[0001] Die Erfindung betrifft einen mehrteiligen Auspresskolben für in wesentlichem zylindrische,
plastische Massen enthaltende Behälter, mit einem auf der Seite der auszupressenden
Masse angeordneten Kolbenboden, einem den Kolbenboden auf der von der Masse abgewandten
Seite abstützenden Druckstück, sowie einer zwischen dem Kolbenboden und dem Druckstück
angeordneten Kammer, die über wenigstens eine Oeffnung im Kolbenboden mit dem Aufnahmeraum
für die Masse und über wenigstens einen Entlüftungskanal mit der Atmosphäre in Verbindung
steht.
[0002] Zylindrische Behälter mit darin verschiebbarem Auspresskolben werden für unterschiedliche
Dicht-, Füll- und Spachtelmassen seit längerer Zeit angewendet. Dabei kann es sich
um Ein- oder Mehrkomponentensysteme handeln, welche nach dem Herauspressen aus dem
Behälter entweder aushärten oder bis zu einem gewissen Grade elastisch bleiben. Um
ein vorzeitiges Aushärten oder Aufschäumen der Masse im Behälter während der Lagerung
und dem Transport des Behälters zu vermeiden, muss nach dem Einfüllen der Masse die
Luft restlos aus dem Behälter entfernt werden. In der Regel erfolgt dies dadurch,
dass der Behälter im Querschnitt etwas verformt wird, sodass ein spaltförmiger Kanal
entsteht, durch den die Luft beim Einsetzen des Auspresskolbens entweichen kann. Weiterhin
ist es bekannt, eine Nadel zwischen die Wandung des Behälters und den Auspresskolben
einzuführen, sodass ebenfalls Entlüftungskanäle entstehen.
[0003] Bei einem bekannten, aus zwei Teilen bestehenden Auspresskolben (GB-PS 2 072 755)
weist der Kolbenboden Oeffnungen auf, welche vom Aufnahmeraum für die Masse in eine
zwischen dem Kolbenboden und dem Druckstück angeordnete Kammer führen. Diese Kammer
steht über Entlüftungskanäle mit der Atmosphäre in Verbindung, sodass die Luft aus
dem Aufnahmeraum für die Masse durch die Oeffnung in die Kammer und von dort über
die Entlüftungskanäle in die Atmosphäre entweichen kann. Die Oeffnungen im Kolbenboden
sind so klein dimensioniert, dass zwar die Luft, jedoch nicht die Masse durch diese
Oeffnungen in die Kammer gelangen kann.
[0004] Nebst dieser Problematik der Entlüftung kommt insbesondere bei der Verwendung von
Mehrkomponenten-Massen hinzu, dass die Komponenten in voneinander getrennten Behältern
angeordnet sind und erst unmittelbar vor der Anwendung in der gewünschten Menge
und in dem für die chemische Reaktion erforderlichen Mischungsverhältnis zusammengebracht
werden. Diese Behälter werden meist in Spezialgeräten verarbeitet, welche mittels
miteinander gekoppelter Kolbenstangen einen gleichzeitigen Vorschub der Auspresskolben
in den verschiedenen Behältern bewirken. Damit das erforderliche Mischungsverhältnis
während des gesamten Auspressvorganges genau eingehalten wird, müssen sich die Auspresskolben
zu Beginn des Auspressvorganges in einer bestimmten axialen Stellung befinden. Ist
dies nicht der Fall, so wird zu Beginn des Auspressvorganges nur die eine Komponente
herausgepresst, sodass die erforderliche Mischung nicht zustande kommt und die Masse
unbrauchbar ist. Die für das Einbringen der Komponenten in die Behälter verwendeten
Abfüllmaschinen sind jedoch hinsichtlich Dosierung der Massen relativ ungenau, sodass
die erforderliche Genauigkeit der Ausgangslage der Auspresskolben beim Eindrückvorgang
desselben nicht erreicht werden kann.
[0005] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen,
welche unabhängig vom Füllungsgrad der Behälter eine genaue Ausgangslage des Auspresskolbens
ohne Luftpolster in der Masse ermöglicht.
[0006] Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Oeffnung im Kolbenboden
durch das Druckstück verschliessbar ist.
[0007] Nach dem Einfüllen der Masse in den Behälter kann somit der Auspresskolben vom offenen
Ende her in den Behälter eingeführt und unter Verdrängen der überschüssigen Masse
und/oder des Luftpolsters in die im Auspresskolben enthaltene Kammer in seine vorgesehene
Ausgangslage gebracht werden. Hat der Auspresskolben diese Ausgangslage erreicht,
so wird die Oeffnung im Kolbenboden durch das Druckstück verschlossen und ein weiteres
Entweichen von Masse aus dem Aufnahmeraum dadurch verhindert. Während die Masse vom
Aufnahmeraum durch die Oeffnung in die Kammer strömt, wird die in der Kammer enthaltene
Luft durch die Entlüftungskanäle aus der Kammer verdrängt. Die in die Kammer eingedrungene
Masse kann unter Einfluss der in der Kammer enthaltenen Restluft austrocknen oder
plastisch bleiben. Um dieses Austrocknen der in die Kammer gelangten Masse zu verbessern,
kann das Druckstück aus einem für die Lösungsmittel der Masse durchlässigen Werkstoff
bestehen. Beispielsweise das weiche, leicht verformbare Polyäthylen dichtet zwar die
Masse ab, ist jedoch für das darin enthaltene, sich verflüchtigende Styrol durchlässig.
Für den Kolbenboden kann dagegen das härtere, gegenüber Styrol undurchlässige Polyamid
verwendet werden.
[0008] Durch die Verschliessbarkeit der Oeffnung kann diese so gross dimensioniert werden,
dass auch zähflüssige Massen beim Ein- setzen des Auspresskolbens ohne grösseren Widerstand
durch die Oeffnung in die Kammer verdrängt werden kann.
[0009] Der für das Herauspressen der Masse aus dem Behälter erforderliche Druck ist abhängig
von der Viskosität der Masse und dem Querschnitt der Austrittsöffnung und kann unter
Umständen sehr hoch sein. Um ein absolut dichtes Verschliessen der Oeffnung zu ermöglichen,
weist zweckmässigerweise das Druckstück einen zapfenartigen Ansatz zum Verschliessen
der Oeffnung auf. Zur Verbesserung der Dichtwirkung können der zapfenartige Ansatz
am Druckstück und die dafür vorgesehene Bohrung am Kolbenboden auch konisch ausgebildet
werden.
[0010] Vorteilhafterweise ist das Druckstück in die Oeffnung verschliessender Stellung
mit dem Kolbenboden verrastbar. Durch das Verrasten des Druckstückes mit dem Kolbenboden
wird sichergestellt, dass die Oeffnung im Kolbenboden verschlossen bleibt. Das Verrasten
des Druckstückes mit dem Kolbenboden kann beispielsweise über elastisch verformbare
Rastnocken erfolgen.
[0011] Zum Verschliessen der Oeffnung im Kolbenboden führt das Druckstück gegenüber dem
Kolbenboden vorzugsweise eine axiale Bewegung aus. Damit diese definiert ist und die
Oeffnung erst dann verschlossen wird, wenn der Auspresskolben seine Ausgangsstellung
erreicht hat ist es zweckmässig, dass das Druckstück in unverrastetem Zustand vom
Kolbenboden weggewölbt ist. Beim Verschliessen der Oeffnung wird das Druckstück ähnlich
einer Membran vom gewölbten Zustand aus flachgedrückt. Dabei muss ein gewisser Verformungswiderstand
überwunden werden. Durch das Flachdrücken des Druckstückes wird dieses gleichzeitig
im Durchmesser aufgeweitet. Diese radiale Aufweitung kann für eine gleichzeitige
Verbesserung der Abdichtung des Auspresskolbens gegenüber dem Behälter ausgenutzt
werden.
[0012] Um ein Austreten der in die Kammer gelangten Masse aus dem Auspresskolben und somit
eine Verschmutzung der Umgebung zu vermeiden, ist es vorteilhaft, dass die Entlüftungskanäle
im Druckstück durch den Kolbenboden verschliessbar sind. Durch dieses Verschliessen
der Entlüftungskanäle wird neben der Verschmutzung der Umgebung auch eine Geruchsbelästigung
durch die in der Masse enthaltenen, sich verflüchtigenden Lösungsmittel vermieden.
Dieses Verschliessen der Entlüftungskanäle kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass
diese verschweisst werden, nachdem der Auspresskolben in seine Ausgangslage gebracht
worden ist.
[0013] Eine weitere zweckmässige Ausführung besteht darin, dass die Entlüftungskanäle in
verrastetem Zustand des Kolbenbodens verschlossen sind. Das Verschliessen der Entlüftungskanäle
kann somit gleichzeitig mit dem Verrasten des Druckstückes mit dem Kolbenboden erfolgen.
Um dabei den Aufbau eines Ueberdrucks oder das Zurückfliessen von Masse durch die
Oeffnung in den Aufnahmeraum zu vermeiden, wird zweckmässigerweise zuerst die Oeffnung
im Kolbenboden und die Entlüftungskanäle erst unmittelbar vor dem Einrasten des Druckstückes
im Kolbenboden verschlossen.
[0014] Für ein vollständiges Verschliessen der Entlüftungskanäle ist es vorteilhaft, wenn
das Druckstück einen in der die Entlüftungskanäle verschliessenden Stellung mit dem
Kolbenboden zusammenwirkenden Kragen aufweist. Dieser Kragen kann sich von der Innenseite
her gegen die zylindrische Wandung des Kolbenbodens anlegen. Ist das Druckstück in
seiner Ausgangslage vom Kolbenboden weggewölbt ausgebildet, so wird durch das Flachdrücken
des Druckstückes der Kragen zusätzlich nach aussen gegen den Kolbenboden gepresst.
[0015] Zweckmässigerweise weist das Druckstück in Umfangsrichtung verlaufende Dichtlippen
für den die Masse enthaltenden Behälter auf. Das Druckstück kann somit nach Art einer
Kappe auf das rückwärtige Ende des Kolbenbodens aufgesteckt werden. Das Anbringen
von Dichtlippen am Druckstück ist besonders dann zweckmässig, wenn dieses in unverformtem
Zustand vom Kolbenboden weggewölbt ist, sodass es bei dem für das Verschliessen der
Oeffnung erfolgenden Flachdrücken radial aufgeweitet wird. Durch diese radiale Aufweitung
werden die Dichtlippen zusätzlich gegen die Wandung des Behälters gepresst.
[0016] Der Kolbenboden bildet eine erste Abdichtung gegenüber der Behälterwandung. Infolge
des hohen Auspressdruckes kann jedoch ein Teil der Masse an der in Auspressrichtung
vorderen Dichtkante des Kolbenbodens vorbeiströmen. Damit dieser Teil der Masse nicht
nach aussen gelangen und die Umgebung verschmutzen kann, ist es vorteilhaft, wenn
der Kolbenboden Leckbohrungen aufweist, welche die Kammer mit einem vom Kolbenboden
und den Dichtlippen begrenzten Ringraum verbinden. Der in diesen Ringraum eingedrungene
Teil der Masse kann somit in die im Auspresskolben angeordnete Kammer abfliessen,
sodass es vor den Dichtlippen nicht zu einem erhöhten Druckaufbau kommt.
[0017] Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen
näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 einen Behälter mit einem erfindungsgemässen Auspresskolben, vor dem Verschliessen
der Oeffnung,
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Auspresskolben gemäss Fig. 1, entlang der Linie
II-II,
Fig. 3 den Auspresskolben gemäss Fig. 1 und 2, nach dem Verschliessen der Oeffnung,
Fig. 4 eine weitere Ausführung eines erfindungsgemässen Auspresskolbens, vor dem
Verschliessen der Oeffnung,
Fig. 5 Den Auspresskolben gemäss Fig. 4, nach dem Verschliessen der Oeffnung.
[0018] Der aus den Fig. 1 bis 3 ersichtliche Auspresskolben besteht aus einem insgesamt
mit 1 bezeichneten Kolbenboden und einem insgesamt mit 2 bezeichneten Druckstück.
Der Auspresskolben ist in einem insgesamt mit 3 bezeichneten Behälter verschiebbar
angeordnet. Der Kolbenboden 1 weist eine mit der Wandung des Behälters 3 in Berührung
stehende Dichtkante 1a auf. Der Kolbenboden 1 ist im mittleren Bereich mit einem Einstich
1b versehen, in dem ein Dichtring 4 angeordnet ist. Ferner weist der Kolbenboden 1
eine zentrale Oeffnung 1c auf. Die Oeffnung 1c ist auf der einen Seite des Kolbenbodens
1 mit Rastnocken 1d versehen. Auf der gegenüberliegenden Seite weist der Kolbenboden
1 in axialer Richtung verlaufende Rippen 1e auf. Der Behälter 3 weist ein Mundstück
3a auf, das stirnseitig mit einer zerstörbaren Folie 3b verschlossen ist. Das Mundstück
3a weist ausserdem ein Gewinde 3c zum Aufschrauben eines nicht dargestellten Auspressrohres
auf. Im rückwärtigen Endbereich ist der Behälter 3 an seiner Innenseite mit einer
Anphasung 3d versehen. Diese Anphasung 3d erleichtert das Einführen des Auspresskolbens.
Der Behälter 3 ist mit einer Masse 5 gefüllt. Das Druckstück 2 ist in der in Fig.
1 dargestellen Ausgangslage vom Kolbenboden 1 weggewölbt ausgebildet. Das Druckstück
2 weist einen zapfenförmigen Ansatz 2a auf, der über einen Teil seiner Länge im Durchmesser
der Oeffnung 1c im Kolbenboden 1 entspricht. Das freie Ende des Ansatzes 2a ist mit
einem Wulst 2b versehen. Der Wulst 2b bildet zusammen mit den Rastnocken 1d einen
Rastverschluss. Auf der dem Ansatz 2a gegenüberliegenden Seite ist das Druckstück
2 mit einer Vertiefung 2c versehen. Zwischen dem Kolbenboden 1 und dem Druckstück
2 befindet sich eine Kammer 6. Die Kammer 6 steht in der in Fig. 1 dargestellten Stellung
über die Oeffnung 1c in Verbindung mit dem Aufnahmeraum für die Masse 5. Wenn nun
der Auspresskolben mit Hilfe eines Stempels 7 gegen das Mundstück 3a des Behälters
3 verschoben wird, gelangt ein Teil der Masse 5 in die Kammer 6. Somit lässt sich
die Ausgangslage des Auspresskolbens genau einstellen. Ist diese Ausgangslage erreicht,
so wird das Druckstück 2 mit Hilfe eines Stössels 8 gegen den Kolbenboden 1 gepresst.
Dabei verschliesst der Ansatz 2a die Oeffnung 1c und verhindert, dass weitere Masse
5 in die Kammer 6 gelangen kann. Das Druckstück 2 wird in dieser, in Fig. 3 dargestellten
Lage über die Rastnocken 1d und den Wulst 2b verrastet. Der in die Kammer 6 gelangte
Teil der Masse wird dabei eingeschlossen. Das Druckstück 2 stützt sich über die Rippen
1e am Kolbenboden 1 ab. Durch die Verformung des Druckstückes 2 ist dieses radial
aufgeweitet worden und presst nun das rückwärtige Ende des Kolbenbodens 1 gegen die
Wandung des Behälters 3.
[0019] Der aus Fig. 4 und 5 ersichtliche Auspresskolben besteht aus einem insgesamt mit
11 bezeichneten Kolbenboden und einem insgesamt mit 12 bezeichneten Druckstück. Der
Kolbenboden 11 weist eine mit der Wandung des Behälters 3 in Kontakt stehende Dichtkante
11a auf. Im mittleren Bereich ist der Kolbenboden 11 mit wenigstens einer radial
verlaufenden Leckbohrung 11b versehen. Ein von der Dichtkante 11a nicht abgestreifter
Teil der Masse kann über einen Ringraum 17 und die Leckbohrung 11b in die zwischen
dem Kolbenboden 11 und dem Druckstück 12 angeordnete Kammer 16 gelangen. Der Kolbenboden
11 weist ebenfalls eine zentrale Oeffnung 11c auf. Auf der Seite der auszupressenden
Masse 5 ist der Kolbenboden 11 mit Rastnocken 11d versehen. Auf der gegenüberliegenden
Seite weist der Kolbenboden 11 in axialer Richtung verlaufende Rippen 11e auf. Das
verformbare Druckstück 12 ist mit einem zylindrischen Ansatz 12 a versehen, der über
einen Teil seiner Länge im Durchmesser der Oeffnung 11c entspricht. Der Ansatz 12a
ist mit einer Rastnut 12b versehen. Die gegenüberliegende Seite des Druckstückes
12 weist eine Vertiefung 12c auf. Ausserdem ist das Druckstück 12 mit wenigstens einem
Entlüftungskanal 12d versehen. Dieser Entlüftungskanal 12d dient dem Entweichen der
in der Kammer 16 vorhandenen Luft. Der den Kolbenboden 11 umfassende Bereich des Druckstückes
12 ist mit Dichtlippen 12e versehen. Auf der Innenseite weist das Druckstück 11 einen
in axialer Richtung weisenden Kragen 11f auf. Der Aussendurchmesser dieses Kragens
11f ist so auf den Innendurchmesser des Kolbenbodens 12 abgestimmt, dass dazwischen
in der in der in Fig. 4 dargestellten, unverrasteten Stellung ein Ringspalt bleibt,
durch den die Luft über den Entlüftungskanal 12d in die Atmosphäre entweichen kann.
[0020] In Fig. 5 ist das Druckstück 12 über die Rastnut 12b und die Rastnocken 11d mit dem
Kolbenboden 11 verrastet. Die Oeffnung 11c im Kolbenboden 11 werden dabei durch den
Ansatz 12a verschlossen. Am Ende des Verformungsweges des Druckstückes 12 werden
auch der Entlüftungskanal 12d durch den mit dem Kolbenboden 11 zusammenwirkenden
Kragen 12f verschlossen. Dadurch wird ein Entweichen von Dämpfen von der in die Kammer
16 gelangten Masse in die Atmosphäre verhindert.
1. Mehrteiliger Auspresskolben für im wesentlichen zylindrische, plastische Massen
enthaltende Behälter, mit einem auf der Seite der auszupressenden Masse angeordneten
Kolbenboden (1, 11), einem den Kolbenboden auf der von der Masse (5) abgewandten Seite
abstützenden Druckstück (2, 12) sowie einer zwischen dem Kolbenboden und dem Druckstück
angeordneten Kammer (6, 16), die über wenigstens eine Oeffnung (1c, 11c) im Kolbenboden
(1, 11) mit dem Aufnahmeraum für die Masse (5) und über wenigstens einen Entlüftungskanal
(12d) mit der Atmosphäre in Verbindung steht,
dadurch gekennzeichnet, dass die Oeffnung (1c, 11c) im Kolbenboden (1, 11) durch das Druckstück (2, 12)
verschliessbar ist.
2. Auspresskolben nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (2, 12) einen zapfenartigen Ansatz (2a, 12a) zum Verschliessen
der Oeffnung (1c, 11c) aufweist.
3. Auspresskolben nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (2, 12) in die Oeffnung (1c, 11c) verschliessender Stellung
mit dem Kolbenboden (1, 11) verrastbar ist.
4. Auspresskolben nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (2, 12) in unverrastetem Zustand vom Kolbenboden (1,11) weggewölbt
ist.
5. Auspresskolben nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungskanäle (12d) im Druckstück (12) durch den Kolbenboden (11) verschliessbar
sind.
6. Auspresskolben nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungskanäle (12d) in verrastetem Zustand des Kolbenbodens (11) verschlossen
sind.
7. Auspresskolben nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (12) einen in der die Entlüftungskanäle (12d) verschliessenden
Stellung mit dem Kolbenboden (11) zusammenwirkenden Kragen (12f) aufweist.
8. Auspresskolben nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (12) in Umfangsrichtung verlaufende Dichtlippen (12e) für den
die Masse (5) enthaltenden Behälter (3) aufweist.
9. Auspresskolben nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenboden (11) Leckbohrungen (11b) aufweist, welche die Kammer (16)
mit einem vom Kolbenboden (11) und den Dichtlippen (12e) begrenzten Ringraum (17)
verbinden.