EP1514812A1 - Kartusche mit entlüftbarem Kolben - Google Patents

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EP1514812A1
EP1514812A1 EP04020347A EP04020347A EP1514812A1 EP 1514812 A1 EP1514812 A1 EP 1514812A1 EP 04020347 A EP04020347 A EP 04020347A EP 04020347 A EP04020347 A EP 04020347A EP 1514812 A1 EP1514812 A1 EP 1514812A1
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EP
European Patent Office
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piston
cartridge
venting
cover
vent
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Application number
EP04020347A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Nehren
Christian Bressler
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Kulzer GmbH
Original Assignee
Heraeus Kulzer GmbH
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • 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
    • B05C17/00576Hand 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
    • B05C17/00579Hand 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS 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
    • B65D83/00Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/0005Containers or packages provided with a piston or with a movable bottom or partition having approximately the same section as the container
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65D2205/00Venting means
    • B65D2205/04Venting means for venting during the initial insertion of a piston

Definitions

  • the invention relates to a cartridge with ventable piston.
  • the air bubbles in the cartridge arise when the piston is filled in the cartridge opening is used. Since the pistons have a sealing function to the cartridge wall must, at least partially with the air cushion located between product and piston locked in.
  • Another problem for some products is the escape of ingredients or penetration moisture or other air components.
  • a piston with a resilient bottom is mentioned in DE 42 29 588, the rear edge because of its larger diameter rests on the edge of the cartridge.
  • a cartridge for receiving pasty to meet these requirements Materials presented with ventable piston, the piston from a piston part and a lid part is made, in which after the vent, the cover part of the vent path permanently closes.
  • the piston part is usually close to the inner wall of the cylindrical cartridge hollow body at. It is provided with a vent channel, which preferably has an axially located in the middle Channel is.
  • the piston part is closed by a lid part facing the pasty mass added to a flask.
  • the cover part is preferably convex on the side facing the pasty mass.
  • the vent opening (s) preferably form an annular opening in the region of the inner wall the cylindrical hollow body of the cartridge.
  • the piston cover is preferably longitudinally axial stored in the direction of the piston part movable on the piston part, in such a way that in the closing process, the air between the piston and pasty material in the region of Cartridge inner wall through the annular vent between the piston part and cover part enters the piston part and discharged through a hole in the middle of the piston part becomes.
  • venting the piston part is in this embodiment by the contact pressure the pasty mass pushed in the direction of the lid part.
  • a latching mechanism ensures that when handling the piston at a later time in the filled state of the cartridges cover part and piston part can not solve each other.
  • This latching mechanism is preferably located in near the axially centered venting channel.
  • piston and cover part e.g. through a screw or bayonet mechanism connected, which also for permanent closure of the ventilation duct leads, however, by a movement from the outside.
  • a retaining mechanism holds the open arrangement between piston part and Cover part, so that the lid part in the open state does not completely detach from the piston part can. It may also be advantageous if a sealing ring of rubber-elastic material between the piston part and the cover part around the opening of the axially centered ventilation channel is attached.
  • the sealing ring should be sized so that it is compressed when to move lid and piston part towards each other. After the latching or the permanent Assembly of piston and cover part, the ring remains compressed and In addition, the access to the ventilation channel is sealed off.
  • the invention relates in its most general form to a cartridge for receiving pasty material with a ventable piston, wherein the piston consists of a piston part 2 and a cover part 3 , in which after the venting the cover part closes the venting path (4/5) ,
  • the preferred embodiment of the invention thus relates to a cartridge for receiving pasty material 6 with a cylindrical cartridge hollow body 1 with ventable piston from a tight against the inner wall of the hollow body 1 piston part 2 with vent channel 5 and a pasty mass 6 facing lid part 3 , for the Inserting closable vent opening (s) 4 leaves free, which allow the venting through the vent passage 5 .
  • the unit of piston 2 with the preassembled cover 3 used after filling.
  • the lid is convex on the product side. The air is thereby forced to the edge of the piston. Annular vents 4 are provided between the lid 3 and the piston 2 at the edge, so that the air enters the space between the piston 2 and cover 3 and exits through the opening 5 in the middle.
  • a locking mechanism 7 is provided, which ensures that when handling the piston 2/3 at a later time in the filled state, the lid 3 and 2 piston can not be separated from each other.
  • the locking mechanism 7 can be seen in Fig. 2.
  • the lid 3 engages in the center of the piston 2 a.
  • Another locking mechanism may be provided in the region of the product parts appearing T-shaped in section on the edge, which would give the cover 3 further support.
  • a holder 9 is shown in Fig. 3, which ensures that the piston part and the cover part in the open state can not completely remove from each other.
  • sealing ring 8 made of rubber-elastic material, which is compressed by the contact pressure during latching and the access to the vent opening 5 additionally seals tight.

Landscapes

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

Abstract

Eine Kartusche zur Aufnahme pastösen Materials mit einem zylindrischen Kartuschenhohlkörper und einem entlüftbaren Kolben weist einen zweiteiligen Kolben aus Kolbenteil (2) und Deckelteil (3) auf, bei dem nach der Entlüftung das Deckelteil den Entlüftungsweg (4,5) permanent verschließt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Kartusche mit entlüftbarem Kolben.
Die Verwendung von Kartuschen ist heute für sehr viele Produktgruppen üblich. Außer ein- und mehrkomponentige Kleb- und Dichtstoffe sowie Druckfarben werden auch dentale Abformmassen in Kunststoff- oder Aluminiumkartuschen angeboten.
Viele dieser Produkte werden bei Lagerung in der Kartusche geschädigt oder haben nur geringe Haltbarkeitsdauer durch eingebrachte Luftblasen oder Diffusion durch das Packmittel.
Die Luftblasen in der Kartusche entstehen, wenn der Kolben nach der Befüllung in die Kartuschenöffnung eingesetzt wird. Da die Kolben zur Kartuschenwand eine Dichtfunktion besitzen müssen, wird das zwischen Produkt und Kolben befindliche Luftpolster zumindest teilweise mit eingeschlossen.
Bei feuchtigkeitsempfindlichen Produkten kann es an den Rändern von Lufteinschlüssen zu Aushärtungen kommen.
Bei füllstoffenthaltenden Produkten ist es ein bekanntes Problem, dass es an Grenzflächen von Paste zur Luft zur Abscheidung von flüssigen Bestandteilen kommt, was bei der Anwendung dieser Pasten stören kann.
Insbesondere bei mehrkomponentigen Produkten für automatische Mischsysteme mit statischen oder dynamischen Mischern führen Luftblasen in den zumeist verwendeten Doppelkartuschen zu schwankenden Mischungsverhältnissen, da die Luftblasen unter dem zu Beginn ansteigenden Förderdruck erst komprimiert werden und den Produktaustrag verzögern. Das führt dann zum Schluss bei nachlassendem Förderdruck zum Nachdrücken der einen, blasenhaltigen Komponente. Besonders bei durch Hebelfunktion von Hand ausgeförderten Pasten ergibt sich dadurch ein ständig schwankendes Mischungsverhältnis, aber auch bei allen anderen hand-, druck- oder motorgetriebenen Hand- oder Standgeräten treten diese Störungen auf.
Ein weiteres Problem für einige Produkte ist das Entweichen von Inhaltsstoffen oder das Eindringen von Feuchtigkeit oder sonstigen Luftbestandteilen.
Damit also Kartuschen ohne Lufteinschlüsse befüllt werden können, hat man sich bemüht, die Kolben entlüftbar zu gestalten. In EP 0 344 491, EP 0 463 991, EP 0 497 739, US 5,400,926, DE 197 14 331 und WO 90/05096 sind Kolben für Kartuschen oder Spender erwähnt, welche die Entlüftung jeweils durch einen in der Kolbenmitte enthaltenen Kanal gewährleisten. Nuten und Rillen führen gegebenenfalls Luft zu diesem Kanal. Der Kanal wird dann in einem zusätzlichen zweiten Schritt mit einem separaten Teil in Form von Schrauben oder Stopfen verschlossen. Dadurch werden die Taktzeiten bei der Abfüllung deutlich erhöht. Allerdings werden erfahrungsgemäß in diesen Rillen/Nuten je nach Konsistenz der pastösen Masse Luftblasen eingeschlossen, die somit im Produktbereich verbleiben. Außerdem verzögern diese Kolben, da sie als zwei separate Teile bei dem Verschlussvorgang verarbeitet werden, den Verschluss-/Abfüllvorgang.
Der Nachteil des erhöhten Abfüllaufwandes kann behoben werden, indem, wie in DE 23 02 364 und DE 36 35 849 beschrieben, der benötigte Stopfen bereits Teil des Kolbens ist und nur noch nach dem Belüften durch Eindrücken den Entlüftungskanal verschließen muss.
Ein anderer Weg wird in DE 100 29 799 beschrieben, indem nämlich der dem Produkt zugewandte Dichtrand am Kolbenboden so klein ist, dass die Luft beim Einsetzen des Kolbens entweichen kann. Um die beim Austragen des Produktes unter erhöhtem Druck benötigte Dichtwirkung zu besitzen, enthält der Kolben im Inneren einen Spreizring, der durch den Druck des Austraggerätekolbens eine Dehnung des Kolbenbodens bis an die Kartuschenwand verursacht.
Bei EP 0 301 327 wird auch das Prinzip des Spreizringes benutzt, jedoch die Dehnung nicht erst und nur durch das Austraggerät verursacht, sondern in einem zweiten Verarbeitungsschritt wird dort ein Verstärkungsring klemmend auf den Spreizring eingeschoben, der für eine sofortige und dauerhafte Dehnung des Kolbenbodens sorgt.
Ein Kolben mit einem elastischen Boden wird in DE 42 29 588 erwähnt, dessen hinterer Rand wegen seines größeren Durchmessers auf dem Kartuschenrand aufliegt.
Wenn es darum geht, die Anforderungen Entlüftbarkeit und möglichst einfache und schnelle Verarbeitung/Befüllung zu erfüllen, können die diskutierten Systeme jedoch noch nicht vollständig befriedigen.
Im vorliegenden wird zur Erfüllung dieser Anforderungen eine Kartusche zur Aufnahme pastösen Materials mit entlüftbarem Kolben vorgestellt, wobei der Kolben aus einem Kolbenteil und einem Deckelteil besteht, bei dem nach der Entlüftung das Deckelteil den Entlüftungsweg permanent verschließt.
Permanent bedeutet dabei, daß das Schließen ohne gerichtetes, äußeres Zutun nicht rückgängig gemacht wird.
Das Kolbenteil liegt in der Regel dicht an der Innenwand des zylindrischen Kartuschenhohlkörpers an. Es ist mit einem Entlüftungskanal versehen, der bevorzugt eine axial in der Mitte liegender Kanal ist. Das Kolbenteil wird durch ein der pastösen Masse zugewandtes Deckelteil zu einem Kolben ergänzt. Während des Einführens des Kolbens in den mit pastöser Masse befüllten Kartuschenkörper lässt das Deckelteil eine oder mehrere verschließbare Entlüftungsöffnungen frei, welche die Entlüftung durch den Entlüftungskanal des Kolbenteils ermöglichen. Das Deckelteil ist vorzugsweise auf der der pastösen Masse zugewandten Seite konvex ausgeführt. Die Entlüftungsöffnung(en) bilden bevorzugt eine ringförmige Öffnung im Bereich der Innenwand des zylindrischen Hohlkörpers der Kartusche. Der Kolbendeckel ist vorzugsweise längsaxial in Richtung auf das Kolbenteil beweglich auf dem Kolbenteil gelagert, und zwar so, dass bei dem Verschlussvorgang die Luft zwischen Kolben und pastösem Material im Bereich der Kartuscheninnenwand durch die ringförmige Entlüftungsöffnung zwischen Kolbenteil und Deckelteil in das Kolbenteil eintritt und durch eine Bohrung in der Mitte des Kolbenteils abgeführt wird. Nach der Entlüftung wird bei dieser Ausführungsform das Kolbenteil durch den Anpressdruck der pastösen Masse in Richtung des Deckelteils geschoben. Dabei werden die ringförmige Entlüftungsöffnung und der Entlüftungskanal im Inneren des Kolbenteils geschlossen.
Vorteilhaft ist es, wenn ein Rastmechanismus dafür sorgt, dass bei der Handhabung des Kolbens zu einem späteren Zeitpunkt im befüllten Zustand der Kartuschen sich Deckelteil und Kolbenteil nicht voneinander lösen können. Dieser Rastmechanismus befindet sich bevorzugt in der Nähe des axial zentriert gelegenen Entlüftungskanals. Als Alternative zum Rastmechanismus ist es auch möglich, dass Kolben- und Deckelteil z.B. durch einen Schraub- oder Bajonettmechanismus verbunden werden, der ebenfalls zur dauerhaften Schließung des Entlüftungskanals führt, allerdings durch eine Bewegung von außen.
Zweckmäßig hält ein Rückhaltemechanismus die geöffnete Anordnung zwischen Kolbenteil und Deckelteil, so dass sich das Deckelteil im geöffneten Zustand nicht ganz vom Kolbenteil lösen kann. Es kann weiter von Vorteil sein, wenn ein Dichtungsring aus gummielastischem Material zwischen Kolbenteil und Deckelteil rund um die Öffnung des axial zentrierten Belüftungskanals angebracht wird. Der Dichtungsring ist so zu bemessen, dass er zusammengedrückt wird, wenn sich Deckel- und Kolbenteil aufeinander zu bewegen. Nach dem Einrastvorgang oder der dauerhaften Zusammenfügung von Kolben- und Deckelteil bleibt der Ring zusammengedrückt und schließt so den Zugang zum Entlüftungskanal zusätzlich dicht ab.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Abbildungen näher erläutert:
Fig.1
zeigt das Kolbenteil 2 mit der Entlüftungsbohrung 5.
Fig. 2
zeigt den Kolbendeckel 3.
Fig. 3
zeigt Kolben 2 und Deckel 3 beim Entlüftungsvorgang. Die Pfeile deuten den Austrittsweg der Luft an. Rechts und links umschließt die Kartusche 1 das Produkt 6.
Fig. 4
zeigt den nach Abschluss des Entlüftungsvorgangs geschlossenen Deckel 3 auf dem Kolben 2.
Fig. 5
zeigt die Situation der Fig. 1, 2 , 3 im Querschnitt und in der Draufsicht.
Fig. 6
zeigt entsprechend Fig. 5, an welcher Stelle gegebenenfalls der Dichtungsring 8 vorgesehen ist.
Entsprechend den Bezeichnungen der Figuren betrifft die Erfindung in ihrer allgemeinsten Form eine Kartusche zur Aufnahme pastösen Materials mit entlüftbarem Kolben, wobei der Kolben aus einem Kolbenteil 2 und einem Deckelteil 3 besteht, bei dem nach der Entlüftung das Deckelteil den Entlüftungsweg (4/5) verschließt.
Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft somit eine Kartusche zur Aufnahme pastösen Materials 6 mit einem zylindrischen Kartuschenhohlkörper 1 mit entlüftbarem Kolben aus einem an der Innenwand des Hohlkörpers 1 dicht anliegenden Kolbenteil 2 mit Entlüftungskanal 5 und einem der pastösen Masse 6 zugewandten Deckelteil 3, der für den Einsetzvorgang verschließbare Entlüftungsöffnung(en) 4 freilässt, welche die Entlüftung durch den Entlüftungskanal 5 ermöglichen.
Zweckmäßig wird die Einheit aus Kolben 2 mit dem vormontierten Deckel 3, wie in Abb. 3 gezeigt, nach dem Füllen eingesetzt. Bei diesem vormontierten zweiteiligen Kolben ist es aber auch möglich, den Kolben vor dem Füllen einzusetzen und den Befüllvorgang von dem anderen Kartuschenende aus vorzunehmen. Vorzugsweise ist der Deckel auf der Füllgutseite konvex gestaltet. Die Luft wird dadurch an den Rand des Kolbens gedrängt. Ringförmige Lüftungsöffnungen 4 sind zwischen dem Deckel 3 und dem Kolben 2 am Rand vorgesehen, so dass die Luft in den Raum zwischen Kolben 2 und Deckel 3 gelangt und durch die Öffnung 5 in der Mitte austritt. Wenn der Druck am Schluss der Einsetzprozedur dadurch ansteigt, dass der Deckel 3 am fast vollständig entlüfteten Füllgut 6 anliegt, wird das Kolbenteil 2 in Richtung des Deckelteils 3 bewegt und die Lüftungsschlitze 4 sowie der Austrittskanal 5 schließen sich. Man sieht in Fig. 4 den Zustand, wenn das Produkt 6 Kolben 2 in den Deckel 3 gedrückt hat. Vorzugsweise ist ein Rastmechanismus 7 vorgesehen, der dafür sorgt, dass bei der Handhabung des Kolbens 2/3 zu einem späteren Zeitpunkt im befüllten Zustand sich Deckel 3 und Kolben 2 nicht mehr voneinander lösen können. Den Rastmechanismus 7 sieht man in Fig. 2. In Verbindung mit der Ausgestaltung der Entlüftungsbohrung nach in Fig. 1 rastet der Deckel 3 im Zentrum des Kolbens 2 ein. Ein weiterer Rastmechanismus kann im Bereich der im Schnitt T-förmig erscheinenden Produktteile am Rand vorgesehen sein, der dem Deckel 3 weiteren Halt verleihen würde. Auf der anderen Seite ist in Fig. 3 auch eine Halterung 9 dargestellt, die dafür sorgt, dass Kolbenteil und Deckelteil sich im geöffneten Zustand nicht vollständig voneinander entfernen können.
Es kann zudem ein Dichtungsring 8 aus gummielastischem Material vorgesehen sein, der durch den Anpressdruck beim Einrastvorgang zusammengedrückt wird und den Zugang zur Entlüftungsöffnung 5 zusätzlich dicht abschließt.

Claims (6)

  1. Kartusche zur Aufnahme pastösen Materials mit einem zylindrischen Kartuschenhohlkörper und einem entlüftbaren Kolben, gekennzeichnet durch einen zweiteiligen Kolben aus Kolbenteil (2) und Deckelteil (3), bei dem nach der Entlüftung das Deckelteil den Entlüftungsweg (4/5) permanent verschließt.
  2. Kartusche nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein an der Innenwand des Hohlkörpers (1) dicht anliegendes Kolbenteil (2) mit Entlüftungskanal (5) und einem der pastösen Masse (6) zugewandten Deckelteil (3), der für den Entlüftungsvorgang verschließbare Entlüftungsöffnung(en) (4) freilässt, welche die Entlüftung durch den Entlüftungskanal (5) ermöglichen.
  3. Kartusche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelteil (3) auf der der pastösen Masse (6) zugewandten Seite konvex ausgeführt ist und die Entlüftungsöffnung(en) (4) als eine ringförmige Öffnung im Bereich der Innenwand des Hohlkörpers (1) ausgebildet sind
  4. Kartusche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbendeckel (3) in Richtung auf das Kolbenteil (2) beweglich auf dem Kolbenteil (2) so gelagert ist, dass bei einer Befüllung mit pastösem Material (6) die Luft im Bereich der Kartuscheninnenwand durch eine ringförmige Entlüftungsöffnung (4) zwischen Kolbenteil (2) und Deckel (3) in das Kolbenteil (2) eintritt und durch eine Bohrung (5) in der Mitte des Kolbenteils (2) abgeführt wird, und nach der Entlüftung das Kolbenteil (2) durch den Anpressdruck der pastösen Masse (6) in Richtung in Richtung des Deckelteils (3) geschoben wird, wodurch die ringförmige Entlüftungsöffnung (4) und der Entlüftungskanal (5) geschlossen werden.
  5. Kartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rastmechanismus 7 dafür sorgt, dass bei der Handhabung des Kolbens (2/3) zu einem späteren Zeitpunkt im befüllten Zustand sich Deckelteil (3) und Kolbenteil (2) nicht voneinander lösen können.
  6. Kartusche nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtungsring (8) aus gummielastischem Material zwischen Kolbenteil (2) und Deckelteil (3) so in der Umgebung der Entlüftungsöffnung (5) angebracht ist, dass er durch den Anpressdruck beim Einrastvorgang zusammengedrückt wird und den Zugang zur Entlüftungsöffnung (5) zusätzlich dicht abschließt.
EP04020347A 2003-09-10 2004-08-27 Kartusche mit entlüftbarem Kolben Withdrawn EP1514812A1 (de)

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