DE4229588C2 - Kartusche für pastöse Massen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kartusche für pastöse Mas­ sen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angege­ benen Art.

Es ist bekannt, pastöse Massen, die als Dichtungs­ mittel, Klebemittel u. dgl. verwendet werden, in Kar­ tuschen aus Kunststoff oder anderen Materialien unter­ zubringen. Diese Kartuschen bestehen aus einem zylin­ drischen Kartuschenkörper, in dem ein Kolben verschieb­ bar untergebracht ist. Am vorderen Ende des Kartuschen­ körpers befindet sich eine Austrittsöffnung, durch die die pastöse Masse beim Vorschieben des Kolbens ausge­ preßt wird. Das Vorschieben des Kolbens geschieht mit einem Auspreßwerkzeug, das eine Druckstange mit einem daran befestigten Druckteller aufweist. Der Druckteller drückt gegen die Innenseite der Stirnwand des Kolbens und schiebt dadurch den Kolben vor. Es ist auch mög­ lich, den Kolben mit Druckluft vorzuschieben.

Eine Kartusche der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ange­ gebenen Art ist bekannt aus DE-AS 12 72 816. Die bekannte Kar­ tusche ist mit einem Kolben versehen, dessen Umfangswand im wesentlichen zylindrisch ist und bei dem der Randbereich der Stirnwand so gestaltet ist, daß die Stirnwand zur Kolbeninnen­ seite hin gewölbt ist und unter Einfluß eines Drucktellers eine ebene Fläche bilden kann. Unter Einwirkung des Drucktel­ lers in axialer Richtung auf den Kolben wird seine Stirnwand flachgedrückt. Dadurch wirkt in radialer Richtung Druck auf den oberen Kolbenrand, der während des Vortriebs des Kolbens aufgeweitet wird und gegen den Kartuschenkörper abdichtet. Dadurch wird ein sauberes Ausdrücken der pastösen Masse gesi­ chert.

Die DE-OS 29 20 915 beschreibt einen Kartuschenkolben, der aus zwei Teilen besteht, nämlich einem Kolbenkörper und einer dar­ in angeordneten Druckplatte. Die Stirnwand des Kolbenkörpers ist zur Kolbenaußenseite hin gewölbt. Die Druckplatte ist eine zum Kolbeninneren gewölbte Wand, die mit ihrer Außenseite in einer Rille zwischen Stirnwand und Umfangswand befestigt ist. Unter Einwirkung des Drucktellers eines Auspreßwerkzeugs wird die Druckplatte flacher und drückt den oberen Kolbenrand nach außen. Bei Entspannung des Drucktellers federn die Stirnwand und die Druckplatte in ihre entspannte Form zurück. Dabei ver­ kleinert sich der Kartuscheninnenraum, was zu einem Nachlaufen der Kartuschenfüllung durch die Kartuschenöffnung führt. Die Druckplatte stellt ein zusätzliches Teil dar und erfordert einen erhöhten Aufwand in der Herstellung und Montage. Zum Einbringen des Kolbens in die Kartusche wird ein Setzwerkzeug benutzt, das mit einer konkaven Stirnwand gegen die Druckplat­ te des Kolbens drückt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kartusche der im Oberbe­ griff des Anspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, die das luftfreie Einsetzen des Kolbens nach dem Einfüllen der Masse ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Beim Befüllen der Kartusche ist es erforderlich, daß die Luft entweicht, wenn der Kolben gesetzt wird. Dadurch, daß die Stirnwand des Kolbens unter der Kraft eines Setzwerkzeuges nach vorne aufgewölbt wird, wird die vordere Umfangskante des Kolbens radial eingezogen, so daß die Luft an der Dichtlippe entlang entweichen kann. Wenn die Krafteinwirkung des Setz­ stempels aufgehört hat, formt sich die Stirnwand elastisch wieder so zurück, daß die Ausbauchung zum Inneren des Kolbens gerichtet ist. Dadurch entsteht im Kartuschenkörper eine Sog­ wirkung, durch die der Kolben weiter in den Kartuschenkörper hineingezogen wird.

Bei der erfindungsgemäßen Kartusche ist die Stirnwand des Kol­ bens im entspannten Zustand nach innen gewölbt. Beim Ansetzen des Drucktellers gegen die Wölbung der Stirnwand flacht sich die Wölbung ab, wodurch sich der Außendurchmesser der Stirn­ wand erweitert, so daß die Dichtlippe mit erhöhter Kraft gegen die Innenfläche des Kartuschenkörpers gedrückt wird. An der Innenfläche der Stirnwand des Kolbens sind keine Rippen, Lip­ pen oder sonstige Vorsprünge erforderlich, die eine Hinter­ schneidung bilden würden und die den Einsatz eines komplizier­ ten Spritzgußwerkzeuges nötig machen würden. Es können aller­ dings Vorsprünge, Verstärkungen o. dgl. vorgesehen werden. Der Kolben besteht aus einem Teil. Im Normalzustand, also wenn keine externe Kraft auf den Kolben ausgeübt wird, reicht die Dichtlippe aus, um das Eindringen von Luft in den Kartuschen­ körper zu verhindern. Das Eindringen von Luft muß verhindert werden, da die meisten pastösen Massen unter Lufteinfluß aus­ härten.

Um die nach außen gerichtete vorübergehende Ausbauchung der Stirnwand des Kolbens zu erreichen, ist zweckmäßigerweise am rückwärtigen Ende des Kolbens ein Außenwulst vorgesehen, mit dem der Kolben sich am rückwärtigen Ende des Kartuschenkörpers verhakt. Beim Eindringen des Setzstempels in den Kolben wird zunächst die Stirnwand des Kolbens nach außen aufgewölbt, wäh­ rend das rückwärtige Ende des Kolbens durch den Außenwulst festgehalten wird. Wenn der Setzstempel noch weiter in den Kartuschenkörper eingeführt wird, schnappt der Außenwulst an dem rückwärtigen Ende des Kartuschenkörpers nach innen, um an der Innenfläche des Kartuschenkörpers zu gleiten und von nun an eine zweite Dichtlippe zu bilden.

Die erfindungsgemäße Kartusche ist sowohl für mechanische Aus­ preßwerkzeuge geeignet, bei denen ein Druckteller in den Kol­ ben eingeführt wird, als auch für pneumatische Auspreßwerkzeu­ ge, bei denen der Kolben durch Druckluft vorgetrieben wird. Auch bei Druckluftbeaufschlagung werden beide Dichtwülste mit zunehmendem pneumatischem Druck stärker gegen die Kartuschen­ wand gedrückt, so daß die Abdichtung gerade bei hohen Auspreß­ drücken verstärkt wird.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Kartusche besteht darin, daß bei jedem Auspreßvorgang die nach innen gewölbte Stirnwand flachgedrückt wird und sich anschließend wieder nach innen zurückbildet. Dadurch entsteht im Anschluß an den Auspreßvorgang ein Sog, der die pastöse Masse zurückzieht, so daß ein Nachlaufen der Masse aus der Auspreßöffnung verhindert wird.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt der Kartusche nach dem Ein­ schieben des Kolbens, jedoch vor dem eigent­ lichen Setzen des Kolbens,

Fig. 2 den rückwärtigen Teil der Kartusche während des Setzens des Kolbens, also während des Vorschie­ bens des Setzstempels, und

Fig. 3 den Zustand während der Benutzung der Kartu­ sche, also beim Vorschieben des Kolbens mit dem Druckteller eines Auspreßwerkzeuges.

Die Kartusche 10 weist einen zylindrischen Kartuschen­ körper 11 aus Kunststoff auf. Der Kartuschenkörper 11 ist mit einer einstückig angeformten Frontwand 12 ver­ sehen. An der Frontwand 12 befindet sich ein mit Ge­ winde versehener Auslaßstutzen 13, in dem sich die Aus­ trittsöffnung befindet. In den Kartuschenkörper 11 ist die pastöse Masse 14, z. B. eine Dichtungsmasse oder ein Kleber, eingefüllt worden und anschließend ist in das rückwärtige offene Ende des zylindrischen Kartuschen­ körpers 11 der Kolben 15 eingeschoben worden.

Der Kolben 15 weist eine im wesentlichen zylindrische Umfangswand 16 auf, die im entspannten Zustand in den Kartuschenkörper 11 hineinpaßt und deren Umfangsfläche einen geringen Abstand von der Innenfläche des Kar­ tuschenkörpers 11 hat. Der becherförmige Kolben 15 weist ferner eine geschlossene Stirnwand 17 auf, die sich an das vordere Ende der Umfangswand 16 anschließt und die als einem nach innen gewölbten Hauptbereich 17a und einem nach außen gewölbten Ringbereich 17b besteht. Der Hauptbereich 17a ragt axial in den von der Umfangs­ wand 16 umschlossenen Raum hinein.

An der vorderen Umfangskante des Kolbens ist eine ab­ stehende Dichtlippe 18 vorgesehen, die in Dichtkontakt mit der Innenfläche des Kartuschenkörpers 11 steht und an der rückwärtigen Umfangskante ist ein Außenwulst 19 vorgesehen, der beim losen Einschieben des Kolbens in den Kartuschenkörper gegen das rückwärtige Ende 20 des Kartuschenkörpers 11 stößt.

Die Stirnwand 17 des Kolbens hat eine Stärke von min­ destens 1,4 mm, damit sie hinreichend wasserdampfdicht ist.

Fig. 1 zeigt den Zustand, daß der Kolben 15 lose in den freien Raum des nahezu vollständig mit der Masse 14 gefüllten Kartuschenkörpers lose eingesetzt worden ist. In Fig. 2 ist das "Setzen" des Kolbens 15 mit einem Setzstempel 21 dargestellt. Der Setzstempel ist ein zylindrischer Stempel mit balliger Stirnfläche 21a. Die Stirnfläche 21a drückt gegen die Stirnwand 17 des Kol­ bens, die gemäß Fig. 2 nach vorne vorschnappt. Wird nun der Setzstempel 21 weiter vorgeschoben, so wird durch die nach vorne gerichtete Ausbauchung der Stirnwand 17 die vordere Umfangskante mit der Dichtlippe 18 radial eingezogen, so daß ruft an der Dichtlippe 18 vorbei entweichen kann. Die auf die Stirnwand 17 ausgeübte Stempelkraft bewirkt ferner, daß der Außenwulst 19 an der Endkante 20 nach innen schnappt. Dies ist deshalb möglich, weil der Außendurchmesser des Setzstempels 21 so klein ist, daß zwischen dem Setzstempel und der Um­ fangswand 16 ein Ringspalt verbleibt. Wenn der Kolben auf diese Weist so weit vorgeschoben wurde, daß sämt­ liche Luft aus dem Kartuschenkörper entwichen ist, wird der Setzstempel 21 zurückgezogen. Dabei bildet sich die nach innen gerichtete Ausbauchung der Stirnwand 17 zu­ rück und der Kolben zieht sich durch die Sogwirkung noch weiter in dem Kartuschenkörper nach vorne.

Fig. 3 zeigt den Zustand, den der Kolben 15 während des Auspressens des Kartuscheninhalts einnimmt. Gegen die Innenseite der Stirnwand 17 wirkt der Druckteller 22 eines Auspreßwerkzeugs. Die Vorderseite des Druck­ tellers 22 ist eben, so daß die Stirnwand 17 nicht nach vorne ausgebaucht werden kann, sondern allenfalls in den ebenen Zustand verformt wird. Dies ist andeutungs­ weise durch die gestrichelte Linie 17′ dargestellt. Beim Vorschieben des Drucktellers 22 spreizt sich die Stirnwand 17 auf, so daß die Dichtlippe 18 verstärkt gegen die Wand des Kartuschenkörpers 11 gepreßt wird. Der Umfangswulst 19 dient als zusätzliche Dichtlippe am rückwärtigen Kolbenende.

Der Kolben 15 ist als Spritzgußteil leicht herstellbar und er bietet auch den Vorteil, daß er maschinell ge­ setzt werden kann. Das Füllen des Kartuschenkörpers mit der Masse und das Setzen des Kolbens können automatisch durchgeführt werden.

Claims (4)

1. Kartusche für pastöse Massen, mit einem Kartuschenkörper (11), in dem ein ver­ schiebbarer Kolben (15) angeordnet ist, wobei der Kolben (15) eine im wesentlichen zylindrische Um­ fangswand (16), eine ringförmige Dichtlippe (18) und eine zum Kolbeninnenseite hin gewölbte elastische Stirnwand (17) aufweist, die in Richtung zur Kolben­ außenseite hin verformbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich (17b) der Stirnwand (17) derart ausgebildet ist, daß die Stirnwand durch ein Kolben­ setzwerkzeug (21) mit balliger Stirnfläche (21a) vorübergehend zur Kolbenaußenseite umstülpbar ist und dabei unter radialem Einziehen der vorderen Um­ fangskante (18) des Kolbens (15) einen Luftweg ent­ lang des Kolbens (15) freigibt.

2. Kartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein an der rückwärtigen Umfangskante des Kolbens (15) angebrachter Außenwulst (19) größer ist als die Innenweite des Kartuschenkörpers (11), derart, daß sich der Außenwulst (19) am rückwärtigen Ende (20) des Kartuschenkörpers (11) abstützt und erst dann in den Kartuschenkörper (11) eintritt, wenn der Kolben (15) unter nach vorne gerichteter Aufwölbung seiner Stirnwand (17) von einem Kolbensetzwerkzeug (21) verformt worden ist.

3. Kartusche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stärke der Stirnwand (17) minde­ stens 1,4 mm beträgt.

4. Kartusche nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der nach innen gewölbte Hauptbe­ reich (17a) der Stirnwand (17) von einem nach außen gewölbten Ringbereich (17b) umgeben ist.