[0001] Die Erfindung betrifft einen Verschluss- und Ausdrückkolben aus elastischem Kunststoff
für Kartuschen für plastische Massen.
[0002] Solche Kolben bestehen üblicherweise aus einer sich über den Kartuschenquerschnitt
erstreckenden Kolbenplatte und einer sich rückwärts daran anschließenden zylindrischen
Schürze.
[0003] An seinem Außenumfang ist der Kolben mit Dichtlippen ausgebildet, die mit der Kartuscheninnenwand
zusammenwirken. Bei früher üblichen derartigen Kolben waren mindestens zwei axial
beabstandete, nach rückwärts weisende Dichtlippen vorgesehen. Im Zuge der Weiterentwicklung
derartiger Kolben wurde aber erkannt, daß, zumal bei höheren Auspressdrücken, die
herkömmlichen, nur rückwärts weisenden Dichtlippen des Kolbens für eine saubere Abdichtung
nicht ausreichen, da beim Ausdrücken auch der Gegendruck des Materials auf die Dichtlippen
wirkt, so daß diese nicht mehr vollkommen dicht an der Kartuschenwand anliegen und
sich stehenbleibende Füllmaterialfilme zwischen den Dichtlippen und der Kartuschenwand
ausbilden. Man ist deshalb dazu übergegangen, am vorderen Bereich des Kolbens eine
nach vorne weisende Dichtlippe vorzusehen, die bei zunehmendem Auspressdruck durch
den Gegendruck des Füllmaterials stärker an die Kartuscheninnenwand angedrückt wird,
so daß die Abdichtung sich selbsttätig verstärkt und bessere Abdichtungsergebnisse
ergibt.
[0004] Allerdings macht eine solche nach vorne weisende Dichtlippe das Einsetzen des Kolbens
in das offene hintere Kartuschenende schwieriger, nachdem die Kartusche mit dem Füllmaterial
befüllt worden ist. Denn dabei besteht die Gefahr, daß, insbesondere wenn die Führung
des Kolbens beim Einsetzen nicht ganz exakt zentrisch erfolgen sollte, die nach vorne
weisende Dichtlippe sich mit der rückwärtigen Kantenfläche der Kartuschenwand verhakt
oder die Kartuschenwand zwischen die Dichtlippe und den eigentlichen Kolben gerät.
Dies führt nicht nur zu Störungen beim Setzvorgang, sondern kann zu unbemerkten, mehr
oder weniger gravierenden Beschädigungen der Dichtlippe führen, so daß die Gefahr
besteht, daß möglicherweise die Abdichtung des Kolbens an der Kartuschenwand nicht
perfekt ist und dann das in die Kartusche eingefüllte Füllmaterial verderben kann.
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine solchen Kolben mit nach vorne weisender
Dichtlippe so zu verbessern, daß die Probleme beim Einsetzen des Kolbens in das offene
hintere Kartuschenende wesentlich abgemildert werden können.
[0006] Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 angegebene und im
Anspruch 2 weiter ausgestaltete Kolbengestaltung gelöst.
[0007] Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die
anliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei in den Zeichnungen zeigen:
Die Figuren 1a, 1b und 1c eine erste Ausführungsform eines Kolbens nach der Erfindung
in perspektivischer Ansicht, in Draufsicht und im Schnitt, und
die Figuren 2a, 2b und 2c eine abgewandelte Ausführungsform eines Kolbens nach der
Erfindung in perspektivischer Ansicht, in Draufsicht und im Schnitt.
[0008] Der erfindungsgemäße Kolben besteht bei beiden Ausführungsformen aus einer gewölbten
Kolbenplatte 1 und einer sich daran rückwärts anschließenden zylindrischen Schürze
2. Am Umfang der Schürze 2 sind in üblicher Weise axial beabstandete, nach hinten
weisende und mit der Kartuscheninnenwand zusammenwirkende Dichtlippen 3 angeordnet.
[0009] Wie man aus den Schnittdarstellungen nach den Figuren 1c und 2c sieht, ist der Übergangsbereich
4 an der etwas nach vorne gewölbten Kolbenplatte 1 und der Schürze 2 im Querschnitt
V-förmig ausgebildet, wodurch eine schräg nach vorne und auswärts weisende Dichtlippe
5 gebildet ist. Dieser nach vorne weisenden Dichtlippe 5 kommt beim Ausdrücken des
Füllmaterials aus der Kartusche die hauptsächliche Abdichtfunktion zu.
[0010] Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, ist bei beiden dargestellten Ausführungsformen
des Kolbens eine kranzartige Anordnung von an der nach vorne weisenden Dichtlippe
5 angeordneten Rippen 6 vorgesehen. Diese Rippen 6 sind an der Kolbenachse zugewandten
Innenseite der Dichtlippe 5 angeordnet. Sie sind als radiale Rippen ausgebildet, die
sich etwas nach vorne über die Dichtlippen hinaus erstrecken und eine nach außen weisende,
schräg rückwärts und auswärts verlaufende Rampenfläche 7 haben, die in die Dichtlippenkantenfläche
8 übergeht. Diese Rampenflächen 7 der Rippen 6 bilden Zentrier- und Einführhilfen
für die Dichtlippe 5 beim Einsetzen des Kolbens in das hintere offene Kartuschenende.
[0011] Diese kleinen Rippen 6 sind mit keinem anderen Teil des Kolbens außer der Dichtlippe
5 verbunden, so daß die elastische Dichtlippe 5 in ihrer elastischen Beweglichkeit
an jeder Stelle ihres Umfangs nicht behindert wird. Jede dieser kleinen Rippen 6 ist
auch ziemlich schmal, so daß auch insofern die elastische Beweglichkeit und Anschmiegsamkeit
der Dichtlippe 5 mit ihrer Dichtkante an die Kartuscheninnenwand nicht behindert wird.
[0012] Man erhält daher durch Anordnung dieser kleinen Rippen 6 an der nach vorne weisenden
Dichtlippe 5 eine selbsttätige Zentrierung, falls der Kolben vom Setzwerkzeug einmal
nicht genau zentrisch geführt werden sollte, oder wenn eine geringe Unrundheit der
Kartuschenwand am offenen hinteren Kartuschenende ein Einsetzen des Kolbens sonst
erschweren würde. Insbesondere wird dadurch auch zuverlässig verhindert, daß das rückwärtige
Ende der Kartuschenwand örtlich zwischen die Dichtlippe und die Kolbenplatte gerät.
[0013] Die Ausführungsformen nach den Figuren 1a bis 1c und 2a bis 2c unterscheiden sich,
wie insbesondere aus der jeweiligen Draufsicht (Figur 1b und Figur 2b) ersichtlich
ist, dadurch, daß bei der ersten Ausführungsform (Figuren 1a bis 1c) die Rippen 6
mit gleichen Umfangsabständen am Umfang der Dichtlippe verteilt angeordnet sind während
bei der zweiten Ausführungsform (Figuren 2a bis 2c) die Rippen 6 beiderseits einer
und symmetrisch mit Bezug auf eine einer Durchmesserlinie entsprechenden Querachse
angeordnet sind, die in der Draufsicht nach Figur 2b strichpunktiert angedeutet ist.
Dabei sind die dieser Querachse jeweils nächstgelegenen Rippen 6 durch einen Abstand
voneinander entfernt, der deutlich größer als die Abstände zwischen den übrigen Rippen
ist.
[0014] Durch diese Ausgestaltung der Rippenanordnung bei der zweiten Ausführungsform kann
eine Entlüftefunktion des Kolbens beim Einsetzen in das hintere Kartuschenende begünstigt
werden, wenn ein Setzwerkzeug im Bereich der Querachse stärker auf die Rückseite der
Kolbenplatte drückt als an deren übrigem Umfangsbereich. Dadurch wird der Kolben nämlich
beim Einsetzen leicht mit einer gewissen Biegebewegung um die Querachse verzogen,
so daß die Abdichtung der nach vorne weisenden Dichtlippe nicht mehr über den ganzen
Kolbenumfang exakt erfolgen kann, sondern vielmehr die Dichtlippe an diametral gegenüberliegenden
Bereichen undicht wird und eine Entlüftung von zwischen dem Kolben und der in der
Kartusche befindlichen Füllmasse erfolgen kann. Beim Wegnehmen des Setzwerkzeugs kehrt
der Kolben dann wieder in seine exakt runde Stellung zurück, und die nach vorne weisende
Dichtlippe 5 dichtet über ihren ganzen Umfang mit der Kartuscheninnenwand ab.
[0015] Aus den Schnittdarstellungen nach den Figuren 1c und 2c ist esichtlich, daß die Kolbenplatte
1 an ihrer Rückseite einen inneren, etwa zylindrisch zurückspringenden Ringansatz
9 aufweist, an dem beim Einsetzen des Kolbens in das hintere Kartuschenende das Setzwerkzeug
mit seinem axialen Pressdruck angreift. Außerdem ist ein schräg rückwärts und einwärts
verlaufender Ringansatz 10 am äußeren Bereich der Kolbenplattenrückseite gebildet,
an dem beim Ausdrücken der Kartusche der Auspressstempel angreift. Die dann axial
auf den Kolben wirkende Presskraft bewirkt nicht nur ein Vorwärtsschieben des Kolbens,
sondern versucht die Dichtlippe 5 nach außen zu spreizen. Dadurch wird, insbesondere
im Zusammenhang mit dem auf die Dichtlippe 5 wirkenden Gegendruck des Füllmaterials,
die Dichtlippe 5 mit ihrer Dichtkante fest an die Kartuscheninnenwand angedrückt.
1. Verschluss- und Ausdrückkolben für Kartuschen, mit einer Kolbenplatte (1) und einer
sich daran rückwärts anschließenden zylindrischen Schürze (2), wobei der Übergangsbereich
(4) zwischen Kolbenplatte (1) und Schürze (2) mit V-artigem Querschnitt ausgebildet
ist und am Umfang eine schräg nach vorne und auswärts weisende Dichtlippe (5) bildet,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (5) an ihrer der Kolbenachse zugewandten Innenseite mit einer Mehrzahl
von über den Umfang verteilten kleinen radialen Rippen (6) versehen ist, die nach
vorne über die Dichtlippe überstehen und jeweils eine radial auswärts weisende, schräg
rückwärts verlaufende und in die Vorderkantenfläche (8) der Dichtlippe (5) übergehende
Rampenfläche (7) bilden.
2. Kolben nach Anspruch 1, wobei die Rippen (6) symmetrisch beiderseits einer und mit
Bezug auf eine einer Durchmesserlinie entsprechende Querachse des Kolbens symmetrisch
angeordnet sind, und wobei der umfangsmäßige Abstand zwischen den jeweils der Querachse
nächst gelegenen Rippen deutlich größer als die übrigen Rippenabstände ist.