DE19632717C2 - Pneumatische Kartuschenauspreßvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine pneumatische Kartuschenauspreß­ vorrichtung zum Auspressen von viskose Massen enthaltenden Kartuschen, die aus einem am hinteren Ende offenen und am vorderen Ende durch eine Stirnwand mit Mundstück verschlos­ senem Rohrkörper und einem in das hintere Ende des Rohrkör­ pers eingesetzten und darin axial verschiebbaren Kolben be­ stehen.

Ein Anwendungsgebiet der Erfindung ist insbesondere das Aus­ pressen von Druckfarbenkartuschen zur Farbkastenbefüllung von Druckmaschinen. Denkbar ist aber in gleicher Weise auch eine Anwendung beispielsweise zum Auspressen von mit Dichtungsmas­ sen, Klebstoffen usw. befüllten Kartuschen in ortsfesten Ar­ beitsstationen oder mittels handgeführten Geräten.

Zum pneumatischen Auspressen von Druckfarbenkartuschen in Farbkästen von Druckmaschinen ist es bereits bekannt, den Kartuschenkolben direkt mit Druckluft zu beaufschlagen. Dazu wird die Kartusche mit dem Mundstück nach unten und dem rück­ wärtigen Ende des Kartuschenrohrkörpers nach oben in ein rohrförmiges Gehäuse eingesetzt. Auf das offene obere Ende des rohrförmigen Gehäuses wird dann eine Aufsatzkappe mit Druckluftanschluß angesetzt, die mit einem bajonettver­ schlußartigem Mechanismus auf dem Gehäuse arretiert wird. Der Aufsatz weist einen sich am hinteren Ende des Kartuschenrohr­ körpers anliegenden Dichtrand auf, um ein Entweichen von Druckluft aus dem hinterhalb des Kartuschenkolbens liegenden und mit dem Druckluftanschluß des Aufsatzes in Verbindung stehenden Raum zu verhindern.

Hierbei ist allerdings die Abdichtung am hinteren Kartuschen­ ende problematisch, da die aus Kunststoff bestehenden Farb­ kartuschen mit einer Länge von ca. 30 cm oder mehr aufgrund des Schwundverhaltens des Kunststoffs noch erhebliche Längen­ maßtoleranzen haben. Dadurch kann es vorkommen, daß bei voll­ ständig aufgesetztem Aufsatz der Dichtrand nicht satt am hin­ teren Kartuschenrohrkörperrand anliegt.

Eine Möglichkeit zur Lösung dieses Problems ergibt sich aus der DE 34 09 725 A1, die eine pneumatisch betätigte Fugen­ spritzpistole beschreibt, bei welcher die Druckluft einen Dichtungskolben beaufschlagt, der dadurch gegen das hintere Kartuschenende in dichtende Anlage gedrückt wird, und durch eine Bohrung im Dichtungskolben gelangt die Druckluft in das Kartuscheninnere hinterhalb des Ausdrückkolbens, um die Kar­ tusche auszupressen.

Mit einer solchen Anordnung lassen sich zwar Undichtigkeiten beim Abschluß des hinteren Kartuschenendes bei der Druckluft­ beaufschlagung des Kartuschenkolbens sicher vermeiden, aber speziell bei Farbkartuschen zeigt die praktische Erfahrung, daß dieses pneumatische Auspressen der Kartuschen noch immer nicht voll befriedigend gelingt. Denn es zeigt sich, daß es dabei in gewissem Maße zum Hindurchquellen von Material zwischen der Kartuscheninnenwand und dem Kartuschenkolben kommt und dabei auch eine, wenn auch nur in geringem Maße auftretende, Berührung zwischen Luft und Farbe oder sonstigem Füllmaterial in der Kartusche auftritt, was zur Hautbildung, zu beginnendem Abbinden und dgl. führt. Außerdem ist die Kar­ tuscheninnenwand nach dem Auspressen der Kartusche durch eine Materialrestanhaftung verschmutzt, was im Hinblick auf eine stoffliche Wiederverwertung der Kartuschen und die deshalb angestrebte saubere Restentleerung nicht wünschenswert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesem eben aufge­ zeigten Problem abzuhelfen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den An­ sprüchen 1 und 2 in Form zweier möglicher Alternativen ange­ gebenen Anordnungen gelöst, die gemäß den Unteransprüchen noch in vorteilhafter Weise ausgestaltet sein können.

Erfindungsgemäß findet also außer der Innendruckbeaufschla­ gung der Kartusche, also der Druckluftbeaufschlagung des Kar­ tuschenkolbens im Kartuscheninneren zum Auspressen der Kar­ tusche, auch noch eine Druckbeaufschlagung des ringspaltför­ migen Zwischenraums zwischen dem Kartuschenrohrkörper und der ebenfalls als Rohrkörper ausgebildeten Längswand der Halte­ rung statt. Diese Druckbeaufschlagung auch des Ringspalts zwischen Kartuschenrohrkörper und Halterung bringt den Vor­ teil, daß die Kartusche, die gerade bei Verwendung als Farb­ kartusche eine beträchtliche Länge hat, sich durch den in ihrem Inneren hinterhalb des Kartuschenkolbens zu dessen Vor­ schub aufgebauten Pneumatikdruck nicht ausbauchen kann. Denn eine gewisse Ausbauchung des Kartuschenrohrkörpers, die ins­ besondere im Mittelbereich der Kartuschenlänge aufgrund elas­ tischer Materialdehnung der Kartuschenwand auftritt, stellt die Ursache der erwähnten Undichtigkeit zwischen Kartuschen­ kolben und Kartuscheninnenwand beim pneumatischen Auspressen dar und führt zum Hindurchquellen von Material. Zwar ist der Kartuschenkolben mit in gewissem Maße radial elastischen Dichtlippen ausgestattet, die aber bei auftretender Aus­ bauchung der Kartuschenwand das Hindurchquellen von Material nicht verhindern können. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird durch die Druckbeaufschlagung auch des Zwischenraums zwischen Kartuschenrohrkörper und Halterung dieses Problem wirksam beseitigt, da dann aufgrund des äußeren Gegendrucks keine Ausbauchung der Kartuschenwand mehr stattfindet. Das vorteilhafte Ergebnis wird unmittelbar an äußerst sauber restentleerten Kartuschen mit praktischer keiner Restanhaf­ tung an der Kartuscheninnenwand deutlich sichtbar.

Zwei Ausführungsformen der Erfindung entsprechend den in den Ansprüchen 1 und 2 angegebenen Anordnungen werden nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen kurz be­ schrieben. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kar­ tuschenauspreßvorrichtung, bei der sowohl eine Innendruckbeauf­ schlagung als auch eine Außen­ druckbeaufschlagung der Kar­ tusche mit dem gleichen Druck stattfindet, und

Fig. 2 eine erfindungsgemäße pneuma­ tischen Kartuschenauspreßvor­ richtung mit Innendruckbeauf­ schlagung und Außendruckbeauf­ schlagung der Kartusche, wobei Innendruckbeaufschlagung und Außendruckbeaufschlagung jedoch gesondert einstellbar sind.

Die Zeichnungen sind sehr schematisch gehalten und sollen nur das Prinzip verdeutlichen.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung weist eine Kartuschen­ halterung 1 auf, in welche eine Kartusche 2 mit einem Kolben 3 eingesetzt werden kann. Auf die Halterung 1 ist, beispiels­ weise mittels eines bajonettverschlußartigen Mechanismus, ein Aufsatz 4 aufsetzbar. Der Aufsatz 4 bildet einen Pneumatikzy­ linder, in welchem ein als Verschlußplatte dienender Kolben 5 verschiebbar ist, der an seiner Unterseite eine ringförmige oder plattenförmige Gummidichtung 6 oder dgl. trägt.

Die Halterung 1 ist in ihrer Länge so bemessen, daß ihr hin­ teres Ende 1a etwas über das hintere Ende der Kartusche 2 übersteht, die Halterung also etwas länger als die Kartusche ist. Der über einen Druckluftanschluß 7 mit einem Anpreßdruck beaufschlagbare Kolben 5 mit der Dichtung 6 legt sich dich­ tend an das hintere Ende 1a der Halterung 1 an. Der Aufsatz 4 ist, wie Fig. 1 zeigt, so bemessen und gestaltet, daß diese Funktion möglich ist.

Über einen Druckluftanschluß 8 und eine im Kolben 5 gebildete Durchgangsbohrung 9 gelangt Druckluft zur Erzeugung eines An­ preßdrucks in der Kartusche in den Raum hinterhalb des Kar­ tuschenkolbens 3, um diesen zu beaufschlagen. Weil aber die Halterung 1 länger als die Kartusche ist, gelangt die Aus­ preßdruckluft auch um das hintere Ende der Kartusche 2 herum in den Ringspalt zwischen Kartusche und Halterung, so daß auch am Außenumfang der Kartusche 2 der gleiche Druck wie hinter dem Kartuschenkolben 3 herrscht. Damit wird ein Aus­ bauchen der Kartusche unter der Einwirkung des vom Kar­ tuschenkolben 3 auf die innerhalb der Kartusche befindliche Masse erzeugten Druck bzw. den hinter dem Kartuschenkolben auf diesen und die Kartuscheninnenwand wirkenden Druck ver­ hindert, weil der außen auf die Kartusche wirkende Druck einen einer solchen Ausbauchung entgegenwirkenden gleichen Gegendruck darstellt.

Hierbei muß selbstverständlich das vordere Kartuschenende ab­ gedichtet in der Halterung 1 sitzen, damit nicht Druckluft auf dem Ringspalt zwischen Kartusche und Halterung aus der unteren Öffnung der Halterung entweicht, durch welche das Kartuschenmundstück 2a nach unten aus der Halterung 1 über­ steht. Zu dieser Abdichtung dient beipielsweise ein O-Ring 13, der in eine Ringnut in der unteren Stirnwand 1b der Halterung 1 eingelegt ist und an welchen sich die Kartusche 2 mit ihrer Stirnwand 2b dichtend anlegt.

Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung, die sich von derjenigen nach Fig. 1 in funktioneller Hinsicht dadurch unterscheidet, daß der Ringraum zwischen Kartusche 2 und Halterung 1 gesondert druckbeaufschlagt ist und der Druck unabhängig von dem auf den Kartuschenkolben 3 wirkenden Druck wählbar ist.

Fig. 2 zeigt den oberen Endbereich der Halterung 1 mit einge­ setzter Kartusche 2 und aufgesetztem Aufsatz 4. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß das hintere bzw. obere Ende der Kartusche 2 deutlich nach oben über das obere Ende der Halte­ rung 1 übersteht. Der im Aufsatz 4 verschiebbare Kolben 5, der über einen Druckluftanschluß 7 mit einem Anpreßdruck be­ aufschlagbar ist, liegt in seiner Arbeitsstellung mit der Dichtung 6 am hinteren Rand der Kartusche 2 an und dichtet diese ab. Durch eine mittige Bohrung 9 des Aufsatzkolbens 5 und einen daran angeordneten Druckluftanschluß 8 erfolgt die Druckluftbeaufschlagung des Raums innerhalb der Kartusche 2 hinterhalb des Kartuschenkolbens 3 zur Erzeugung eines Aus­ preßdrucks auf den Kartuschenkolben 3.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist zwischen dem Aufsatz 4 und der Halterung 1 eine Dichtung 4a und am Aufsatz 4 ist ein dritter Druckluftanschluß 14 vorgesehen, der über einen im Aufsatz 4 gebildeten Kanal 15 zu einem Auslaß an der Innenumfangswand des Aufsatzes 4 führt, der so angeordnet ist, daß er unterhalb des in seiner Arbeitsstellung am hin­ teren Kartuschenende anliegenden Verschlußplattenkolben 5 in den Ringraum zwischen Kartusche 2 und Halterung 1 ausmündet, um diesen Ringraum mit einem Gegendruck zu beaufschlagen, der in einer Ausbauchung der Kartusche 2 aufgrund von deren Innendruckbeaufschlagung über den Kanal 9 entgegenwirkt. Dieser Gegendruck kann also auf einen von dem auf den Kar­ tuschenkolben 3 wirkenden Auspreßdruck verschiedenen niedri­ geren Druck eingestellt werden.

Es versteht sich von selbst, daß der Aufsatzkolben 5 ebenso wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 in der ihn um­ schließenden Zylinderwand des Aufsatzes 4 dichtend geführt ist.

Ebenso ist klar, daß das in Fig. 2 nicht dargestellte untere Ende der Kartusche 2 in gleicher Weise wie bei der Ausfüh­ rungsform nach Fig. 2 gegen die untere Stirnwand der Halte­ rung 1 abgedichtet ist.

Claims (6)

1. Pneumatische Kartuschenauspreßvorrichtung zum Auspressen von rohrförmigen Kartuschen (2), die am vorderen Ende ein Mundstück aufweisen und am hinteren Ende durch einen einge­ setzten verschiebbaren Kartuschenkolben (3) verschlossen sind, bestehend aus einer Halterung (1) zur Aufnahme der Kar­ tusche (2), einem auf das rückwärtige Ende der Halterung (1) aufsetzbaren und daran arretierbaren Aufsatz (4) mit einem Druckluftanschluß (8) zum Zuführen von Druckluft in das hin­ tere Kartuschenende hinterhalb des Kartuschenkolbens (3), wobei der Aufsatz (4) als über einen Hilfsdruckluftanschluß (7) druckluftbeaufschlagbarer Pneumatikzylinder ausgebildet ist, in welchem ein als Verschlußplatte dienender Kolben (5) unter der Hilfsdruckluftbeaufschlagung um eine gewisse Axial­ distanz verschiebbar geführt ist, wobei weiter die axiale Länge der als Rohrkörper ausgebildeten Halterung (1) so bemes­ sen ist, daß das hintere Ende der Halterung (1) axial etwas über das hintere Kartuschenende übersteht, wobei ferner der Verschlußplattenkolben (5) an seiner der Halterung (1) bzw. dem hinteren Kartuschenende zugewandten Seite eine Dichtung (6) trägt und durch die Hilfsdruckluftbeaufschlagung in dichtende Anlage an das hintere Ende (1a) der Halterung (1) anpreßbar ist und eine Bohrung (9) zum Hindurchleiten des pneumatischen Ar­ beitsdrucks vom Druckluftanschluß (8) in das Innere der Hal­ terung (1) aufweist, und wobei die Halterung (1) so bemessen ist, daß sie die Kartusche (2) mit gewissem radialem Spiel aufnimmt, und die Halterung im Bereich ihrer vorderen Stirn­ wand (1b) eine mit der vorderen Kartuschenstirnwand (2b) zu­ sammenwirkende Dichtung (13) aufweist.

2. Pneumatische Kartuschenauspreßvorrichtung zum Auspressen von rohrförmigen Kartuschen (2), die am vorderen Ende ein Mundstück aufweisen und am hinteren Ende durch einen einge­ setzten verschiebbaren Kartuschenkolben (3) verschlossen sind, bestehend aus einer Halterung (1) zur Aufnahme der Kar­ tusche (2), einem auf das rückwärtige Ende der Halterung (1) aufsetzbaren und daran arretierbaren Aufsatz (4) mit einem Druckluftanschluß (8) zum Zuführen von Druckluft in das hin­ tere Kartuschenende hinterhalb des Kartuschenkolbens (3),
wobei der Aufsatz (4) als über einen Hilfsdruckluftanschluß (7) druckluftbeaufschlagbarer Pneumatikzylinder ausgebildet ist, in welchem ein als Verschlußplatte dienender Kolben (5) unter der Hilfsdruckluftbeaufschlagung um eine gewisse Axial­ distanz verschiebbar geführt ist, der an seiner dem hinteren Kartuschenende zugewandten Seite eine Dichtung (6) trägt und durch die Hilfsdruckluftbeauschlagung in dichtende Anlage an das hintere Kartuschenende anpreßbar ist, und der eine Boh­ rung (9) zum Hindurchleiten des pneumatischen Arbeitsdrucks vom Druckluftanschluß (8) in das hintere Kartuschenende hin­ terhalb des Kartuschenkolbens (3) aufweist,
wobei ferner der Aufsatz (4) abdichtend (4a) auf das hintere Ende der als Rohrkörper ausgebildeten Halterung (1) aufsetz­ bar ist und ein Gegendruckluftanschluß (14) vorgesehen ist, der mit dem Ringspaltraum zwischen Kartusche (2) und Hal­ terung (1) in Verbindung steht, und wobei die Halterung (1) an ihrer vorderen Stirnwand (1b) eine mit der vorderen Kar­ tuschenstirnwand (2b) zusammenwirkende Dichtung (13) auf­ weist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung von Halterung (1) und Aufsatz (4) so getroffen ist, daß die Halterung (1) in ihrer axialen Länge kürzer als die Kartusche (2) ist und das hintere Kartuschenende um eine gewisse Axialdistanz in den vom Aufsatz (4) gebildeten, den Verschlußplattenkolben (5) führenden Zylinderraum hineinragt, und daß der Gegendruckluftanschluß (14) am Aufsatz (4) ange­ ordnet ist und über einen Kanal (15) mit einem Auslaß in der Zylinderwand des Aufsatzes (4) an einer Stelle verbunden ist, die bei am hinteren Kartuschenende anliegendem Verschlußplat­ tenkolben (5) vorderhalb dieses Verschlußplattenkolbens (5) liegt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Arbeitsdruck-Druckluftanschluß (8) für die Druckluft zum Beaufschlagen des Kartuschenkolbens (3) di­ rekt an einem dichtend aus dem Aufsatz (4) heruntergeführten Ansatz des Verschlußplattenkolbens (5) angeordnet und mit der Bohrung (9) dieses Kolbens verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Aufsatz (4) an einem Träger oder Ar­ beitsschlitten fest montiert ist und die Halterung (1) für die Kartusche (2) daran abnehmbar arretierbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Aufsatz (4) Teil einer Handpistole ist und die Halterung (1) für die Kartusche (2) daran abnehmbar arretierbar ist.