Austragkartusche mit Vorratszylinder und Foerderkolben

Abstract

 Die Austragkartusche (1) weist einen Vorratszylinder (2) und einen Förderkolben (50) auf, in dessen Wand (53) ein Dichtungsring (51) eingelassen ist. Abweichend vom Stand der Technik ist der Dichtungsring (51) in einem Abstand vom dem Kartuscheninhalt (4) zugewandten Ende (52) des Förderkolbens (50) eingelassen und dieses Ende (52) weist zusätzlich eine Dichtungslippe (54) auf, zwischen der und der Kolbenwand (53) eine V-förmige, umlaufende Nut (55) angeordnet ist. Die dem Kartuscheninhalt (4) zugekehrte Bodenfläche (58) des Förderkolbens (50) weist radial verlaufende Entlüftungsnuten (15) auf, die an einer Entlüftungsbohrung (9) münden, während die anderen Enden der Entlüftungsnuten (15) in der V-förmigen umlaufenden Nut (55) an der Dichtungslippe (54) münden.
Bei einer Kartusche mit einem derart abgedichteten Förderkolben wird das Ausfliessen des Inhalts auch dann wirksam verhindert, falls es sich um agressive, niedrig viskose Substanzen oder solche mit extremer Kriechfähigkeit handelt, wodurch auch deren Lagerfähigkeit stark erhöht wird.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Austragkartusche mit einem Vorratszylinder und einem Förderkolben, in dessen Zylinderwand ein Dichtungsring eingelassen ist. Eine solche Austragkartusche ist aus der EP-A-344 491 des gleichen Anmelders bekannt. Diese Austragkartusche stellte damals gegenüber dem bekannten Stand der Technik zwar einen Fortschritt dar, doch haben Versuche gezeigt, dass sie verbesserungsfähig ist. In der Schweizer Anmeldung 02 079/90-1 wurde, ausgehend von einem Förderkolben mit Entlüftungsbohrungen, im wesentlichen ein Merkmal verbessert um zu verhindern, dass beim Hineinpressen des Förderkolbens und Verschliessen der Entlüftungsbohrung herausfliessendes Material zu störenden Verschmutzungen führen kann und es wurden ferner Massnahmen ergriffen, um ein schnelleres und einfacheres Verschliessen zu gewährleisten.

[0002] Die vorliegende Erfindung hingegen richtet sich auf die Verbesserung einer anderen Eigenschaft der Austragkartusche, auf die Verbesserung der Aufbewahrung der Füllmasse, insbesondere auf die langfristige Verwahrung von agressiven Substanzen. Während für viele Anwendungen das Abdichten des Förderkolbens in der Kartuschenwand mittels einem Dichtungsring, im allgemeinen ein O-Ring genügt, können durch agressive Substanzen, die diesen O-Ring angreifen können oder durch solche, die eine niedrige Viskosität bzw. extreme Kriecheigenschaften aufweisen Situationen entstehen, in welchen die Verwendung nur eines Dichtorgans problematisch wird. Ausserdem gibt es Substanzen, die gegenüber Eindringen von Wasserdampf oder Gasen empfindlich sind und dadurch ihre chemischen Eigenschaften verändern.

[0003] Es ist von einer Austragkartusche gemäss Stand der Technik ausgehend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine solche vor allem dahingehend zu verbessern, dass ein Ausfliessen oder eine schädliche Beeinflussung des Kartuscheninhalts wirksam verhindert wird. Diese Aufgabe wird mit einer Austragkartusche gemäss Patentanspruch 1 gelöst. In einer Weiterausbildung, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellt, wird zudem wirksam verhindert, dass die Dichtungslippe beschädigt wird. In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird verhindert, dass die Beschädigung der Dichtungslippe Schaden verursacht.

[0004] Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Sicht von unten auf den Förderkolben,

Fig. 2 zeigt einen Schnitt gemäss II-II in Fig. 1,

Fig. 3 zeigt im Schnitt den aufgesetzten Förderkolben in der Anfangsstellung vor dem Austragen und

Fig. 4 zeigt im Schnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Förderkolbens.

[0005] Man erkennt in Fig. 3 die Austragkartusche 1 mit dem Vorratszylinder 2 mit seiner Wand 3, wobei der Vorratszylinder unten durch eine nicht dargestellte abschliessbare Mündung abgeschlossen ist. Im Zylinder 2 befindet sich die genau abgewogene Menge der Füllmasse 4 sowie ein Förderkolben 50, der in der Regel aus einem weichen Material, vorzugsweise Kunststoff, besteht. Abweichend vom Förderkolben gemäss EP-A-344 491 oder gemäss der bereits erwähnten Schweizer Anmeldung 02 079/90 wird der Förderkolben gegenüber der Wand 3 des Vorratszylinders 2 durch zwei Dichtungsorgane abgedichtet und nicht mehr nur durch eines, das am produktseitigen Ende des Förderkolbens angeordnet ist.

[0006] Der sonst übliche Dichtungsring, resp. O-Ring 51, ist nun in einem Abstand vom Ende 52 des Förderkolbens, vorzugsweise an seinem anderen Ende, in dessen Zylindermantel 53 eingelassen. Am produktseitigen Ende 52 des Förderkolbens befindet sich eine umlaufende Dichtungslippe 54, an die sich eine umlaufende V-förmige Nut 55 anschliesst, die in die Kolbenwand 53 übergeht. Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Dichtungslippe vorne plan mit der vorderen Kolbenfläche.

[0007] An der Stelle, an der der Dichtungsring 51 eingelassen ist, ist die Kolbenwand 53 verdickt, wobei der Aussenumfang dort der gleiche ist wie an der Basis 56 der Dichtungslippe 54, so dass zwischen dieser Basis und der Verdickung, in der der O-Ring eingelassen ist, ein umlaufender Hohlraum 57 (siehe Fig. 3) entsteht. Dieser Hohlraum 57 dient als Auffangskammer für die vom O-Ring abgestreifte Wandschicht der Füllmasse, oder falls doch eine geringe Menge Füllmasse hinter die Dichtungslippe gelangt.

[0008] Während die doppelte Abdichtung ihre Wirksamkeit an jedem Förderkolben entfalten und eingesetzt werden kann, falls es die Füllmasse erfordert, ist die Verwendung einer solchen doppelten Dichtung besonders wirkungsvoll in Verbindung mit einem Förderkolben, dessen Boden wirksam entlüftet wird, insbesondere gemäss vorliegendem bevorzugten Ausführungsbeispiel, worin der Boden Entlüftungsnuten und eine Entlüftungsbohrung enthält. Im Gegensatz dazu besteht bei anderen bekannten Entlüftungsmethoden mit Entlüftungsnadeln oder dergleichen die Gefahr der Verletzung der Dichtungslippe. Das ganze Entlüftungssystem mit den sich daraus ergebenden Vorteilen ist ausführlich in der bereits erwähnten Schweizer Anmeldung, auf die verwiesen wird, beschrieben, so dass verschiedene Elemente hier nur noch summarisch erwähnt werden.

[0009] Man erkennt in Fig. 2 die dem Kartuscheninhalt 4 zugewandte Bodenfläche 58, die in Abweichung vom oben genannten Stand der Technik plan und nicht zur Entlüftungsbohrung 9 hin vertieft ausgebildet ist, um ein möglichst vollständiges Austragen der Füllmasse zu erzielen. Die Entlüftungsbohrung 9 ist durch einen Verschluss 10 verschliessbar, der eingehend in der genannten Schweizer Anmeldung beschrieben ist und dieselbe Ueberlaufkammer 17 abdichtet.

[0010] Die Bodenfläche 58 des Kolbens enthält eine Anordnung von radial verlaufenden Entlüftungsnuten 15, die zur Entlüftungsbohrung 9 hin in diesem Ausführungsbeispiel eine stetig sich vergrössernde Tiefe aufweisen. Versuche haben ergeben, dass diese Nuten 15 auch eine gleichmässige Tiefe aufweisen können, um ihre Funktion richtig zu erfüllen. Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, nimmt die Anzahl von radial angeordneten Nuten 15 im Mittelbereich ab, um die Herstellung zu erleichtern. Ausserdem weist der Förderkolben ebenfalls die bereits in der erwähnten Anmeldung beschriebenen radialen Rippen 16 auf.

[0011] Wichtig für die vollständige Entlüftung ist, dass auch die umlaufende Nut 55 entlüftet wird. Diese Entlüftung wird dadurch erreicht, dass die radial verlaufenden Nuten 15 an ihrem äusseren Ende in die V-förmige umlaufende Nut 55 münden. Dadurch kann die Luft aus dieser V-förmigen Nut vollständig zur Entlüftungsbohrung 9 gepresst werden, um dort zu entweichen.

[0012] Durch die vollständige Entlüftung der Kolbenfläche kann das Dosierverhältnis exakt eingehalten werden, was insbesondere bei Mehrfach-Austragkartuschen mit Vorratszylindern verschiedener Durchmesser, resp. Volumina notwendig ist. Wie bereits erwähnt, kommt der O-Ring oder sonstiges Dichtungorgan während der Lagerzeit nicht oder nur sehr geringfügig mit der Füllmasse in Berührung, was insbesondere für lange Lagerzeiten wichtig ist und auch wenn es sich um agressive Produkte handelt. Andererseits verhindert das doppelte Dichtungssystem auch wirksam das Eindringen von Wasserdampf oder Gasen, die die chemische Stabilität der Füllmasse gefährden könnten.

[0013] Die Dichtungslippe wird bei zentraler Entlüftung beim Hineinstossen des Kolbens im allgemeinen nicht verletzt. Dies im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren, die durch Einbringen von Entlüftungsnadeln oder dergleichen zwischen Kolben und Zylinderwand eine oft unvollständige Entlüftung erzielen und/oder das Dichtungsorgan beschädigen.

[0014] Es kann jedoch vorkommen, dass bei der Herstellung oder beim Transport oder beim unsachgemässen Hineinstossen des Kolbens gemäss den Figuren 1-3 die Dichtungslippe verletzt wird, was unangenehme Folgen haben kann. Um solchen Schäden vorzubeugen ist gemäss Figur 4 vorgesehen, zwei Dichtungslippen anzuordnen.

[0015] Der Förderkolben 60 weist neben der ersten Dichtungslippe 54 wie beim ersten Kolben 50 eine zweite Dichtungslippe 61 auf, die etwas kleiner als die erste sein kann. Zwischen der Dichtungslippe 54 und dem in diesem Beispiel ebenen Boden 66 des Kolbens befindet sich die gleiche umlaufende Nut 55 wie beim ersten Beispiel, in die beispielsweise die gleichen Entlüftungsnuten 15 wie beim ersten Beispiel münden können.

[0016] Die zweite Dichtungslippe stellt nicht nur eine Sicherung bei Verletzung der ersten dar sondern tritt dann in Funktion, falls dünnflüssige Füllmassen verwendet werden. Entsprechend dem ersten Beispiel ist der O-Ring 65 in einer Ausnehmung 63 in Wand 62 eingelassen, die nahe dem den Dichtungslippen entgegengesetzten Ende angeordnet ist, der sich eine zweite Ausnehmung 64 anschliesst.

[0017] Die Verwendung von zwei Dichtungslippen ist nicht auf die Ausführung mit der Ueberlaufkammer beschränkt sondern für alle Arten Förderkolben in Austragkartuschen geeignet.

Ansprüche

1. Austragkartusche (1) mit einem Vorratszylinder (2) und einem Förderkolben (50), in dessen Wand (53) ein Dichtungsring (51) eingelassen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (51) in einem Abstand vom dem Kartuscheninhalt (4) zugewandten Ende (52) des Förderkolbens (50) eingelassen ist und dieses Ende (52) zusätzlich eine Dichtungslippe (54) aufweist.

2. Austragkartusche mit einem Vorratszylinder und einem Förderkolben (60), in dessen Wand (62) mindestens ein Dichtungsring eingelassen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Dichtungsring(e) in einem Abstand vom dem Kartuscheninhalt zugewandten Ende des Förderkolbens (60) eingelassen ist (sind) und dieses Ende zwei in einem Abstand voneinander angeordnete Dichtungslippen (54, 61) aufweist.

3. Austragkartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Dichtungslippe (54) und der Kolbenwand (53) eine umlaufende V-förmige Nut (55) angeordnet ist.

4. Austragkartusche nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der dem Ende nächsten Dichtungslippe (54) und der Kolbenwand (2) eine V-förmige Nut (55) angeordnet ist.

5. Austragkartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Kartuscheninhalt (4) zugekehrte Bodenfläche (58) des Förderkolbens (50) radial verlaufende Entlüftungsnuten (15) aufweist, die an einer in der Mitte angeordneten Entlüftungsbohrung (9) münden und deren anderen Enden in der V-förmigen umlaufenden Nut (55) an der Dichtungslippe (54) münden.

6. Austragkartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (51) in einer Verdickung in der Kolbenwand (53) eingelassen ist und zwischen dieser Verdickung und der Dichtungslippe (54) ein umlaufender, als Auffangskammer dienender Hohlraum (57) gebildet ist.

7. Austragkartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenfläche (58, 66) des Förderkolbens (50, 60) plan ist.

8. Austragkartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenfläche (58) des Förderkolbens (50) vom Kolbenrand zu der Entlüftungsbohrung (9) hin stetig vertieft ist.

9. Austragkartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsnuten (15) eine gleichmässige Tiefe besitzen.

10. Austragkartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsnuten (15) vom Kolbenrand zu der Entlüftungsbohrung (9) hin stetig vertieft sind.

11. Austragkartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass um die Entlüftungsbohrung (9) eine Ueberlaufkammer (17) angeordnet ist, die wie die Entlüftungsbohrung mit einem Verschluss (10) abgeschlossen ist.

Zeichnung