DE3615659A1

DE3615659A1 - Auspresskolben mit speicherkammer

Info

Publication number: DE3615659A1
Application number: DE19863615659
Authority: DE
Inventors: Dieter Soehnlein; Josef Neuhoerl; Armin Hoffmann
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1986-05-09
Filing date: 1986-05-09
Publication date: 1987-11-12
Also published as: DE3760062D1; EP0245210A1; ATE41328T1; ES2007553B3; EP0245210B1; JP2504463B2; JPS6322375A; US4792065A

Description

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.

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 Heraus pressen 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.

Bei einem bekannten, aus zwei Teilen bestehenden Auspresskolben (GB-PS 20 72 755) 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.

Nebst dieser Problematik der Entlüftung kommt insbesondere bei der Verwendung von Mehrkomponenten-Massen hinzu, dass die Komponenten in voneinander getrennten Behältern angeord net sind und erst unmittelbar vor der Anwendung in der ge wünschten Menge und in dem für die chemische Reaktion erfor derlichen Mischungsverhältnis zusammengebracht werden. Diese Behälter werden meist in Spezialgeräten verarbeitet, welche mittels miteinander gekoppelter Kolbenstangen einen gleich zeitigen Vorschub der Auspresskolben in den verschiedenen Behältern bewirken. Damit das erforderliche Mischungsverhält nis während des gesamten Auspressvorganges genau eingehalten wird, müssen sich die Auspresskolben zu Beginn des Auspress vorganges in einer bestimmten axialen Stellung befinden. Ist dies nicht der Fall, so wird zu Beginn des Auspressvorganges nur die eine Komponente herausgepresst, sodass die erforder liche Mischung nicht zustande kommt und die Masse unbrauch bar ist. Die für das Einbringen der Komponenten in die Behäl ter verwendeten Abfüllmaschinen sind jedoch hinsichtlich Dosierung der Massen relativ ungenau, sodass die erforderliche Genauigkeit der Ausgangslage der Auspresskolben beim Eindrück vorgang desselben nicht erreicht werden kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrich tung zu schaffen, welche unabhängig vom Füllungsgrad der Behälter eine genaue Ausgangslage des Auspresskolbens ohne Luftpolster in der Masse ermöglicht.

Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Oeffnung im Kolbenboden durch das Druckstück verschliessbar ist.

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 Aus presskolben 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 ent haltene Luft durch die Entlüftungskanäle aus der Kammer ver drängt. 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 Werk stoff 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.

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.

Der für das Herauspressen der Masse aus dem Behälter erforder liche 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 Druck stück einen zapfenartigen Ansatz zum Verschliessen der Oeff nung auf. Zur Verbesserung der Dichtwirkung können der zapfen artige Ansatz am Druckstück und die dafür vorgesehene Bohrung am Kolbenboden auch konisch ausgebildet werden.

Vorteilhafterweise ist das Druckstück in die Oeffnung verschlies sender Stellung mit dem Kolbenboden verrastbar. Durch das Verrasten des Druckstückes mit dem Kolbenboden wird sicherge stellt, dass die Oeffnung im Kolbenboden verschlossen bleibt. Das Verrasten des Druckstückes mit dem Kolbenboden kann bei spielsweise über elastisch verformbare Rastnocken erfolgen.

Zum Verschliessen der Oeffnung im Kolbenboden führt das Druck stück 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 Aufwei tung kann für eine gleichzeitige Verbesserung der Abdichtung des Auspresskolbens gegenüber dem Behälter ausgenutzt werden.

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 Lösungs mittel vermieden. Dieses Verschliessen der Entlüftungskanäle kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass diese verschweisst werden, nachdem der Auspresskolben in seine Ausgangslage ge bracht worden ist.

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 Ueber drucks 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 Kolben boden verschlossen.

Für ein vollständiges Verschliessen der Entlüftungskanäle ist es vorteilhaft, wenn das Druckstück einen in der die Entlüftungskanäle verschliessenden Stellung mit dem Kolben boden zusammenwirkenden Kragen aufweist. Dieser Kragen kann sich von der Innenseite her gegen die zylindrische Wandung des Kolbenbodens anlegen. Ist das Druckstück in seiner Aus gangslage vom Kolbenboden weggewölbt ausgebildet, so wird durch das Flachdrücken des Druckstückes der Kragen zusätzlich nach aussen gegen den Kolbenboden gepresst.

Zweckmässigerweise weist das Druckstück in Umfangsrichtung verlaufende Dichtlippen für den die Masse enthaltenden Behäl ter 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 Verschlies sen der Oeffnung erfolgenden Flachdrücken radial aufgeweitet wird. Durch diese radiale Aufweitung werden die Dichtlippen zusätzlich gegen die Wandung des Behälters gepresst.

Der Kolbenboden bildet eine erste Abdichtung gegenüber der Behälterwandung. Infolge des hohen Auspressdruckes kann je doch 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 ver schmutzen kann, ist es vorteilhaft, wenn der Kolbenboden Leckbohrungen aufweist, welche die Kammer mit einem vom Kol benboden 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 Druck aufbau kommt.

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 erfindungsge mässen Auspresskolbens, vor den Verschliessen der Oeffnung,

Fig. 5 den Auspresskolben gemäss Fig. 4, nach dem Verschliessen der Oeffnung.

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 verschieb bar angeordnet. Der Kolbenboden 1 weist eine mit der Wandung des Behälters 3 in Berührung stehende Dichtkante 1 a auf. Der Kolbenboden 1 ist im mittleren Bereich mit einem Einstich 1 b versehen, in dem ein Dichtring 4 angeordnet ist. Ferner weist der Kolbenboden 1 eine zentrale Oeffnung lc auf. Die Oeffnung 1 c ist auf der einen Seite des Kolbenbodens 1 mit Rastnocken 1 b versehen. Auf der gegenüberliegenden Seite weist der Kolben boden 1 in axialer Richtung verlaufende Rippen 1 e auf. Der Behälter 3 weist ein Mundstück 3 a auf, das stirnseitig mit einer zerstörbaren Folie 3 b verschlossen ist. Das Mundstück 3 a weist ausserdem ein Gewinde 3 c zum Aufschrauben eines nicht dargestellten Auspressrohres auf. Im rückwärtigen Endbe reich ist der Behälter 3 an seiner Innenseite mit einer Anpha sung 3 d versehen. Diese Anphasung 3 d erleichtert das Einführen des Auspresskolbens. Der Behälter 3 ist mit einer Masse 5 gefüllt. Das Druckstück 2 ist in der in Fig. 1 dargestellten Ausgangslage vom Kolbenboden 1 weggewölbt ausgebildet. Das Druckstück 2 weist einen zapfenförmigen Ansatz 2 a auf, der über einen Teil seiner Länge im Durchmesser der Oeffnung 1 c im Kolbenboden 1 entspricht. Das freie Ende des Ansatzes 2 a ist mit einem Wulst 2 b versehen. Der Wulst 2 b bildet zusam men mit den Rastnocken 1 d einen Rastverschluss. Auf der dem Ansatz 2 a gegenüberliegenden Seite ist das Druckstück 2 mit einer Vertiefung 2 c 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 Oeff nung 1 c in Verbindung mit dem Aufnahmeraum für die Masse 5. Wenn nun der Auspresskolben mit Hilfe eines Stempels 7 gegen das Mundstück 3 a 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 2 a die Oeffnung 1 c und verhindert, dass weitere Masse 5 in die Kammer 6 gelangen kann. Das Druck stück 2 wird in dieser, in Fig. 3 dargestellten Lage über die Rastnocken 1 d und den Wulst 2 b verrastet. Der in die Kammer 6 gelangte Teil der Masse wird dabei eingeschlossen. Das Druckstück 2 stützt sich über die Rippen 1 e am Kolbenbo den 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.

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 stehen de Dichtkante 11 a auf. Im mittleren Bereich ist der Kolben boden 11 mit wenigstens einer radial verlaufenden Leck bohrung 11 b versehen. Bin von der Dichtkante 11 a nicht abge streifter Teil der Masse kann über die Leckbohrung 11 b in die zwischen dem Kolbenboden 11 und dem Druckstück 12 ange ordnete Kammer 16 gelangen. Der Kolbenboden 11 weist eben falls eine zentrale Oeffnung 11 c auf. Auf der Seite der auszupressenden Masse 5 ist der Kolbenboden 11 mit Rastnocken 11 d versehen. Auf der gegenüberliegenden Seite weist der Kolbenboden 11 in axialer Richtung verlaufende Rippen 11 e auf. Das verformbare Druckstück 12 ist mit einem zylindrischen Ansatz 12 a versehen, der über einen Teil seiner Länge im Durchmesser der Oeffnung 11 c entspricht. Der Ansatz 12 a ist mit einer Rastnut 12 b versehen. Die gegenüberliegende Seite des Druckstückes 12 weist eine Vertiefung 12 c auf. Ausserdem ist das Druckstück 12 mit wenigstens einem Entlüftungskanal 12 d versehen. Dieser Entlüftungskanal 12 d dient dem Entweichen der in der Kammer 16 vorhandenen Luft. Der den Kolbenboden 11 umfassende Bereich des Druckstückes 12 ist mit Dichtlip pen 12 e versehen. Auf der Innenseite weist das Druckstück 11 einen in axialer Richtung weisenden Kragen 11 f auf. Der Aussen durchmesser dieses Kragens 11 f ist so auf den Innendurchmesser des Kolbenbodens 12 abgestimmt, dass dazwischen in der in der in Fig. 4 dargestellten, unverrasteten Stellung ein Ring spalt bleibt, durch den die Luft über den Entlüftungskanal 12 d in die Atmosphäre entweichen kann.

In Fig. 5 ist das Druckstück 12 über die Rastnut 12 b und die Rastnocken 11 d mit dem Kolbenboden 11 verrastet. Die Oeffnung 11 c im Kolbenboden 11 werden dabei durch den Ansatz 12 a ver schlossen. Am Ende des Verformungsweges des Druckstückes 12 werden auch der Entlüftungskanal 12 d durch den mit dem Kolben boden 11 zusammenwirkenden Kragen 12 f verschlossen. Dadurch wird ein Entweichen von Dämpfen von der in die Kammer 16 ge langten Masse in die Atmosphäre verhindert.

Claims

1. Mehrteiliger Auspresskolben für im wesentlichen zylin drische, plastische Massen enthaltende Behälter, mit einem auf der Seite der auszupressenden Masse angeord neten 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 (1 c, 11 c) im Kolbenboden (1, 11) mit dem Aufnahmeraum für die Masse (5) und über wenigstens einen Entlüftungskanal (12 d) mit der Atmo sphäre in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Oeffnung (1 c, 11 c) 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 (2 a, 12 a) zum Verschliessen der Oeffnung (1 c, 11 c) aufweist.

3. Auspresskolben nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (2, 12) in die Oeffnung (1 c, 11 c) verschlies sender 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 Kolben boden (1, 11) weggewölbt ist.

5. Auspresskolben nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungskanäle (12 d) im Druckstück (12) durch den Kolbenboden (11) verschliessbar sind.

6. Auspresskolben nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungskanäle (12 d) in verrastetem Zustand des Kol benbodens (11) verschlossen sind.

7. Auspresskolben nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (12) einen in der die Entlüftungskanäle (12 d) verschliessenden Stellung mit dem Kolbenboden (11) zu sammenwirkenden Kragen (12 f) aufweist.

8. Auspresskolben nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (12) in Umfangsrichtung verlaufende Dicht lippen (12 e) für den die Masse (5) enthaltenden Behäl ter (3) aufweist.

9. Auspresskolben nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kol benboden (11) Leckbohrungen (11 b) aufweist, welche die Kam mer (16) mit einem vom Kolbenboden (11) und den Dichtlip pen (12 e) begrenzten Ringraum (17) verbinden.