eine eigene pneumatische Funktion zu haben. Insgesamt ist dadurch eine nach außen abgeschlossene, kompakte Konstruktion gewährleistet. 5
Wesentlich ist, daß sich hier pneumatisch gesehen der Kartuschenkolben 10 einerseits und der Schubkolben 14 andererseits in einer Art Reihenschaltung befinden, daß also der Arbeitsdruck auf beide Kolben 10, 14 wirkt, über den Schubkolben 14 und das Kraftübertragungselement 16 aber auch wieder zusätz- 0 lieh auf den Kartuschenkolben 10. Somit addiert sich die resultierende Kraft auf beide Kolben am Kartuschenkolben 10. Der Ausstoßdruck, der auf das Material in der Kartusche 4 wirkt, wird gegenüber den bekannten Konstruktionen stark erhöht, beispielsweise verdoppelt. Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt im übrigen, daß die vom Schubkolben 14 gebildete Fläche größer ist als die vom Kartuschenkolben 10 gebildete Fläche.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausfuhrungsbeispiel zeigt eine besonders interessante und bevorzugte Ausgestaltung eine erfindungsgemäßen Druckluftpistole. Hier ist nämlich die Konstruktion so getroffen, daß der Druck im Aufnahmeraum 3 unmittelbar auf den Kartuschenkolben 10 wirkt und dennoch eine Kraftübertragung vom Kraftübertragungselement 16 auf den Kartuschenkolben 10 gewährleistet ist. Es ist nämlich vorgesehen, daß das Kraftübertragungselement 16 unter Freilassung zumindest eines wesentlichen Teils der Fläche des Kartuschenkolbens 10 an diesem zur Anlage kommt. Ein an der Seite des Kartuschenkolbens 10 am Kraftübertragungselement 16, also der Kolbenstange, angebrachter Ausdrücker 20 drückt hier lediglich ringförmig auf den Kartuschenkolben 10 und läßt den wesentlichen Teil der Fläche des Kartuschenkolbens 10 innerhalb des Ringes frei. Durchtrittsöffnungen im Ausdrücker 20 erlauben es, daß die Druckluft im Aufnahmeraum 3 unmittelbar auf die Fläche des Kartuschenkolbens 10 wirkt.
Fig. 3 zeigt ein Variante dazu, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Kraft- Übertragungselement 16 unter Abdeckung zumindest eines wesentlichen Teils der Fläche des Kartuschenkolbens 10 an diesem zur Anlage kommt. Hier liegt der Ausdrücker 20 i. w. vollflächig am Kartuschenkolben 10 an und überträgt die
Kraft selbst auf den Kartuschenkolben 10. Diese Kraft resultiert einerseits aus dem Druck im Aufnahmeraum 3, andererseits aus dem über das Kraftübertra- gungselement 16 übertragenen Druck am Schubkolben 14 in der Schubkammer
15.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeig in keiner der Varianten eine Möglichkeit, die das Kraftübertragungselement 16 mit dem Ausdrücker 20 bietet. Man kann nämlich vorsehen, daß das Kraftübertragungselement 16 am dem Kartuschenkolben 10 zugeordneten Ende selbst im Zylindermantel 1 1 der Kartusche 4 abgedichtet geführt ist. Das kann beispielsweise durch eine abgedichtete Führung des Ausdrückers 20 im Zylindermantel 1 1 realisiert sein. Diese zusätzliche Maßnahme verhindert, daß sich die im allgemeinen Teil der Beschreibung erläuterte Undichtigkeit am Kartuschenkolben 10 zeigt. Das dargestellte Ausfuhrungsbeispiel zeigt ferner in keiner der Varianten eine Möglichkeit, die zum Stand der Technik bereits erwähnt worden ist. Danach wäre es nämlich möglich, daß das Kraftübertragungselement am dem Kartuschenkolben zugeordneten Ende an einem in dem Aufnahmeraum selbst abgedichtet geführten, den Kartuschenkolben voranschiebenden Zwischenkolben, ggf. ausgeführt als Teleskopkolben, zur Anlage kommt. Insoweit darf auf den einleitend genannten Stand der Technik verwiesen werden.
In Fig. 1 ist der Druckluftanschluß 6 so dargestellt, als sei er nicht steuerbar. Im Normalfall wird das jedoch anders gelöst sein. Normalerweise wird man vorsehen, daß der Druckluftanschluß 6 über eine vorzugsweise im Handgriff 5 angeordnete Ventilanordnung 21 mit einem externen Drucklufteintritt 22 verbunden ist. Die Ventilanordnung 21 wird regelmäßig über einen Handbetätigungshebel oder eine entsprechende Taste 23 betätigt. Die Ventilanordnung 21 kann im üb- rigen noch Druckminderer, Sicherheitsventile o. dgl. umfassen, die auch einstellbar sein können. Auch dazu darf auf den einleitend behandelten Stand der Technik verwiesen werden (DE 41 37 801 Al), dessen Offenbarungsgehalt ergänzend einbezogen wird.
Fig. 2 zeigt ein modifiziertes Ausführungsbeispiel, für das gilt, daß die Schubkammer 15 getrennt von dem Aufnahmeraum 3 an den Druckluftanschluß 6 bzw. an die Ventilanordnung 21 angeschlossen ist. Mit dieser Konstruktion ist es möglich, den Arbeitsdruck im Aufnahmeraum 3 des Außengehäuses 1 unabhängig vom Arbeitsdruck in der Schubkammer 15 im Druckluftzylinder 13 einzustellen bzw. zu steuern. Dadurch kann man erreichen, daß der Schubkolben 14 antriebstechnisch nur dann zugeschaltet wird, wenn tatsächlich ein Material verarbeitet wird, dessen Konsistenz oder dessen notwendige oder gewollte Arbeitsgeschwindigkeit einen höheren Ausstoßdruck in der Kartusche 4 erfordern. Dazu ist dann eben vorgesehen, daß die Schubkammer 15 wahlweise an den Arbeits- druck, ggf. an einen geminderten Druck, oder an die Umgebungsatmosphäre anschließbar ist.
Das in Fig. 1 und in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel hat eine andere Konstruktion, die auch eine interessante Variante darstellt. Hier ist vorgesehen, daß die Schubkammer 15 pneumatisch an den Aufnahmeraum 3 angeschlossen ist. Das kann durch eine Art Bypassleitung vom Aufnahmeraum 3 zur Schubkammer 15 realisiert werden. Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel zeichnet sich insoweit durch eine besonders zweckmäßige Konstruktion aus, die nämlich dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schubkammer 15 über eine Druckleitung 24 in dem Kraftübertragungselement 16, insbesondere also in der KoI- benstange, mit dem Aufnahmeraum 3 pneumatisch verbunden ist. Das ist eine besonders elegante Lösung. Beim in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt dabei der Eintritt in die Druckleitung 24 am Boden des Ausdrückers 20, weil der Ausdrücker 20 selbst geringfügig beabstandet vom Kartuschenkolben 10 liegt.
Beim Ausführungsbeispiel von Fig. 3 besteht die zuvor angesprochene Zutrittsmöglichkeit nicht. Hier ist in der das Kraftübertragungselement 16 bildenden Kolbenstange eine seitliche Eintrittsöffnung für die Druckleitung 24 vorgesehen.
Bei den hier dargestellten Ausführungsbeispielen kann man vorsehen, daß der Handgriff 5 vom Außengehäuse 1 abnehmbar ist. Das ist eine aus dem Stand der Technik bekannte Maßnahme, die es erlaubt, alternative Antriebssysteme einzusetzen. Damit ist eine Art Baukastensystem realisiert.
Im dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel ist interessant, daß das Außengehäuse 1 zylindrisch ausgebildet und an der Stirnwand 2 offenbar ist. Es ist bereits darauf hingewiesen worden, daß die Stirnwand 2 als beispielsweise aufschraubbarer Deckel ausgeführt sein kann. Im dargestellten Ausfuhrungsbeispiel gilt ferner, daß der Mantel des Druckluftzylinders 13 mit dem Mantel des Außengehäuses 1 einstückig ausgeführt ist. Beispielsweise könnte der Mantel als einstückig gespritztes Kunststoff-Formteil ausgeführt sein. Dieses hätte in der Mittelwand, die die rückwärtige Stirnwand des Außengehäuses 1 bildet, die Durchführung 17 und wäre jeweils an den Stirnwänden durch entsprechende Deckel abdichtend verschlossen. Natürlich gibt es eine Vielzahl anderer Mög- lichkeiten, eine solche Konstruktion zu realisieren.
Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt weiter eine besondere Konstruktion, die dem Druckausgleich am Zylindermantel 1 1 der Kartusche 4 dient. Durch einen solchen Druckausgleich kann die Kartusche 4 mit einem dün- neren Zylindermantel 11 oder einem Zylindermantel 11 aus einem weniger widerstandsfähigen Material, ggf. sogar aus Pappe, ausgeführt werden. Ungeachtet dessen kann man im Inneren der Kartusche 4 einen hohen Druck erzeugen, der nicht zu einem Bersten der Kartusche 4 führt. Wie das bereits im Stand der Technik realisiert worden ist, ist dazu auch hier vorgesehen, daß bei eingesetzter Kartusche 4 zwischen dem Zylindermantel 1 1 der Kartusche 4 und dem Mantel 25 des Außengehäuses 1 ein Ringraum 26 verbleibt, in dem der Druck im Aufnahmeraum 3 herrscht. Ist der weiter oben als Variante beschriebene Zwischenkolben vorgesehen, so muß man eine entsprechende Umwegleitung für diesen Druckausgleich vornehmen.
Eine weitere interessante Konstruktion ist im Aufnahmeraum 3 der in Fig. 1 dargestellten Druckluftpistole realisiert. Es ist vorgesehen, daß im Aufnahmeraum 3 am der Stirnwand 2 gegenüberliegenden Ende eine Abstützung 27 für die hintere Stirnseite 9 der eingesetzten Kartusche 4, insbesondere in Form einer rippenför- mig ausgebildeten oder durchbrochenen Stützhülse, vorgesehen ist. Durch diese Abstützung 27 kann die Kartusche 4 bezüglich der vorderen Stirnwand 2 des Außengehäuses 1 sauber positioniert und eingespannt werden, so daß die axiale Dichtung 12 an der Stirnwand 2 unter dem notwenigen Dichtungsdruck steht, um den Arbeitsdruck im Aufnahmeraum 3 definiert erreichen zu können.

Claims

Patentansprüche:
1. Druckluftpistole zum Ausstoßen von pastösem bis dünnflüssigem Material, mit einem an mindestens einer Seite offenbaren Außengehäuse (1) mit einem druckdichten Aufnahmeraum (3) für eine das Material enthaltende Kartusche (4), vorzugsweise mit einem mit dem Außengehäuse (1) verbundenen Handgriff (5), mit einem Druckluftanschluß (6) für den Aufnahmeraum (3), wobei die zu verwendende Kartusche (4) an einer vorderen Stirnseite (7) eine Austrittsspitze (8) o. dgl. und an der gegenüberliegenden Stirnseite (9) einen Kartuschenkolben (10) aufweist, wobei bei eingesetzter Kartusche (4) der Aufnahmeraum (3) auch an der die Stirnwand (2) des Außengehäuses (3) durchsetzenden Austrittsspitze (8) abgedichtet ist und wobei durch Druckbeaufschlagung des Aufnahmeraums (3) der Kartuschenkol- ben (10) in der Kartusche (4) in Richtung der Austrittsspitze (8) vorschiebbar ist, so daß das Material aus der Austrittsspitze (8) ausgestoßen wird, dadurch gekennzeichnet, daß am Außengehäuse (1) ein zusätzlicher Druckluftzylinder (13) mit einem darin abgedichtet verschiebbaren Schubkolben (14) angeordnet ist, daß der Schubkolben (14) im Druckluftzylinder (13) auf der vom Aufnahmeraum (3) abgewandten Seite eine mit dem Druckluftanschluß (6) verbundene oder verbindbare Schubkammer (15) ausbildet daß der Schubkolben (14) auf der der Kartusche (4) zugewandten Seite ein Kraftübertragungselement (16), insbesondere in Form einer Kolbenstange, auf- weist, das über eine druckdichte Durchführung (17) in den Aufnahmeraum (3) eintritt und bei eingesetzter Kartusche (4) am Kartuschenkolben (10) kraftübertragend zur Anlage kommt, und daß die Vorschubkraft am Kartuschenkolben (10) dadurch erhöhbar ist, daß nicht nur der Aufnahmeraum (3), sondern auch die Schubkammer (15) mit erhöhtem Druck beaufschlagbar ist, wobei auf der der Schubkammer (15) gegenüberliegenden Seite des Schubkolbens (14) ein niedrigerer Druck, insbesondere Umgebungsdruck herrscht.
2. Druckluftpistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubkolben (14) auf der der Schubkammer (15) gegenüberliegenden Seite im Druckluftzylinder (13) eine Freilaufkammer (19) ausbildet, die über mindestens eine Luftaustauschöffnung (18) mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung steht.
3. Druckluftpistole nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Schubkolben (14) gebildete Fläche größer ist als die vom Kartuschenkolben (10) gebildete Fläche.
4. Druckluftpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftübertragungselement (16) unter Freilassung zumindest eines wesentlichen Teils der Fläche des Kartuschenkolbens (10) an diesem zur Anlage kommt.
5. Druckluftpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftübertragungselement (16) unter Abdeckung zumindest eines wesentlichen Teils der Fläche des Kartuschenkolbens ( 10) an diesem zur Anlage kommt.
6. Druckluftpistole nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftübertragungselement (16) am dem Kartuschenkolben ( 10) zugeordneten Ende selbst im Zylindermantel (1 1) der Kartusche (4) abgedichtet geführt ist oder daß das Kraftübertragungselement (16) am dem Kartuschenkolben (10) zugeordneten Ende an einem in dem Aufnahmeraum (3) selbst abgedichtet geführten, den Kartuschenkolben (10) voranschiebenden Zwischenkolben, ggf. ausgeführt als Teleskopkolben, zur Anlage kommt.
7. Druckluftpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftanschluß (6) über eine vorzugsweise im Handgriff (5) angeordnete Ventilanordnung (21) mit einem externen Drucklufteintritt (22) verbunden ist.
8. Druckluftpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubkammer (15) getrennt von dem Aufnahmeraum (3) an den Druckluftanschluß (6) bzw. an die Ventilanordnung (21) angeschlossen ist.
5 9. Druckluftpistole nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubkammer (15) wahlweise an den Arbeitsdruck des Druckluftanschlusses (6), ggf. an einen geminderten Druck, oder an die Umgebungsatmosphäre anschließbar ist.
10 10. Druckluftpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubkammer (15) pneumatisch an den Aufnahmeraum (3) angeschlossen ist.
1 1. Druckluftpistole nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, i 5 daß die Schubkammer (15) über eine Druckleitung (24) in dem Kraftübertragungselement (16), insbesondere also in der Kolbenstange, mit dem Aufnahmeraum (3) pneumatisch verbunden ist.
12. Druckluftpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1, dadurch gekennzcich- 0 net, daß der Handgriff (5) vom Außengehäuse (1 ) abnehmbar ist.
13. Druckluftpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, 5 daß das Außengehäuse (1) zylindrisch ausgebildet und, vorzugsweise, an der Stirnwand (2) offenbar ist.
14. Druckluftpistole nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftzylinder (13) koaxial zum Aufnahmeraum (3) des Außenge- 0 häuses (1) und stirnseitig an das Außengehäuse (1) anschließend angeordnet ist.
15. Druckluftpistole nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet. daß der Mantel des Druckluftzylinders (13) mit dem Mantel des Außengehäuses (1 ) einstückig ausgeführt ist. 5
16. Druckluftpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei eingesetzter Kartusche (4) zwischen dem Zylindermantel (11) der Kartusche (4) und dem Mantel (25) des Außengehäuses (1) ein Ringraum (26) ver- 5 bleibt, in dem der Druck im Aufhahmeraum (3) herrscht.
17. Druckluftpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß im Aufnahmeraum (3) am der Stirnwand (2) gegenüberliegenden Ende eine i o Abstützung (27) für die hintere Stirnseite (9) der eingesetzten Kartusche (4), insbesondere in Form einer rippenförmig ausgebildeten oder durchbrochenen Stützhülse, vorgesehen ist.
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