Bodenverschluss für einen hohlzylindrischen Strangpressbehälter

Abstract

 Ein als Ausdrückkolben für zähplastische Massen dienender Bodenverschluß aus elastischem Kunststoff für einen hohlzylindrischen Strangpreßbehälter, insbesondere für eine Kartusche, weicher Bodenverschluß mit einem zum Vorratsraum des Strangpreßbehälters gerichteten Verschlußteller und einem sich zur Einfüllöffnung des Strangpreßbehälters erstreckenden, an dessen Innenwandung geführten Hohlkolbenabschnitt aufweist sowie wenigstens eine aus dem Werkstoff des Hohlkolbenabschnitts geformte und dessen Außenwand umgebende, an der Behälterinnenwand anliegende elastische Lippe, weist zusätzlich ein Deckelelement (7) auf, das wenigstens angenähert der Kontur des Verschlußtellers folgend geformt und auf den Verschlußteller derart aufgesetzt ist, daß es mit einem umlaufenden, zum Hohlkolbenabschnitt weisenden Rand (8) den äußeren Rand (9) des Verschlußtellers (1) übergreift und darauf in Längsrichtung arretiert ist. Dabei kann der Rand (8) des Deckelelements (7) den äußeren Verschlußtellerrand (9) schnappend verriegelnd hintergreifen. Das Deckelelement kann aus Polyamid bestehen, während der übrige Teil des Bodenverschlusses (1 bis 6) aus Polyäthylen oder Polypropylen geformt ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen als Ausdrückkolben für zähplastische Massen dienenden Bodenverschluß aus elastischem Kunststoff für einen hohlzylindrischen Strangpreßbehälter, insbesondere für eine Kartusche, mit einem zum Vorratsraum des Strangpreßbehälters gerichteten Verschlußteller und einem sich zur Einfüllöffnung des Strangpreßbehälters erstreckenden, an dessen Innenwandung geführten Hohlkolbenabschnitt und mit wenigstens einer aus dessen Werkstoff geformten und dessen Außenwand umgebenden, an der Behälterinnenwand anliegenden elastischen Dichtlippe.

[0002] Bei mit dauerelastischen, dauerplastischen, aushärtenden und anderen ähnlichen pastösen Massen, insbesondere Dichtungsmassen, gefüllten Strangpreßbehältern oder Kartuschen werden derartige Ausdrückkolben benötigt, die gleichzeitig bis zur Anwendung der plastischen Masse als Bodenverschluß des Strangpreßbehälters dienen. Solche Bodenverschlüsse sind in verschiedener Ausgestaltung bekannt (z.B. DE-PS 20 34 047, DE-OS 30 05 855). Solche Bodenverschlüsse werden zur Erzielung der für die Gesamtfunktion des Bodenverschlusses erforderlichen Elastizität aus einem möglichst elastischen Kunststoff hergestellt, z.B. aus Polyäthylen bzw. Polypropylen. In der Praxis hat sich nun gezeigt, daß derartige besonders elastische Kunststoffe eine verhältnismäßig hohe Gas- bzw. Wasserdampfdurchlässigkeit aufweisen. Es ist jedoch häufig erforderlich, in Strangpreßbehältern und insbesondere in Kartuschen Massen abzufüllen, die flüchtige Bestandteile enthalten, insbesondere Lösungsmittel, die bei einer derartigen Gasdurchlässigkeit durch die Kolbenwandungen diffundieren können, so daß die erforderliche Dichtheit des Bodenverschlusses insbesondere über längere Lagerzeiten für derartige Massen nicht gewährleistet ist und diese Massen allmählich eine nicht tragbare Veränderung erfahren, z.B. eine vorzeitige Aushärtung. Werden statt der erwähnten stark elastischen Kunststoffe solche Kunststoffe verwendet, die die notwendige Gasdiffusionsdichtheit aufweisen, so hat sich gezeigt, daß derartige Kunststoffe gleichzeitig eine derart erhöhte Härte oder Steifigkeit aufweisen, daß die für die Funktion des Bodenverschlusses und Ausdrückkolbens erforderliche Elastizität nicht gewährleistet ist, das heißt einerseits die Entlüftungsfunktion beim Einsetzen des Bodenverschlusses und die Abstreif- und Abdichtwirkung bei Beaufschlagung des Bodenverschlusses als Ausdrückkolben.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine weitere Ausgestaltung des Bodenverschlusses der eingangs angegebenen Art zu erreichen, daß gleichzeitig einerseits die für die Funktionsfähigkeit des Bodenverschlusses erforderliche Elastizität und andererseits auf den zum Vorratsraum des Strangpreßbehälters gelegenen Flächen die erforderliche Beständigkeit und Diffusionsdichtigkeit gewährleistet werden. Dabei soll eine einfache, für die Kunststofformung günstige Bauform erzielt und die Funktion des gesamten Bodenverschlusses gefördert werden. Insgesamt soll eine möglichst universielle Einsatzfähigkeit des Bodenverschlusses auch für aggressive oder flüchtige Bestandteile abgebende Massen ermöglicht werden sowie ein Einsatz bei unterschiedlicher Art der Beaufschlagung des Bodenverschlusses bei seiner Funktion als Ausdrückkolben. Dies wird bei einem Bodenverschluß der eingangs angegebenen Art nach der Erfindung vor allem dadurch erreicht, daß auf die zum Vorratsraum gelegene Seite des Verschlußtellers ein wenigstens angenähert der Kontur des VerSchlußtellers folgend geformtes Deckelelement aus einem vom Kunststoff des übrigen Bodenverschlusses, also des Verschlußtellers und des Hohlkolbenabschnitts mit seiner Dichtlippe oder seinen Dichtlippen, verschiedenen elastischen Werkstoff aufgesetzt ist, das mit einem umlaufenden, zum Hohlkolbenabschnitt weisenden Rand den äußeren Rand des Verschlußtellers übergreift und darauf in Längsrichtung arretiert ist. Hierdurch ist es möglich, den übrigen Bodenverschluß mit Ausnahme des Deckelelements aus demjenigen elastischen Kunststoff zu formen, der die Funktion des Bodenverschlusses vollauf gewährleistet, und den der Masse und deren Bestandteilen ausgesetzten vorderen Teil des Bodenverschlusses durch das Deckelelement aus einem solchen Werkstoff zu fertigen, der die erforderliche Beständigkeit und Diffusionsdichtheit gegenüber der jeweils im Vorratsraum eingeschlossenen Masse aufweist. Das Deckelelement und der übrige Bodenverschluß mit Verschlußteller, Hohlkolbenabschnitt und Dichtlippe bzw. -lippen können als einfache Bauteile aus dem jeweiligen Werk- bzw. Kunststoff geformt, insbesondere im Fall von Kunststoff spritzgegossen werden und lassen sich durch einfaches Aufsetzen des Deckelelements auf den Verschlußteller einfach und leicht miteinander verbinden, wobei die aneinander liegenden Ränder die notwendige Arretierung des Deckelelements in Längsrichtung des Bodenverschlusses gewährleisten. Das Deckelelement kann aus geeignetem Kunststoff oder geeignetem metallischen Werkstoff, z.B. aus Aluminium oder -legierung, geformt sein.

[0004] Der erfindungsgemäß gestaltete Bodenverschluß kann in seinen übrigen Formen auf der Innenseite des Verschlußtellers mit dem Ringanschlag und der vorragenden Ringlippe nach der DE-PS 20 34 047 sowie mit den entsprechend der DE-OS 30 05 855 ausgestalteten Dichtlippen versehen werden. Wird der Bodenverschluß als Ausdrückkolben mit einem mechanischen Kolben betätigt, so übernimmt der äußere Rand des Deckelelements die Wirkung der vorderen Schublippe, also die Abstreif- und Dichtungswirkung, Wird der Bodenverschluß als Ausdrückkolben mit Hilfe eines Druckmittels beaufschlagt, so übernehmen die Dichtlippen auf dem Umfang des Hohlkolbenabschnitts die notwendige Abdichtung.

[0005] Es wird somit durch das einfache Deckelelement gemäß der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Bodenverschlusses die Einsatzfähigkeit dieses Bodenverschlusses ganz außerordentlich gefördert und insbesondere bei vollständiger Funktionsfähigkeit des Bodenverschlusses im übrigen ein den Eigenschaften der jeweils eingeschlossenen Masse entsprechende sichere Abdichtung zum Vorratsraum des Strangpreßbehälters hin erzielt, wobei in der geschilderten Weise praktisch unabhängig von der Ausbildung des Bodenverschlusses im übrigen der Kunststoff des Deckelelements den jeweiligen Anforderungen der eingeschlossenen Masse entsprechend gewählt werden kann, insbesondere kann ein gasdiffusionsdichter Kunststoff eingesetzt werden.

[0006] Nach einer Ausführungsform der Erfindung besteht das Deckelelement aus einem gegenüber dem Kunststoff des übrigen Bodenverschlusses, also des Verschlußtellers und des Hohlkolbenabschnitts mit seiner Dichtlippe oder seinen Dichtlippen, steiferem Werkstoff, insbesondere Kunststoff. Hierdurch kann eine besonders hohe Elastizität des übrigen Bodenverschlusses gewählt werden, um die geschilderten Funktionen zu gewährleisten, und es kann das Verschlußelement aufgrund seiner Steifigkeit als sicher abschließendes und abstreifendes vorderes Element des Bodenverschlusses bzw. Ausdrückkolbens eingesetzt werden. Insbesondere wird durch diese Ausgestaltung der Erfindung folgender Vorteil erzielt: Wird bei der Verwendung des Strangpreßbehälters nach einer vorherigen Beaufschlagung des Bodenverschlusses als Ausdrückkolben diese Beaufschlagung unterbrochen, so tritt bei den bekannten Bodenverschlüssen in der Regel ein unerwünschtes Nachlaufen der ausgedrückten Masse auf, da sich innerhalb des Strangpreßbehälters durch dessen stets gegebene Nachgiebigkeit ein Druck aufbaut. Wird ein Bodenverschluß gemäß der geschilderten Ausgestaltung nach der Erfindung eingesetzt, so hat sich gezeigt, daß nach Entfernen des Betätigungsdrucks vom Bodenverschluß sich dieser ggf. im Strangpreßbehälter aufbauende Druck durch Zurückweichen des höherelastischen Bodenverschlußteils bei steiferem Deckelelement abbauen kann. Dadurch wird das so nachteilige Nachlaufen von Masse vermieden.

[0007] Nach einer für die Montage und Handhabung des Bodenverschlusses besonders vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind der umlaufende Rand des Deckelelements und der äußere Verschlußtellerrand derart komplementär zueinander geformt, daß der Rand des Deckelelements den äußeren Verschlußtellerrand schnappend verriegelnd hintergreift. Ein Zusammenfügen von Deckelelement und Verschlußteller mit Hohlkolbenabschnitt ist dadurch auf höchst einfache Weise mit gleichzeitiger sicherer Arretierung des Deckelelements auf dem Verschlußtellerrand möglich. Dabei sind beide Bauteile des Bodenverschlusses denkbar einfach gestaltet und lassen sich aus dem jeweiligen Kunststoff auf einfache Weise herstellen.

[0008] Als für viele Anwendungsfelle besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung hat es sich erwiesen, wenn das Deckelelement aus Polyamid und der übrige Bodenverschluß, also der Verschlußteller und der Hohlkolbenabschnitt mit seiner Dichtlippe oder seinen Dichtlippen, aus Polyäthylen oder Polypropylen geformt sind. Das Polyamid des Deckelelements weist eine hohe chemische Beständigkeit und insbesondere eine hohe Gasdiffusionsdichtheit auf, während das Polyäthylen oder Polypropylen die hohe, funktionsgerechte Elastizität des übrigen Bodenverschlusses sicherstellt.

[0009] Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Bodenverschluß nach der Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte geschnittene Ansicht eines Ausschnitts aus Fig. 1 im Randbereich von Verschlußteller und Deckelelement,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den in einen Strangpreßbehälter eingeschobenen Bodenverschluß nach Fig. 1,

Fig. 4 einen Längsschnitt entsprechend Fig. 3 mit mechanischer Beaufschlagung des Bodenverschlusses zum Ausdrücken der eingeschlossenen Masse.

[0010] Der in der Zeichnung dargestellte Bodenverschluß weist einen zum Vorratsraum des Strangpreßbehälters gerichteten, in diese Richtung vorgewölbten Verschlußteller 1 sowie einen sich zur Einfüllöffnung des Strangpreßbehälters erstreckenden Hohlkolbenabschnitts 2 auf, der, wie sich aus Fig. 3 und 4 ergibt, an der Innenwandung des Strangpreßbehälters 3 geführt ist. Am Hohlkolbenabschnitt 2 sind ferner dessen Außenwand umgebend elastische Dichtlippen 4 vorgesehen, die entsprechend der Gestaltung nach DE-OS 30 05 855 geformt sind. Ferner ist innerhalb des Hohlkolbenabschnitts 2 und unmittelbar im Anschluß an die Innenwandung des Verschlußtellers 1 eine zur offenen Seite des Hohlkolbenabschnitts vorragende Ringlippe 5 angeordnet, und es trägt der Verschlußteller 1 auf seiner im Inneren des Hohlkolbenabschnitts 2 gelegenen Wandung einen gegenüber der Ringlippe zurückstehenden Ringanschlag 6.

[0011] Dieser beschriebene Teil des Bodenverschlusses mit seinen beschriebenen Teilen 1 bis 6, ist einstückig aus einem elastischen Kunststoff geformt, vorzugsweise aus Polyäthylen oder Polypropylen.

[0012] Auf die zum Vorratsraum gelegene Seite des Verschlußtellers 1 ist ein der Kontur des Verschlußtellers 1 folgend geformtes Deckelelement 7 aufgesetzt. Dieses Deckelelement 7 übergreift mit einem umlaufenden, zum Hohlkolbenabschnitt 2 weisenden Rand 8 den äußeren Rand 9 des Verschlußtellers 1 und ist darauf in Längsrichtung arretiert. Für diese Arretierung sind der umlaufende Rand 8 des Deckelelements 7 und der äußere Verschlußtellerrand 9 derart komplementär zueinander geformt, daß der Rand 8 des Deckelelements den äußeren Verschlußtellerrand 9 schnappend verriegelnd hintergreift. Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, weist dazu der äußere Verschlußtellerrand 9 eine umlaufende Ringnut 10 und der Rand 8 des Deckelelements 7 einen nach innen vorspringenden Kragen 11 auf, der beim Aufsetzen des Deckelelements 7 in die Nut 10 einschnappt.

[0013] Das Deckelelement 7 ist einstückig aus einem solchen Werkstoff geformt, dessen Eigenschaften entsprechend der im Strangpreßbehälter einzuschließenden Masse gewählt sind. Insbesondere wird ein gasdiffusionsdichter und chemisch beständiger Kunststoff gewählt, der eine höhere Steifigkeit als der Kunststoff des anderen Bodenverschlußteils 1 bis 6 bei ausreichender Elastizität aufweist Vorzugsweise ist das Deckelelement 7 mit seinem Rand 8 aus Polyamid geformt, insbesondere dann, wenn der übrige Teil 1 bis 6 des Bodenverschlusses aus Polyäthylen oder Polypropylen besteht.

[0014] Wird der anhand Fig. 1 dargestellte und beschriebene Bodenverschluß nach dem Füllen des Strangpreßbehälters 3 in diesen eingeschoben, so kann etwaige eingeschlossene Luft in ausreichender Weise außen am Rand des Deckelelements 7 und an den elastisch nachgebenden Dichtlippen 4 vorbeistreichen. Dieser Zustand ist in Fig. 3 im hinteren Bereich eines Strangpreßbehälters 3 wiedergegeben. Wird nun der Bodenverschluß durch ein geeignetes Vorschubelement mechanisch beaufschlagt, bis die Ringlippe 5 gemäß Fig. 4 so weit zurückgedrängt ist, daß der verwendete Vorschubstößel oder dergleichen auch an dem Ringanschlag 6 anliegt, so wird der äußere Verschlußtellerrand 9 gespreizt, und es kommt der äußere Rand 8 des Deckelelements 7 zur Anlage an der Innenwandung des Strangpreßbehälters 3 und übernimmt die Abstreif- und Dichtwirkung beim weiteren Vorschub des Bodenverschlusses oder Ausdrückkolbens nach Art der sonst verwendeten Schublippe. Diesen Zustand zeigt Fig. 4. Wird der Bodenverschluß oder Ausdrückkolben durch Druckmittel für seinen Vorschub beaufschlagt, so übernehmen die Dichtlippen 4 durch Aufweitung die erforderliche Abdichtung, wobei auch hier der äußere Rand 8 des Deckelelements 7 die Abstreifwirkung übernehmen kann. Wird der Bodenverschluß bzw. Ausdrückkolben vom Vorschub entlastet, so kann der elastischere Teil des Bodenverschlusses derart zurückweichen, daß ein Abbau des im Strangpreßbehälter vorhandenen Drucks erfolgt und damit ein Nachlaufen verhindert wird.

[0015] Die Wandstärken der Bodenverschlußteile 1 bis 6 und des Deckelelements 7, 8 können so aufeinander abgestimmt sein, daß die jeweiligen Steifigkeiten bzw. Elastizitäten für die funktionsgerechte Wirkung erzielt werden. Insbesondere kann die Wandstärke des Deckelelements 7 derart dünn gewählt werden, daß die geschilderte Spreizwirkung bei mechanischer Beaufschlagung sicher erreicht wird.

[0016] Die Ausbildung des Verschlußtellers, des Hohlkolbenabschnitts und der Dichtlippen sowie deren Anzahl und der Kunststoff dieses Bauteils können je nach den gewünschten Entlüftungs- und Dichtungswirkungen und entsprechend der Gestalt und der Abmessungen des Strangpreßbehälters sowie in Abhängigkeit von der einzufüllenden Masse gewählt werden. Danach richtet sich dann die entsprechende Ausgestaltung des Deckelelements und seines Werkstoffes. Durch Gestaltung und Werkstoffpaarung kann also der Bodenverschluß nach der Erfindung den jeweiligen Anwendungsfällen praktisch universell angepaßt werden.

Ansprüche

1. Als Ausdrückkolben für zähplastische Massen dienender Bodenverschluß aus elastischem Kunststoff für einen hohlzylindrischen Strangpreßbehälter, insbesondere für eine Kartusche, mit einem zum Vorratsraum des Strangpreßbehälters gerichteten Verschlußteller und einem sich zur Einfüllöffnung des Strangpreßbehälters erstreckenden, an dessen Innenwandung geführten Hohlkolbenabschnitt und mit wenigstens einer aus dessen Werkstoff geformten und dessen Außenwand umgebenden, an der Behälterinnenwand anliegenden elastischen Dichtlippe, dadurch gekennzeichnet, daß auf die zum Vorratsraum gelegene Seite des Verschlußtellers (1) ein wenigstens angenähert der Kontur des Verschlußtellers folgend geformtes Deckelelement (7) aus einem vom Kunststoff des übrigen Bodenverschlusses (1 bis 6) verschiedenen elastischen Werkstoff aufgesetzt ist, das mit einem umlaufenden, zum Hohlkolbenabschnitt (2) weisenden Rand .(8) den äußeren Rand (9) des Verschlußtellers (1) übergreift und darauf in Längsrichtung arretiert ist.

2. Bodenverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Rand (8) des Deckelelements (7) und der äußere Verschlußtellerrand (9) derart komplementär zueinander geformt sind (10,11), daß der Rand (8) des Deckelelements (7) den äußeren Verschlußtellerrand (9) schnappend verriegelnd hintergreift.

3. Bodenverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelelement (7,8) aus gegenüber dem Kunststoff des übrigen Bodenverschlusses (1 bis 6) steiferen elastischen Werkstoff, insbesondere Kunststoff, geformt ist.

4. Bodenverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelelement (7,8) aus Polyamid und der übrige Bodenverschluß (1 bis 6) aus Polyäthylen oder Polypropylen geformt sind.

Zeichnung