EP0160786B1 - Austreibvorrichtung für einen für hochviskoses Füllgut bestimmten Abgabebehälter - Google Patents
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- B65D83/46—Tilt valves
Definitions
- the invention relates to an expulsion device for a dispensing container intended for highly viscous contents according to the preamble of claim 1 (US-A-3217932).
- Standard cartridges are cylindrical containers, at the front end of which there is an application opening that usually runs into a tip and the other end is closed by a movable piston.
- the cartridge is placed in an application device, by means of which the piston is either pushed forward manually by compressed air and the product is thereby expelled.
- the manually operated application devices work in portions, which means that they do not enable a uniform, continuous product line.
- the necessary piston rod can interfere and manual pumping often leads to rapid fatigue.
- the pneumatic application devices do not have these disadvantages, but they are structurally relatively complex and depend on a compressor or the like, so that they are practically exclusively reserved for the professional sector.
- a cartridge pack is known from US Pat. No. 3,568,892, in which the cartridge containing the contents is clamped in a holder, similar to the manually operated packs mentioned.
- an aerosol pressure container is provided in this pack, which generates a pressure gas cushion between the cartridge piston and a support plate of the holder, which closes tightly with the cartridge end. This pressure cushion acts on the piston and expels the filling material.
- the supply of pressure medium from the pressure container into the pressure space between the cartridge piston and the support plate is controlled by a trigger mechanism acting on the pressure container or its valve.
- This known cartridge pack is structurally relatively complex for a mass product and, moreover, offers no possibility of stopping the dispensing of filling material as long as the pressure cushion is still strong enough to drive the piston forward in the cartridge.
- the invention is intended to improve an expulsion device for the dispensing container in question in such a way that, on the one hand, an extremely simple and correspondingly inexpensive construction and, on the other hand, a practical and functional mode of operation is achieved while avoiding the described defects of the known cartridge packs of this type.
- the dispensing container shown comprises a plastic cartridge K with dispensing opening 0 and screwed-on application tip S, a tightly fitting piston P arranged movably in the cartridge and an adapter A for a standard aerosol pressure container D.
- the adapter A is in the rear, without the Adapter open end 1 of the cartridge K tightly attached.
- the highly viscous or pasty filling material F to be dispensed is located in the front space 2 of the cartridge K located between the piston P and the dispensing opening O.
- the rear cartridge space lying between the piston P and the adapter A used is free of filling material and is referred to below as the pressure space 3.
- the adapter A is H-shaped in longitudinal section and consists of a base 8 and two adjoining sleeves 11 and 70.
- the sleeve 70 on the left in the drawing comprises the rear end 1 of the cartridge K.
- an annular groove 18 is in the base 8 provided which receives the outermost edge of the cartridge end 1. In this way, the adapter A is firmly and tightly attached to the end 1 of the cartridge K.
- a continuous connecting line 10 is provided in the bottom 8 coaxially to the adapter A.
- the mouth 9 of this line 10 facing away from the cartridge K is of somewhat expanded design and accommodates the dispensing tube 13 of the valve 12 of the compressed gas container D.
- the latter is located in the sleeve 11 of the adapter A and is only held in the adapter via its delivery tube 13.
- Its dispensing valve 12 is designed here as a standard tilt valve, ie it can be opened relative to the compressed gas container D by tilting the dispensing tube 13 to the side.
- a resiliently inward pushable handle 73 is provided, by means of which the compressed gas container D can be pivoted laterally in the manner shown in FIG. 2 and its valve 12 can thereby be opened.
- a vent line 71 branches off from the connecting line 10 passing through the bottom 8 and opens into the outside in a nipple 72 on the side of the adapter A.
- the pressurized gas container D according to FIG. 1 is inserted into the adapter A. Then the vent line 71 is closed with the thumb and the compressed gas container is laterally deflected by means of the handle 73 according to FIG. 2. As a result, the tilting discharge valve of the compressed gas container D is opened and the pressure required to expel the filling material F is built up in the pressure chamber 3 in the cartridge end 1. As soon as this is reached, the handle 73 can be released, so that the compressed gas container returns to its original position, as can be seen in FIG. 1, in which its tilt valve is closed. If the filling material removal is to be interrupted, only the vent line 71 needs to be released; the excess pressure in the pressure chamber 3 then immediately collapses (FIG. 1).
- the adapter A consists of a relatively dimensionally stable ring body 80 and a base part 81 molded onto it elastically.
- the ring body 80 has an annular gap 82 and is pushed onto the end 1 of the cartridge K in a press fit, the end of the cartridge being seated in the annular gap.
- the ring body 80 has somewhat resiliently projecting latching members in the form of latching cams 83 (or possibly also in the form of a corresponding annular bead), which engage behind the valve cover 84 of the compressed gas container D and in this way hold the compressed gas container in the adapter A.
- the compressed gas container D is arranged upside down, ie with its valve against the rear end of the cartridge.
- Passage channels 85 are also provided in the ring body 80, which create a connection between the spaces in front and behind the valve cover 84 held by the locking cams 83.
- the base part 81 is designed to be relatively dimensionally stable in its central area, but is relatively elastic and angled at its edge, so that it can be moved axially resiliently inwards.
- the center of the base part 81 is designed as a hollow nipple 86, which is provided with a continuous ventilation opening 87 and support ribs 88 for the discharge tube 13 of the valve 12 of the compressed gas container D.
- the base part 81 is normally in the rest position shown in FIG. 4, in which the support ribs 88 are lifted off the discharge tube 13 of the container valve 12 or at least do not exert any axial pressure thereon.
- the vent opening 87 is now closed with a finger and at the same time the hollow nipple 86 is pressed axially inward (FIG. 3).
- the support ribs 88 come into contact with the dispensing tube 13 and also press this axially inward until the container valve 12 finally opens.
- the compressed gas flows between the support ribs 88 and through the passages 85 into the pressure chamber 3 of the cartridge K located behind the valve cover 84.
- the desired operating pressure approximately 2.5 bar
- the pressing force on the hollow nipple 86 is removed, although the vent opening 87 is still kept closed.
- the filling process goes even further.
- the finger is simply lifted off the HohInippeI 86 and the pressure chamber 3 is thereby vented (FIG. 4).
- the adapter A is attached to the cartridge K in the press fit.
- the adapter could also be welded to the cartridge or connected by a suitable crimp.
- the adapter A with the pressurized gas container D forms an expulsion device for the filling F located in the cartridge K.
- This expulsion device can be attached to the cartridge already by the manufacturer or can form an independent unit, which can then be used as an exchangeable expulsion device for many cartridges with a suitable type of fastening can be.
- the dispensing container according to the invention or the expulsion device for a piston cartridge according to the invention combines all the advantages of the previously known devices of this type without at the same time also having their disadvantages.
- this container or the expulsion device ensures uniform, continuous discharge of the filling material with the least design effort, while handling is simple and fatigue-free and the container is always automatically depressurized when not in use.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Austreibvorrichtung für einen für hochviskoses Füllgut bestimmten Abgabebehälter gemäss dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 (US-A-3217932).
- Zahlreiche hochviskose bzw. pastöse Produkte wie Dichtmassen, Kitte, Klebstoffe und dergl. werden heute in Kartuschen abgefüllt. Standard-Kartuschen sind zylindrische Behälter, an deren vorderem Ende sich eine meist in eine Spitze laufende Applikationsöffnung befindet und deren anderes Ende durch einen beweglichen Kolben geschlossen ist. Zur Entnahme des Produktes wird die Kartusche in ein Applikationsgerät eingelegt, mittels welchem der Kolben entweder manuell der über Pressluft vorwärts gestossen und dadurch das Produkt ausgetrieben wird.
- Die manuell betätigten Applikationsgeräte arbeiten portionenweise, ermöglichen also keinen gleichmässigen kontinuierlichen Produktestrang. Ausserdem kann die erforderliche Kolbenstange stören und führt das manuelle Pumpen häufig zu rascher Ermüdung.
- Die pneumatischen Applikationsgeräte weisen diese Nachteile zwar nicht auf, sind aber dafür konstruktiv relativ aufwendig und von einem Kompressor oder dergl. abhängig, so dass sie praktisch ausschliesslich dem Professional-Bereich vorbehalten sind.
- Ferner ist. z.B. aus der US-PS 3 568 892 eine Kartuschenpackung bekannt, bei der die das Füllgut enthaltende Kartusche ähnlich wie bei den erwähnten manuell betätigten Packungen in einer Halterung eingespannt ist. Im Unterschied zu den letzteren ist bei dieser Packung jedoch ein Aerosol-Druckbehälter vorgesehen, welcher ein Druckgaspolster zwischen dem Kartuschenkolben und einer dicht mit dem Kartuschenende abschliessenden Stützplatte der Halterung erzeugt. Dieses Druckpolster beaufschlagt den Kolben und treibt dadurch das Füllgut aus. Die Zufuhr von Druckmedium aus dem Druckbehälter in den Druckraum zwischen Kartuschenkolben und Stützplatte wird durch einen auf den Druckbehälter bzw. dessen Ventil wirkenden Triggermechanismus gesteuert.
- Diese bekannte Kartuschenpackung ist für ein Massenprodukt konstruktiv relativ aufwendig und bietet ausserdem keine Möglichkeit, die Abgabe von Füllgut zu stoppen, solange das Druckpolster noch stark genug ist, den Kolben in der Kartusche vorwärts zu treiben.
- Aus der US-PS 3 217 932 ist eine weitere druckgasgetriebene Kartuschenpackung bekannt. Bei dieser Packung befindet sich die Kartusche nicht in einer eigenen Halterung, sondern der Aerosol-Druckbehälter ist mittels eines speziellen Adapters am hinteren Ende der Kartusche befestigt. Im Adapter ist ein Schraubnippel vorgesehen, auf den ein entsprechend geformter Ventilteil des Druckbehälters aufgeschraubt werden kann, wodurch der Druckbehälter dicht an die Kartusche angeschlossen und an ihr festgehalten wird und sich dabei gleichzeitig ein Druckgaspolster im hinteren Kartuschenende aufbaut, das auf den Kartuschenkolben wirkt und diesen vorwärts bewegt, solange ein am vorderen Ende der Kartusche aufgeschraubtes spezielles Applikationsventil geöffnet ist.
- Bei dieser bekannten Kartuschenpackung erfolgt die Steuerung der Abgabe also über das Applikationsventil und die Kartusche ist ständig unter Betriebsdruck. Letzteres ist aus verschiedenen Gründen nachteilig. Ferner ist diese bekannte Kartuschenpackung konstruktiv immer noch relativ aufwendig.
- Durch die Erfindung soll eine Austreibvorrichtung für den zur Rede stehenden Abgabebehälter dahingehend verbessert werden, dass einerseits eine extrem einfache und entsprechend konstengünstige Konstruktion und andererseits eine praxisgerechte Betriebs- und Funtionsweise unter Vermeidung der beschriebenen Mängel der bekannten Kartuschenpackungen dieser Art erreicht wird.
- Die erfindungsgemässe Austreibvorrichtung, die diesen Anforderungen gerecht wird, ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen.
- Fig. 1 und 2 je einen Längschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel in zwei verschiedenen Betriebsphasen und
- Fig. 3 und 4 zwei analoge Darstellungen eines zweiten Ausführungsbeispiels.
- Der dargestellte Abgabebehälter umfasst eine Kunststoff-Kartusche K mit Abgabeöffnung 0 und aufgeschraubter Applikationsspitze S, einen in der Kartusche beweglich angeordneten, dicht sitzenden Kolben P und einen Adapter A für einen Standard-Aerosol-Druckbehälter D. Der Adapter A ist im hinteren, ohne den Adapter offenen Ende 1 der Kartusche K dicht befestigt. Das abzugebende hochviskose bzw. pastöse Füllgut F befindet sich im vorderen, zwischen Kolben P und Abgabeöffnung O liegenden Raum 2 der Kartusche K. Der hintere, zwischen dem Kolben P und dem eingesetzten Adapter A liegende Kartuschenraum ist füllgutfrei und im folgenden als Druckraum 3 bezeichnet.
- Der Adapter A ist im Längsschnitt H-förmig ausgebildet und besteht aus einem Boden 8 und zwei sich daran anschliessenden Hülsen 11 und 70. Die in der Zeichnung linke Hülse 70 umfasst das hintere Ende 1 der Kartusche K. Zusätzlich ist im Boden 8 eine Ringnut 18 vorgesehen, die den äussersten Rand des Kartuschenendes 1 aufnimmt. Auf diese Weise ist der Adapter A fest und dicht am Ende 1 der Kartusche K befestigt.
- Koaxial zum Adapter A ist im Boden 8 eine durchgehende Verbindungsleitung 10 vorgesehen. Die der Kartusche K abgewandte Mündung 9 dieser Leitung 10 ist etwas erweitert ausgebildet und nimmt das Abgaberöhrchen 13 des Ventils 12 des Druckgasbehälters D in sich auf. Letztere befindet sich in der Hülse 11 des Adapters A und ist lediglich über sein Abgaberöhrchen 13 im Adapter gehaltert. Sein Abgabeventil 12 ist hier als Standard-Kippventil ausgebildet, d.h. es kann durch seitliches Kippen des Abgaberöhrchens 13 relativ zum Druckgasbehälter D geöffnet werden. In der Haltehülse 11 ist ein federnd einwärts drückbarer Handgriff 73 vorgesehen, mittels welchem der Druckgasbehälter D in der in Fig. 2 gezeigten Weise seitlich geschwenkt und dadurch sein Ventil 12 geöffnet werden kann.
- Von der den Boden 8 durchsetzenden Verbindungsleitung 10 zweigt seitlich eine Entlüftungsleitung 71 ab, welche in einem Nippel 72 seitlich am Adapter A ins Freie mündet.
- Zur Inbetriebnahme des Abgabebehälters wird der Druckgasbehälter D gemäss Fig. 1 in den Adapter A eingeführt. Dann wird die Entlüftungsleitung 71 mit dem Daumen verschlossen und der Druckgasbehälter mittels des Handgriffs 73 gemäss Fig. 2 seitlich ausgelenkt. Dadurch wird das Kipp-Abgabeventil des Druckgasbehälters D geöffnet und im Druckraum 3 im Kartuschenende 1 der zum Austreiben des Füllguts F erforderliche Druck aufgebaut. Sobald dieser erreicht ist, kann der Handgriff 73 losgelassen werden, so dass der Druckgasbehälter wieder in seine ursprüngliche, aus Fig. 1 ersichtliche Lage zurückkehrt, in welcher sein Kippventil geschlossen ist. Wenn die Füllgutentnahme unterbrochen werden soll, braucht lediglich die Entlüftungsleitung 71 freigegeben zu werden; der Ueberdruck im Druckraum 3 bricht dann sofort zusammen (Fig. 1).
- In den Fig. 3 und 4 ist eine besonders kompakte und konstruktiv extrem einfache und zweckmässige Ausführungsform dargestellt.
- Bei dieser Ausführungsvariante besteht der Adapter A aus einem relativ formstabilen Ringkörper 80 und einem elastisch an diesem angeformten Bodenteil 81. Der Ringkörper 80 weist einen Ringspalt 82 auf und ist auf das Ende 1 der Kartusche K im Pressitz aufgesteckt, wobei das Kartuschenende im Ringspalt sitzt.
- Im Inneren weist der Ringkörper 80 nach innen etwas federnd vorspringende Rastglieder in Form von Rastnocken 83 (oder eventuell auch in Form eines entsprechenden Ringwulsts) auf, welche den Ventildeckel 84 des Druckgasbehälters D hintergreifen und den Druckgasbehälter auf diese Weise im Adapter A festhalten. Der Druckgasbehälter D ist hier im Unterschied zu allen anderen Ausführungsformen verkehrt angeordnet, also mit seinem Ventil gegen das hintere Kartuschenende. Im Ringkörper 80 sind ferner Durchlasskanäle 85 vorgesehen, welche eine Verbindung zwischen den vor und hinter dem von den Rastnocken 83 gehaltenen Ventildeckel 84 liegenden Räumen schaffen.
- Der Bodenteil 81 ist in seinem zentralen Bereich relativ formstabil ausgebildet, an seinem Rand jedoch verhältnismässig elastisch und abgewinkelt, so dass er axial federnd einwärts bewegbar ist. Das Zentrum des Bodenteils 81 ist als Hohlnippel 86 ausgebildet, welcher mit einer durchgehenden Entlüftungsöffnung 87 und Auflagerippen 88 für das Abgaberöhrchen 13 des Ventils 12 des Druckgasbehälters D versehen ist.
- Normalerweise befindet sich der Bodenteil 81 in der in Fig. 4 gezeigten Ruhestellung, bei der die Auflagerippen 88 vom Abgaberöhrchen 13 des Behälterventils 12 abgehoben sind oder zumindest keinen axialen Druck auf dieses ausüben.
- Zum Aufbau des für die Füllgutentnahme nötigen Ueberdrucks wird nun die Entlüftungsöffnung 87 mit einem Finger verschlossen und gleichzeitig der Hohlnippel 86 axial einwärts gedrückt (Fig. 3). Dabei kommen die Auflagerippen 88 mit dem Abgaberöhrchen 13 in Kontakt und drücken dieses ebenfalls axial einwärts, bis sich schliesslich das Behälterventil 12 öffnet. Nun strömt das Druckgas zwischen den Auflagerippen 88 und über die Durchlasskanäle 85 in den hinter dem Ventildeckel 84 befindlichen Druckraum 3 der Kartusche K. Wenn der gewünschte Betriebsdruck (ca. 2.5 bar) erreicht ist, wird die Presskraft auf den Hohlnippel 86 weggenommen, wobei allerdings die Entlüftungsöffnung 87 noch verschlossen gehalten wird. Die Füllgutentnahme geht dabei noch weiter. Zum Abbruch der Füllgutentnahme wird ganz einfach der Finger vom HohInippeI 86 abgehoben und die Druckkammer 3 dadurch entlüftet (Fig. 4).
- Bei den beiden dargestellten Ausführungsvarianten ist der Adapter A im Pressitz an der Kartusche K befestigt. Selbstverständlich sind auch noch andere Befestigungsarten möglich. Beispielsweise könnte der Adapter auch mit der Kartusche verschweisst oder durch eine geeignete Bördelung verbunden sein.
- Der Adapter A mit dem Druckgasbehälter D bildet eine Austreibvorrichtung für das in der Kartusche K befindliche Füllgut F. Diese Austreibvorrichtung kann sowohl bereits herstellerseits an der Kartusche befestigt sein als auch eine selbständige Einheit bilden, die dann bei geeigneter Befestigungsart als auswechselbare Austreibvorrichtung für viele Kartuschen verwendet werden kann.
- Der erfindungsgemässe Abgabebehälter bzw. die erfindungsgemässe Austreibvorrichtung für eine Kolbenkartusche vereinigt alle Vorteile der bisher bekannten Geräte dieser Art in sich, ohne gleichzeitig auch deren Nachteile aufzuweisen. Insbesondere ist durch diesen Behälter bzw. die Austreibvorrichtung mit geringstem konstruktivem Aufwand eine gleichmässige kontinuierliche Ausbringung des Füllguts gewährleistet, wobei gleichzeitig die Handhabung einfach und ermüdungsfrei ist und der Behälter bei Nichtgebrauch automatisch stets drucklos ist.
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