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Title:
CARTRIDGE PISTON DEVICE FOR INSERTING INTO A CARTRIDGE, METHOD FOR VENTING AND CLOSING A CARTRIDGE, AND USE OF A CARTRIDGE PISTON DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/068799
Kind Code:
A2
Abstract:
A cartridge piston device (1) for inserting into a cartridge (4) and for venting and rear-side closing of the cartridge (4) is illustrated and described, having a closure element (3) for inserting into the piston (2), and the closure element (3) or at least part of the closure element (3) inserted into the recess (11) is arranged so as to be guided adjustably in the insertion direction (18) from an open position fluidically opening up the channel structure (10) into a closed position fluidically closing the channel structure. In order to configure the cartridge piston device to be more user-friendly and to make it less prone to error and to improve the venting, it is provided that, in the open position, the closure element (3) for providing the open position: is held fixed, in particular with a force fit, in the recess (11) and/or strikes against the latter at least in the extraction direction (19).

Inventors:
KONDZIELA MIKE (DE)
DEKERT STEPHAN (DE)
GRUNDLER ANDREAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/076812
Publication Date:
April 04, 2024
Filing Date:
September 27, 2023
Export Citation:
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Assignee:
KULZER & CO GMBH (DE)
International Classes:
B05C17/005
Foreign References:
DE20010417U12001-10-11
Attorney, Agent or Firm:
BENDELE, Tanja (DE)
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Claims:
Ansprüche Kartuschenkolbeneinrichtung (1) zum Einsetzen in eine Kartusche (4) und zum Entlüften und rückseitigen Verschließen der Kartusche (4), mit einem Kolben (2), und mit einem Verschlusselement (3) zum Einsetzen in den Kolben (2), wobei der Kolben (2) aufweist

- eine Vorderseite (7),

- eine Hinterseite (8) abgewandt von der Vorderseite,

- eine Außenseite (9) mit einer umlaufenden Dichtungsnut (12) und/oder Dichtung (13) zum umlaufenden Abdichten an einer Innenfläche (6) der Kartusche (2), dadurch gekennzeichnet, dass

- der Kolben eine Ausnehmung (11) im Bereich der Vorderseite (7) zum Einsetzen des Verschlusselements (3) in einer Einsetzrichtung (18) aufweist, und

- eine die Ausnehmung (11) und die Hinterseite (8) fluidisch verbindende Kanalstruktur (10) zum Entlüften der Kartusche (2), und

- eine zumindest im Wesentlichen, von der Vorderseite (7) zur Hinterseite (8) weisende Einsetzrichtung (18) und eine der Einsetzrichtung (18) entgegengesetzte Auszugsrichtung (19), insbesondere für das Verschlusselement, wobei das in die Ausnehmung (11) eingesetzbare Verschlusselement (3) oder zumindest ein Teil des in die Ausnehmung (11) einsetzbaren Verschlusselements (3) in der Einsetzrichtung (18) von einer die Kanalstruktur (10) fluidisch freigebenden Offenstellung in eine die Kanalstruktur fluidisch verschließende Geschlossenstellung verstellbar geführt anordnenbar ist, wobei das Verschlusselement eine Kopfseite (17) mit Stirnfläche (16) und ein Dichtelement aufweist, wobei das Verschlusselement (3) zum Bereitstellen der Offenstellung in der Offenstellung in der Ausnehmung (11) fixierbar ist und/oder zumindest in der Auszugsrichtung (19) anschlägt, und der Kolben in Richtung der Vorderseite eine im Wesentlichen senkrecht zur Mittelachse des Kolbens ausgebildeten Auflagefläche für die Rückseite (49) des Verschlusselementes, die der Stirnfläche (16) des Verschlusselementes gegenüberliegt, aufweist. Kartuschenkolbeneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben in Richtung der Vorderseite eine im Wesentlichen senkrecht zur Mittelachse des Kolbens ausgebildeten Auflagefläche in einer auf der Vorderseite ausgebildeten Vertiefung für die Rückseite des Verschlusselementes, die der Stirnfläche des Verschlusselementes gegenüberliegt, aufweist. Kartuschenkolbeneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (3) eine, eine Stirnfläche (16) aufweisende Kopfseite (17) aufweist, und, vorzugsweise, wobei

- zumindest in der Offenstellung, die Stirnfläche (16) von der Vorderseite (7) hervorsteht, und/oder zwischen der Kopfseite (17), insbesondere der Rückseite (49), und dem Kolben (2), insbesondere einer Versenkung (21) des Kolbens, ein fluidisch in der Ausnehmung (11) mündender Spalt (44) ausgebildet ist, und/oder

- zumindest in der Geschlossenstellung, die Stirnfläche (16), zumindest im Wesentlichen, plan mit der Vorderseite (7) abschließt oder in der Vorderseite (7) versenkt ist, insbesondere wobei die Kopfseite () weiter als in der Offenstellung versenkt ist. Kartuschenkolbeneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfseite (17) und/oder die Stirnfläche (16), zumindest im Wesentlichen rund und/oder korrespondierend zu einer, insbesondere und/oder zumindest im Wesentlichen, zylindrischen Versenkung (21) an der Ausnehmung (11) ausgebildet ist. Kartuschenkolbeneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (3) zum Abdichten an einer Dichtfläche (33) der Ausnehmung (11) ein Dichtelement (24), insbesondere einen Konus (24), aufweist. Kartuschenkolbeneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (3) zum Kontakt mit einer weiteren Dichtfläche (47) der Versenkung (21) ein Dichtungshilfselement (23), insbesondere eine Dichtlippe (23), aufweist, vorzugsweise wobei das Dichtungshilfselement (23) an der Stirnfläche (16), an der Kopfseite (17) und/oder umlaufend um die Kopfseite (17), Stirnfläche (16) und/oder die Rückseite (49) angeordnet ist. Kartuschenkolbeneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (3) einen Sicherungsabschnitt (25) zur Sicherung des Verschlusselements (3) relativ zum Kolben (2), insbesondere mittels eines Sicherungsmittels (26) des Kolbens (2), besonders bevorzugt Schnappring (26) des Kolbens (2), aufweist. Kartuschenkolbeneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (3) und/oder der Kolben (2), insbesondere im Bereich der Ausnehmung (11) und/oder entlang der Einsetzrichtung (18) bzw. Auszugsrichtung (19), eine Entlüftungsmöglichkeit (41), insbesondere aufweisend Nuten bzw. Schlitze (41), aufweist Kartuschenkolbeneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (2) auf der Vorderseite (7) und/oder auf der Hinterseite (8) eine Vorkanalstruktur (35) aufweist, vorzugsweise wobei die Vorkanalstruktur (35):

- die Vorderseite (7) mit der Ausnehmung (11), der Kanalstruktur (10) und/oder der Hinterseite (8) fluidisch verbindet, und/oder

- die Hinterseite (8) mit der Kanalstruktur (10) und/oder der Ausnehmung (11) fluidisch verbindet. Kartuschenkolbeneinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkanalstruktur (35), insbesondere am Kolben (2) nach außen und/oder zur Kartusche (4) hin offene und/oder nutenförmige, Vertiefungen aufweist, vorzugsweise wobei die Vertiefungen an bzw. innerhalb der Vorderseite (7) und/oder der Hinterseite (8), zumindest näherungsweise, flächendeckend und/oder verteilt angeordnet sind. Kartuschenkolbeneinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkanalstruktur (35) am Kolben (2) nach außen und/oder zur Kartusche (4) hin offene und/oder nutenförmige Vertiefungen aufweist, wobei die Vertiefungen innerhalb der Vorderseite (7) von der Mitte der Vorderseite (7), insbesondere von der Ausnehmung (11) und/oder von der Versenkung (21) aus bis zum Randbereich (36) verlaufen, und insbesondere im Randbereich münden, bevorzugt in einer auf der Vorderseite (7) umlaufenden Randvertiefung (37) im Randbereich münden, besonders bevorzugt verlaufen die Vertiefungen radial, vorzugsweise speichenförmig oder sternförmig. Kartuschenkolbeneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Durchmessers der Kopfseite des Verschlusselementes (3) zum Durchmesser des Kolbens (2), insbesondere des Durchmessers der Vorderseite (7) des Kolbens, weiter bevorzugt des inneren Durchmessers (36A) des Randbereiches (36) des Kolbens von 1 : 2 bis 1 : 10 beträgt, bevorzugt von 1 : 3 bis 1 : 7, besonders bevorzugt 1 : 5, insbesondere mit plus/minus 25%, insbesondere plus/minus 10%, bevorzugt plus/minus 5%. Kartuschenkolbeneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (3) und/oder der Kolben (2) aus einem/mehreren von: Thermoplast, Elastomer, Duromer bzw. Duroplast, Polypropylen (PP), Polyethylen (PE) und/oder einem thermoplastischen Elastomer (TPE) hergestellt ist und/oder dieses/diese aufweist. Verfahren zum Entlüften und Verschließen einer Kartusche (4) mit einer Kartuschenkolbeneinrichtung (1), die Kartuschenkolbeneinrichtung (1)

- aufweisend einen eine Kanalstruktur (10) aufweisenden Kolben (2) und ein Verschlusselement (3) zum Verschließen der Kanalstruktur (10) durch Einsetzen des Verschlusselements (3) in eine Ausnehmung (11) des Kolbens (2) im Bereich der Vorderseite und durch Verstellen des Verschlusselements (3) in eine Geschlossenstellung, oder

- ausgebildet nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch die folgenden Verfahrensschritte a. Bereitstellen einer Kartusche, insbesondere einer mit Kartuscheninhalt gefüllten Kartusche (4), mit einer Kolbenöffnung (48), b. Bereitstellen der Kartuschenkolbeneinrichtung (1), insbesondere mit dem Verschlusselement (3) eingesetzt in die Ausnehmung (11) und/oder in einer Offenstellung, c. Einsetzen der Kartuschenkolbeneinrichtung (1) in die Kolbenöffnung (48), wobei eine/die Offenstellung vorliegt, d. Entlüften der Kartusche (4) durch Einschieben der Kartuschenkolbeneinrichtung, wobei das Verschlusselement (3) durch die Ausnehmung (11) fixiert gehalten ist und/oder in der in der Auszugsrichtung (19) angeschlagenen ist oder Anschlagbar ist, und, vorzugsweise, e. Verschließen der Kartusche (4), durch Verstellen des Verschlusselements (3) in die Geschlossenstellung durch einen Kontakt des Kartuscheninhalts (5) mit dem Verschlusselement (3) und/oder durch Krafteinleiten auf das Verschlusselement (3), vorzugsweise während oder nach Schritt d. Verschlusselement (3) zur Verwendung mit einem Kolben (2), wobei insbesondere ein Kolben mit eingesetztem Verschlusselement (3) eine Kartuschenkolbeneinrichtung (1) ausbilden, wobei das Verschlusselement (3) eine Kopfseite (17) mit Stirnfläche (16) und mit einer Rückseite, die der Stirnfläche (16) gegenüberliegt, und ein Dichtelement aufweist. Verschlusselement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement an seiner Stirnfläche (16) der Kopfseite (17) eine Öffnung aufweist, die von der Stirnfläche bis zur Rückseite der Kopfseite reicht und optional durch das Verschlusselement bis zum gegenüberliegenden Ende des Verschlusselementes geführt ist, insbesondere bis zu Fußseite (62), wobei insbesondere die Öffnung auf der, der Stirnfläche gegenüberliegenden Rückseite des Verschlusselementes mindestens drei Elemente (59) aufweisen, die jeweils mindestens zwei Dichtflächen (60) aufweisen, die vom äußeren Umfang der Elemente zur Öffnung (61) hin ausgebildet sind und durch äußere Krafteinwirkung auf die Außenflächen der Elemente kommen die Dichtflächen der Elemente aufeinander zu liegen und verschließen dadurch die Öffnung (61) auf der, der Stirnfläche abgewandten Seite des Verschlusselementes. Kolben (2) zum Einsetzen in eine Kartusche, dadurch gekennzeichnet, dass er aufweist eine Vorderseite (7), eine Hinterseite (8) abgewandt von der Vorderseite, eine Außenseite (9) mit einer umlaufenden Dichtungsnut (12) und/oder Dichtung (13) zum umlaufenden Abdichten an einer Innenfläche (6) der Kartusche (4), mit einer Ausnehmung (11) im Bereich der Vorderseite (7) zum Einsetzen eines Verschlusselements (3) in einer Einsetzrichtung (18), und optional eine die Ausnehmung (11) und die Hinterseite (8) fluidisch verbindende Kanalstruktur (10) zum Entlüften der Kartusche (4), und der Kolben (2) in Richtung der Vorderseite eine im Wesentlichen senkrecht zur Mittelachse des Kolbens ausgebildeten Auflagefläche für die Rückseite des Verschlusselementes, die der Stirnfläche des Verschlusselementes gegenüberliegt, aufweist. Kit umfassend mindestens eine Kartuschenkolbeneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und eine Kartusche, insbesondere eine Einkammer- oder Doppelkammerkartusche. Verwendung einer Kartuschenkolbeneinrichtung (1) zum Einsetzen in eine Kartusche und rückseitigen Verschließen der Kartusche (4), wobei die Kartuschenkolbeneinrichtung (1) umfasst

- einen eine Kanalstruktur (10) aufweisenden Kolben (2) und ein Verschlusselement (3) zum Verschließen der Kanalstruktur (10) durch Einsetzen des Verschlusselements (3) in eine Ausnehmung (11) des Kolbens (2) und durch Verstellen des Verschlusselements (3) in eine Geschlossenstellung, oder

- ausgebildet nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach einem der voranstehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließen der Kartusche (4) ein Verstellen des Verschlusselements (3) in die Geschlossenstellung beinhaltet, dass durch einen Kontakt eines bzw. des Kartuscheninhalts (5) mit dem Verschlusselement (3) und/oder durch Krafteinleiten auf das Verschlusselement (3) hervorgerufen wird.

Description:
KDP12357WO 27. September 2023

Kartuschenkolbeneinrichtung zum Einsetzen in eine Kartusche, Verfahren zum Entlüften und Verschließen einer Kartusche sowie Verwendung einer Kartuschenkolbeneinrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kartuschenkolbeneinrichtung mit einem Kolben zum Einsetzen in eine Kartusche und zum Entlüften und rückseitigen Verschließen der Kartusche.

Beim Verschließen einer mit einem insbesondere pastösen Produkt bzw. Kartuscheninhalt - insbesondere ein Abformmaterial für den Dentalbereich - gefüllten Kartusche durch das Einsetzen einer Kartuschenkolbeneinrichtung bzw. eines Kolbens in die rückseitig offene Kartusche kommt es meist zu Lufteinschlüssen zwischen dem Kolben und dem Kartuscheninhalt. Hierzu ist es bekannt, den Kolben mit einer Kanalstruktur zum Entlüften zu versehen. Beim Einsetzen und weiteren Einschieben des Kolbens in die Kartusche kann durch die Kanalstruktur Luft aus der Kartusche entweichen. Damit der Kartuscheninhalt selbst nicht durch die Kanalstruktur aus der Kartusche entweicht, ist es aus der DE 200 10417 U1 bekannt, die Kanalstruktur grundsätzlich zu verschließen und beispielsweise nur beim Einschieben des Kolbens freizugeben. Auch bekannt ist es aus der DE 200 10 417 U1, die Kanalstruktur hinreichend klein zu dimensionieren, so dass der pastöse Kartuscheninhalt die Kanalstruktur nicht passieren kann. Des Weiteren kann die Kanalstruktur alternativ durch eine rotative bzw. drehende Schließbewegung eines separaten Teils, wie eines Verschlusselements, verschlossen werden, und zwar nach dem Einsetzen des Kolbens durch einen zusätzlichen Arbeitsschritt.

Nachteilig an der bekannten Kartuschenkolbeneinrichtung ist es, dass das Entlüften der Kartusche wenig benutzerfreundlich ist, weil zusätzliches Werkzeug erforderlich ist. Ebenfalls kann es dazu kommen, dass Lufteinschlüsse in der Kartusche verbleiben, wenn die Kanalstruktur zu früh wieder verschlossen wird oder das Entlüften durch das Freigeben der Kanalstruktur grundsätzlich vergessen wird bzw. mangelhaft ausgeführt wird.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bekannte Kartuschenkolbeneinrichtung benutzerfreundlicher auszugestalten sowie eine geringere Fehleranfälligkeit und eine Verbesserung der Entlüftung zu bewirken. Insbesondere soll der Vorgang des Verschließens der Kartusche umfassend das Einsetzen der Kartuschenkolbeneinrichtung schneller und zuverlässiger durchführbar sein.

Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 , in einem Verfahren mit einer Kartuschenkolbeneinrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 12, ein Kit nach Anspruch 12 sowie durch die Verwendung nach Anspruch 13. Bevorzugte Ausführungsformen sind jeweils Gegenstände der Unteransprüche und sind in der Beschreibung detailliert offenbart.

Erfindungsgemäß ist eine Kartuschenkolbeneinrichtung zum Einsetzen in eine Kartusche und zum Entlüften und rückseitigen Verschließen der Kartusche, mit einem, insbesondere zumindest im Wesentlichen zylindrischen, Kolben und mit einem Verschlusselement zum Einsetzen in den Kolben vorgesehen. Der Kolben weist auf: eine Vorderseite, eine Hinterseite abgewandt von der Vorderseite, insbesondere gegenüberliegend zur Vorderseite, eine Außenseite mit einer umlaufenden Dichtungsnut und/oder Dichtung zum umlaufenden Abdichten an einer Innenfläche der Kartusche, eine Ausnehmung im Bereich der Vorderseite zum Einsetzen des Verschlusselements in einer Einsetzrichtung, eine die Ausnehmung und die Hinterseite fluidisch verbindende Kanalstruktur zum Entlüften der Kartusche, die, zumindest im Wesentlichen, von der Vorderseite zur Hinterseite weisende Einsetzrichtung und eine der Einsetzrichtung entgegengesetzte Auszugsrichtung. Das in die Ausnehmung eingesetzte oder einsetzbare Verschlusselement oder zumindest ein Teil des in die Ausnehmung eingesetzten Verschlusselements ist in der Einsetzrichtung von einer die Kanalstruktur fluidisch freigebenden Offenstellung in eine die Kanalstruktur fluidisch verschließende Geschlossenstellung verstellbar geführt angeordnet ist oder anordnenbar ist, wobei der Kolben in Richtung der Vorderseite eine im Wesentlichen senkrecht zur Mittelachse des Kolbens ausgebildeten Auflagefläche für die Rückseite des Verschlusselementes, die der Stirnfläche des Verschlusselementes gegenüberliegt, aufweist.

Dabei ist es bevorzugt, wenn der Kolben an der Vorderseite eine Vertiefung mit einer im Wesentlichen senkrecht zur Mittelachse des Kolbens ausgebildeten Auflagefläche für die Rückseite des Verschlusselementes aufweist. Die Vertiefung ist vorzugsweise zylindrisch oder konisch oder kegelstumpfartig zulaufend ausgebildet. Die Vertiefung weist vorzugsweise eine Tiefe von 0,01 bis 10 mm, insbesondere von 1 bis 10 mm auf, wobei die Oberfläche der Vertiefung vorzugsweise im Wesentlichen planar ist und insbesondere die Vorkanalstruktur aufweist. Die Rückseite des Verschlusselementes ist vorzugsweise als Positiv und die Vertiefung als Negativ mit größerem Umfang ausgebildet. Ferner ist die Vertiefung vorzugsweise im Umfang größer als der Umfang der Rückseite des Verschlusselementes, insbesondere der Umfang eines Deckels an der Rückseite der Stirnfläche. Nach einer Alternative bildet sich in der Vertiefung mit eingesetztem Verschluss-element eine umlaufende Rille aus, die insbesondere durch ein Dichtungshilfselement, insbesondere eine vorstehende Abdichtung, auf der Kopfseite, insbesondere der Stirnfläche und/oder Rückseite, des Verschlusselementes, eine umlaufende Dichtlippe an der Kopfseite des Verschlusselementes und/oder eine umlaufende Dichtlippe oder Abdichtung am Deckel die Rille in der Geschlossenstellung der Kartuschenkolbeneinrichtung fluidisch verschließt.

Die Kopfseite des Verschlusselementes weist vorteilhaft eine Rückseite auf, die der Stirnfläche gegenüberliegt.

Besonders vorteilhaft ist es, dass das Verschlusselement zum Bereitstellen der Offenstellung in der Offenstellung in der Ausnehmung, insbesondere kraftschlüssig, fixiert gehalten ist, und/oder dass das Verschlusselement zum Bereitstellen der Offenstellung in der Offenstellung in der Ausnehmung zumindest in der Auszugsrichtung anschlägt.

Als im Wesentlichen senkrecht gilt ein Auflagefläche, wenn sie in einem Winkel zur Mittelachse des Kolbens von 80° bis 100° ausgebildet ist, insbesondere von 85° bis 95°, besonders bevorzugt plus/minus 2°, vorzugsweise ist die Auflagefläche eben oder planar ausgebildet, vorzugsweise weist die Auflagefläche eine Vorkanalstruktur auf. Die Vorkanalstruktur kann sich vorteilhaft radial von der Ausnehmung zumindest teilweise in Richtung des äußeren Umfangs des Kolbens erstrecken, optional kann der Kolben zusätzliche Öffnungen aufweisen, die von der Vorderseite zur Hinterseite des Kolbens reichen und vom Verschlusselement verschlossen werden können. Die Rückseite des Verschlusselementes ist vorzugsweise ebenfalls eben oder planar ausgebildet. Die Auflagefläche kann einen Durchmesser von mindestens von 11 mm aufweisen, insbesondere von 11 bis 23 mm, bevorzugt von 17 mm optional +/- 2 mm, insbesondere +/- 1 mm. Die Rückseite der Kopfseite, insbesondere auch die Kopfseite, des Verschlusselements weist vorzugsweise einen kleiner gleich 2 mm, insbesondere kleiner gleich 1 mm bis 0,0001 mm, bevorzugt kleiner gleich 0,5 mm bis 0 mm geringeren Durchmesser als die Auflagefläche auf um die Ausbildung einer umlaufenden Rille oder zumindest einer Ausnehmung für fluidischen Austausch zu ermöglichen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Kolbens verläuft in der Auflagefläche eine Vorkanalstruktur bis zur Ausnehmung. Des Weiteren ist es bevorzugt, wenn in der Auflagefläche optional alternativ oder zusätzliche Öffnungen vorgesehen sind, die fluidisch mit der Rückseite des Kolbens oder in Richtung zur Rückseite des Kolbens verbunden sind.

Die Öffnungen sind vorteilhaft in der Auflagefläche angeordnet und unterhalb der Rückseite die der Stirnfläche des Verschlusselementes gegenüberliegt angeordnet, insbesondere sind die Auflagefläche und die Rückseite im Wesentlichen planar ausgebildet und vorteilhaft im Wesentlichen senkrecht zur Mittelachse des Verschlusselementes und/oder zur Mittelachse des Kolbens ausgebildet. Die Ausnehmung und die Kanalstruktur können Bestandteile einer insbesondere zentralen Entlüftungsbohrung des Kolbens sein. Eine Vorkanalstruktur verläuft vorzugsweise ausgehend von der Ausnehmung radial in Richtung des äußeren Umfangs des Kolbens. Besonders bevorzugt verläuft die Kanalstruktur in der Ausnehmung und die Vorkanalstruktur von der Ausnehmung radial nach zumindest teilweise nach außen in Richtung des äußeren Umfangs des Kolbens, wobei die Vorkanalstruktur in der Auflagefläche des Kolbens angeordnet ist. Die Auflagefläche des Kolbens tritt in der Geschlossenstellung mit der Rückseite des Verschlusselements in Kontakt, vorzugsweise liegt die Rückseite des Verschlusselementes auf der Auflagefläche auf, bevorzugt fluidisch abdichtend auf. Sowohl die Auflagefläche und/oder die Vorkanalstruktur sind im Wesentlichen planar ausgebildet. Ferner verläuft die Auflagefläche vorteilhaft im Wesentlichen senkrecht zur Mittelachse des Kolbens. Die Mittelachse des Kolbens liegt, wenn der Kolben in die Kartusche eingesetzt ist im Wesentlichen parallel zur Mittelachse der Kartusche. In diese Entlüftungsbohrung kann das, vorzugsweise als ein Stopfen ausgebildete, im Wesentlichen rotationssymmetrische und/oder eine Mittelachse aufweisende, Verschlusselement eingesetzt werden. Das Verschlusselement ist bevorzugt in der Entlüftungsbohrung, oder genauer gesagt in der Ausnehmung, axial beweglich, und zwar wenigstens von einer die Kanalstruktur fluidisch nicht verschließenden bzw. freigebenden Offenstellung bis hin zu einer die Kanalstruktur verschließenden Geschlossenstellung. Im Einbauzustand, das heißt wenigstens, wenn die Kartusche noch nicht entlüftet ist und wenn das Verschlusselement in der Offenstellung ist, ragt das Verschlusselement bzw. der Stopfen aus dem Kolben heraus und hält die Entlüftungsbohrung im Kolben frei; das ermöglicht über die Kanalstruktur eine Fluidverbindung von der Vorderseite zur Hinterseite des Kolbens durch den Kolben hindurch. Beim Vorschieben des Kolbens bzw. Verstellen des Kolbens in der Kartusche kann die Luft aus der Kartusche durch die Kanalstruktur bzw. die Entlüftungsbohrung durch den Kolben aus der Kartusche entweichen. Sobald das in die Kartusche gefüllte Abformmaterial in Kontakt mit dem Kolben, insbesondere mit der Vorderseite und/oder mit dem Verschlusselement, kommt, und insbesondere sobald eine hinreichend große axiale Kraft von dem eher zähen bzw. pastösen Abformmaterial auf das Verschlusselement wirkt, wird das Verschlusselement in den Kolben weiter eingedrückt. Damit wird die Kanalstruktur bzw. die Entlüftungsbohrung verschlossen bzw. ein fluidischer Durchgang durch den Kolben verhindert, und zwar erst wenn die Kartusche zumindest näherungsweise vollständig entlüftet ist. Damit kann bewirkt werden, dass eine manuelle Verschließbewegung des Verschlusselements am Kolben entbehrlich wird.

Ein Kolben für eine Kartusche wird typischerweise rückseitig in die Kartusche, insbesondere in eine Kolbenöffnung, eingesetzt und verschließt diese, zumindest näherungsweise, bevorzugt luftdicht bzw. fluidisch dicht. Dabei weist der Kolben meist eine in Richtung des Kartuscheninhalts gewandte, insbesondere näherungsweise plane, Vorderseite, eine davon abgewandte Hinterseite, eine Außenseite mit einer umlaufenden Dichtungsnut und/oder Dichtung zum umlaufenden Abdichten an einer Innenfläche der Kartusche auf. Möglich ist es auch, dass der Kolben mit der Hinterseite zum Kartuscheninhalt gewandt ist. Bevorzugt weist die Kartuschenkobeneinrichtung zumindest im Bereich der Stirnfläche der Kopfseite des Verschlusselementes eine planare Oberfläche auf, auf um das selbsttätige Verschließen durch medienseitige Krafteinwirkung zu ermöglichen. Die Vorderseite ist medienseitig, d.h. zum Kartuscheninhalt hin ausgerichtet. Die Hinterseite ist apparateseitig bzw. förderseitig angeordnet.

Die Dichtungsnut und/oder Dichtung ist derart ausgeführt, dass der Kolben in der Kartusche axial verschiebbar ist und gleichwohl im Bereich des Kontakts mit der Innenfläche fluidisch abdichtet. Insbesondere wenn die Kartusche gefüllt ist oder insgesamt - abgesehen von der Kolbenöffnung - keine weitere (geöffnete) Öffnung aufweist, wird beim Einschieben des Kolbens das verbleibende Volumen zwischen dem Kolben und dem Raum in der Kartusche verringert, woraufhin der Druck in der Kartusche steigen kann. In anderen Worten würde dann Luft in der Kartusche eingeschlossen und/oder komprimiert, was typischerweise ein Entlüften erforderlich machen würde. Ohnehin soll der Kartuscheninhalt meist nicht dauerhaft mit der Luft in Kontakt stehen. Hierzu kann eine Kanalstruktur im Kolben vorgesehen sein, die grundsätzlich die Vorderseite und die Hinterseite fluidisch verbindet. Als Fluide werden Gase und Flüssigkeiten verstanden, so dass durch eine fluidische Verbindung oder eine fluidischen in der Ausnehmung mündenden Spalt Gase und Flüssigkeiten hindurchtreten können. Aufgrund der Kanalstruktur kann eine Entlüftung der durch den Kolben verschlossenen Kartusche stattfinden, soweit die Kanalstruktur, zumindest temporär, nicht verschlossen ist.

Unter der Ausnehmung ist eine (Durchgangs-)Bohrung, eine Materialrücknahme, ein Loch, eine Führung, eine Aufnahme und/oder ein (fluidischer) Durchgang zu verstehen, insbesondere ein (fluidischer) Durchgang von der Vorderseite bzw. Hinterseite zur Kanalstruktur. Die Ausnehmung dient zur Aufnahme bzw. zum Einsetzen des Verschlusselements. Bevorzugt ist die Ausnehmung mittig auf der Vorderseite des Kolbens angeordnet. Insbesondere bei einem näherungsweise zylindrischen bzw. zylinderförmigen Kolben kann die Ausnehmung auf der Mittelachse des Kolbens, d.h. zumindest näherungsweise zentral zwischen der Seitenfläche des Kolbens, angeordnet sein. Dabei ist unter der Mittelachse des Kolbens eine Achse zu verstehen, die sich wenigstens durch die Vorderseite und die Hinterseite erstreckt sowie zumindest in etwa umlaufend gleichbeabstandet von der Seitenfläche angeordnet ist. Unter der Kanalstruktur ist eine Bohrung, eine Materialrücknahme, ein Loch, eine Nut, ein Schlitz, und/oder ein (fluidischer) Durchgang zu verstehen, insbesondere ein (fluidischer) Durchgang von der Hinterseite zur Vorderseite und/oder von der Hinterseite bzw. Vorderseite zur Ausnehmung. Die Kanalstruktur dient, zumindest im Wesentlichen, zum Lufttransport bzw. zum fluidischen Verbinden. Die Ausnehmung und die Kanalstruktur können gleiche oder ähnliche Merkmale aufweisen und/oder fließend ineinander übergehen.

Nicht unerwähnt bleiben soll die Möglichkeit, dass auch mehrere, beispielsweise zwei, drei, vier oder mehr, Ausnehmungen auf der Vorderseite vorgesehen sein können. Alternativ oder ergänzend kann auch auf der Hinterseite eine Ausnehmung oder es können zwei, drei, vier oder mehr, Ausnehmungen auf der Hinterseite vorgesehen sein. Davon unabhängig oder auch abhängig können auch mehrere Kanalstrukturen vorgesehen sein. Mehrere Kanalstrukturen können, zumindest im Wesentlichen, parallel verlaufen und/oder zwischen der Vorderseite und der Hinterseite miteinander verbunden sein. Eine Ausnehmung, die - abweichend von der Regel - auf der Hinterseite vorgesehen ist, kann mit derselben Kanalstruktur verbunden sein, mit der auch eine insbesondere gegenüberliegende Ausnehmung auf der Vorderseite verbunden ist. Insgesamt kann durch eines oder durch mehrere der vorgenannten Merkmale eine Verbesserung der Entlüftung, der Bedienbarkeit und der Ausfallsicherheit der Kartuschenkolbeneinrichtung hervorgerufen werden.

In eine bzw. die Ausnehmung kann zum Verschließen der Kanalstruktur das Verschlusselement eingesetzt werden, das von der Offenstellung in die Geschlossenstellung, ggf. auch zurück, verstellbar ausgeführt ist. In der Offenstellung ist die Kanalstruktur fluidisch freigegeben, das heißt ein fluidischer Durchgang durch die Kanalstruktur ist, zumindest näherungsweise unbehindert, möglich. In der Geschlossenstellung ist die Kanalstruktur fluidisch verschlossen, das heißt ein fluidischer Durchgang durch die Kanalstruktur ist nur behindert möglich oder gar nicht möglich. Insbesondere hochviskose Fluide bzw. pastöse Kartuscheninhalte können bei geeigneter Querschnittsverringerung im Bereich der Kanalstruktur nicht mehr die Kanalstruktur passieren, so dass auch unter den Begriff der Geschlossenstellung eine gewisse Querschnittsverringerung fallen kann, weil ein in bzw. an der Kanalstruktur stillstehender hochviskoser Inhalt der Kartusche letztlich einen Durchgang von dem restlichen Kartuscheninhalt und/oder Luft durch die Kanalstruktur wirksam verhindern kann.

Meist ist die Vorderseite zur Kartusche bzw. zum Kartuscheninhalt hingewandt. Dann ist das in die Ausnehmung eingesetzte Verschlusselement ebenfalls zum Kartuscheninhalt gewandt und kann in Kontakt mit diesem kommen. Davon abweichend ist es auch möglich, dass die Hinterseite zur Kartusche bzw. zum Kartuscheninhalt hingewandt ist; dann ist die Ausnehmung auf der Vorderseite des Kolbens von außen bzw. rückseitig an der Kartusche zugänglich, wenn der Kolben in die Kartusche eingeschoben wird, so dass das Verschlusselement von außen und/oder manuell in die Geschlossenstellung gebracht werden kann.

In der Offenstellung ist das Verschlusselement beispielsweise kraftschlüssig gegen eine Verschiebung in und/oder entgegen der Einsetzrichtung festgelegt bzw. verklemmt, so dass das Verschlusselement gegen ein Herausfallen aus der Ausnehmung und/oder gegen ein weiteres Einschieben bzw. Verstellen gesichert ist. Bei ausreichend hoher Krafteinwirkung auf das Verschlusselement in axialer Richtung bzw. in Einsetzrichtung jedoch kann das Verschlusselement weiter axial eingeschoben werden (und/oder wieder herausgezogen werden). Dabei ist es vorteilhaft und bevorzugt, dass das Verschlusselement in der Offenstellung zwar fixiert ist und/oder anschlägt, insbesondere in der Auszugsrichtung anschlägt, aber dass ein fluidischer Durchgang am Verschlusselement vorbei nicht behindert wird.

In der Geschlossenstellung ist das Verschlusselement beispielsweise formschlüssig und/oder kraftschlüssig gegen eine Verschiebung/ein Verstellen in der Einsetzrichtung und/oder in der Auszugsrichtung festgelegt bzw. verklemmt.

Bevorzugt wirkt, insbesondere wenigstens in der Geschlossenstellung, eine Klemmkraft zwischen dem Kolben und dem Verschlusselement. Die Klemmkraft kann das Verschlusselement in seiner Stellung halten, insbesondere weil die Klemmkraft quer zur Mittelachse und/oder zur Einschubrichtung bzw. Auszugsrichtung ausgerichtet sein kann.

Alternativ oder ergänzend ist bevorzugt eine Rastverbindung und/oder eine Schnappverbindung zwischen dem Verschlusselement und dem Kolben bzw. der Ausnehmung vorgesehen. Die Geschlossenstellung - aber auch die Offenstellung - kann/können derart formschlüssig blockiert bzw. abgesichert sein, dass ein Herausziehen in der Auszugsrichtung nur unter hohem Kraftaufwand oder gar nicht möglich ist, beispielsweise hervorgerufen durch die Rastverbindung und/oder die Schnappverbindung insbesondere mittels Schnappring.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verschlusselement eine, eine Stirnfläche aufweisende Kopfseite aufweist. Dabei ist unter der Kopfseite ein - bevorzugt entlang der Mittelachse des Verschlusselements außen gelegener - Abschnitt des Verschlusselements zu verstehen, während unter der Stirnfläche eine bzw. die nach außen gewandte Oberfläche der Kopfseite zu verstehen ist. Insbesondere ist die Kopfseite ein, zumindest im Wesentlichen, kolbenförmiger, zylindrischer und/oder zylinderförmiger Abschnitt am Verschlusselement. Die Kopfseite kann vorzugsweise als Deckel ausgebildet sein, insbesondere als planarer Deckel.

An der Stirnfläche bietet sich eine Angriffsfläche zum Krafteinleiten auf das Verschlusselement insgesamt, so dass es von der Offenstellung in die Geschlossenstellung verstellt werden kann. Die Krafteinleitung kann sowohl durch den Kartuscheninhalt als auch manuell bewirkt werden. Bevorzugt ist die Stirnfläche, zumindest im Wesentlichen, parallel zur Vorderseite und/oder zur Hinterseite und/oder quer zur Einsetzrichtung bzw. Auszugsrichtung angeordnet, um eine benutzerfreundliche Bedienbarkeit zu erreichen.

Beim Einschieben des Kolbens in die Kartusche kann zunächst die eingeschlossene Luft durch den Kolben entweichen (weil bevorzugt dann die Offenstellung vorliegt). Anschließend kommt es darauf an, ob die Vorderseite (Fall 1) oder die Hinterseite (Fall 2) zum Kartuscheninhalt gewandt ist. Im 1. Fall wird, wenn die Vorderseite auf den Kartuscheninhalt trifft, eine Kraft in der Einsetzrichtung auf die Stirnfläche wirken; dann wird insbesondere die Geschlossenstellung - z.B. während des Entlüftens und/oder zum Abschluss des Entlüftens - dadurch hervorgerufen, dass das Verschlusselement mittels Krafteinleitung an der Stirnfläche in den Kolben eingeschoben wird, und zwar noch während der Kolben in umgekehrter Richtung in die Kartusche eingeschoben wird. Im 2. Fall wird nicht ohne Weiteres ein Verstellen des Verschlusselements bewirkt werden, sondern lediglich ein Stillstand des Kolbens bei Druckanstieg in der letztlich entlüfteten Kartusche erreicht werden; das Verschlusselement muss schließlich manuell, d.h. händisch und/oder mittels einer Vorrichtung, die beispielsweise bereits den Kolben einsetzt, in die Geschlossenstellung verstellt werden. In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Verschlusselement mittels Krafteinleitung an der Stirnfläche in den Kolben eingeschoben wird, und optional, wenn keine vollständiges Verschließen in die Geschlossenstellung erfolgt, kann das Verschlusselement manuell, bspw. an der Fußseite, in die Geschlossenstellung überführt werden. Alternativ kann eine Kombination aus dem ersten Fall und dem dritten Fall vorgesehen werden. In dieser Ausführungsform wird somit das Verschlusselement mittels Krafteinleitung an der Stirnfläche des Kolbens und der Stirnfläche des Verschlusselements verschlossen optional kann zusätzlich ein weitere Verschlusselement am Kolben vorgesehen sein, das in dieser Stellung eine erneute Belüftung des Kolbeninhaltes ermöglicht. Vorzugsweise ist auch vorgesehen, dass, zumindest in der Offenstellung, die Stirnfläche von der Vorderseite hervorsteht. Dann ist gut erkennbar, ob die Offenstellung vorliegt bzw. ob die Offenstellung nicht korrekt eingestellt ist, insbesondere wenn die Geschlossenstellung keinen so deutlichen oder einen anders deutlichen Vorsprung der Stirnfläche mit sich bringt.

Alternativ oder ergänzend möglich ist, dass, zumindest in der Offenstellung, zwischen der Stirnfläche, insbesondere der Kopfseite, und dem Kolben, insbesondere einer Versenkung des Kolbens, ein fluidisch in der Ausnehmung mündender Spalt, insbesondere als Teil einer Vorkanalstruktur, ausgebildet ist. Über den Spalt wird eine zuverlässige Entlüftungsfunktion bereitgestellt, die beim Schließen des Spalts in der Geschlossenstellung ebenso zuverlässig einen fluidischen Durchgang behindert, und/oder die, zumindest näherungsweise, mit verschlossen wird.

Weiter alternativ oder ergänzend ist vorgesehen, dass, zumindest in der Geschlossenstellung, die Stirnfläche, zumindest im Wesentlichen, plan mit der Vorderseite abschließt oder in der Vorderseite versenkt ist. Vorzugsweise kann auch, zumindest in der Geschlossenstellung, die Kopfseite weiter als in der Offenstellung versenkt sein.

Jede dieser voranstehenden Möglichkeiten bezweckt, dass die Geschlossenstellung für den Bediener gut erkennbar ist, um weitere Fehlbedienungen, z.B. das irrtümliche Einschieben des Kolbens mit dem Verschlusselement in der Geschlossenstellung, zu vermeiden.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kopfseite und/oder die Stirnfläche und/oder Rückseite, zumindest im Wesentlichen rund und/oder korrespondierend zu einer, insbesondere und/oder zumindest im Wesentlichen, zylindrischen Versenkung an der Ausnehmung ausgebildet ist. Insbesondere wenn das Verschlusselement, zumindest abschnittsweise, zum Kolben, beispielsweise zu der Ausnehmung und/oder zu der/einer Versenkung am Kolben, korrespondiert, kann das Verschlusselement einfach und wenig fehleranfällig in den Kolben eingeschoben werden, beispielsweise um die Offenstellung und die Geschlossenstellung zu erreichen.

In bevorzugten Ausführungsformen, insbesondere mit Dichtungsflächen in der Ausnehmung, weist die Ausnehmung eine fluidische Verbindung von der Vorderseite des Kolbens zur Hinterseite des Kolbens auf, insbesondere reicht die Ausnehmung von der Vorderseite des Kolbens bis zur Hinterseite des Kolbens. Insbesondere mit innen in der Ausnehmung vorgesehenen Dichtungsflächen, die beispielsweise konisch und/oder zylinderförmig ausgebildet sein können und mit korrespondierenden Dichtungsflächen des Verschluss- elementes Zusammenwirken. Die korrespondierenden Flächen des Verschlusselementes können als Dichtelement, Konus, Verjüngung, Kegelstumpf, Kegelstumpfabschnitt, zylindrisch ausgebildet sein oder polygonale Flächen umfassen. In einer alternativen Ausführungsform kann die Ausnehmung als Sackloch ausgebildet sein, wenn bspw. das Verschlusselement eine gegenüberliegend zur Stirnfläche ausgebildete Rückseite aufweist und die Rückseite als Dichtelement wirkt. Insbesondere sind Stirnfläche und Rückseite der Kopfseite als Deckel ausgebildet, bevorzugt als planarer Deckel. Die Ebene des Deckels des Verschlusselements ist vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zur Mittelachse des Verschlusselementes ausgebildet. Der Deckel ist vorzugsweise im Wesentlichen planar, insbesondere an der Stirnfläche und/oder an der Rückseite. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wirkt die Rückseite als Dichtelement in der Geschlossenstellung zur Abdichtung von Öffnungen die fluidisch mit der Rückseite des Kolbens korrespondieren.

Es ist hilfreich, wenn das Verschlusselement, insbesondere die Kopfseite und/oder die Stirnfläche, und/oder der Kolben, insbesondere die Ausnehmung und/oder die Versenkung, rund und/oder korrespondierend zueinander und/oder ineinander einsetzbar ausgebildet sind. Damit können Fehler im Einsatz, z.B. ein falsches Einsetzen des Verschlusselements, vermieden werden.

Das Verhältnis von Stirnfläche des Verschlusselementes zur Fläche der Vorderseite des Kolbens - ohne den Anteil an Stirnfläche des Verschlusselementes - beträgt vorzugsweise von 1 : 5 bis 1 : 20, bevorzugt ist 1 : 5 bis 1 : 10. Dabei ist es weiter besonders bevorzugt, wenn die Stirnfläche des Verschlusselementes im Wesentlichen eben bzw. planar ausgebildet ist. Besonders bevorzugt weicht die Stirnfläche des Verschlusselementes nicht um mehr als plus/minus 0,1 bis 5 mm aus einer planaren Ebene hervor. Ferner ist es bevorzugt, wenn eine gedachte Ebene, insbesondere eine planare Ebene, in der Stirnfläche, insbesondere einer im Wesentlichen planaren Stirnfläche, des Verschlusselementes im Wesentlichen senkrecht zur Mittelachse des Kolbens steht. Als im Wesentlichen senkrecht werden vorliegend vorzugsweise Winkel von 81 ° bis 90°, insbesondere von 85° bis 90° verstanden.

Die Einpresskraft des Verschlusselementes mit einer Stirnfläche, insbesondere mit einer planaren Stirnfläche, bevorzugt mit einer Stirnfläche von 0,3 bis 5 cm oder alternativ mit einem Verhältnis von 1 : 5 bis 1 : 20 von Stirnfläche des Verschlusselementes zur Vorderseite des Kolbens, beträgt vorzugsweise größer 5 N, besonders bevorzugt von 200 N bis 500 N, bevorzugt von 200 N bis 300 N. Korrespondierend bedeutet bevorzugt, dass zumindest abschnittsweise ein geometrisches Positiv des einen Teils/Abschnitts und ein geometrisches Negativ des anderen Teils/Abschnitts zueinander vorliegen. Wenn Abschnitte bzw. Teile zueinander korrespondieren, d.h. insbesondere das Verschlusselement zu der Ausnehmung und/oder die Kopfseite zu der Versenkung, können sowohl bedarfsweise enge Spalte realisiert werden als auch eine Unterstützung des Abdichtens bzw. Verschließens der Kanalstruktur ermöglicht werden.

Möglich ist es auch, dass die Versenkung, beispielsweise randseitige, Vorsprünge aufweist. Alternativ oder ergänzend können die Vorsprünge der Versenkung zu, beispielsweise randseitigen, Rücksprüngen der Kopfseite korrespondieren. Alternativ oder ergänzend ist es möglich, dass die Versenkung Rücksprünge und/oder dass die Kopfseite Vorsprünge aufweist. Die Vorsprünge bzw. Rücksprünge können teilkreisförmig oder halbkreisförmig ausgebildet sein, vorzugsweise wobei die entsprechende Mittelachse des Teilkreises bzw. Halbkreises parallel zur Mittelachse des Kolbens und/oder Verschlusselements angeordnet ist. In der Art von einer Verzahnung können die Vorsprünge und Rücksprünge ineinander greifen. So kann der fluidische Verschluss in der Geschlossenstellung weiter verbessert werden. Das kann auch dazu führen, dass die Bedienbarkeit vereinfacht wird, insbesondere weil ein geringerer Kraftaufwand zum Verstellen des Verschlusselements nötig sein kann, und/oder weil ein falsches Einsetzen und/oder falsches Verstellen des Verschlusselements erschwert wird. Es können ein, zwei, drei, vier oder mehr Vorsprünge bzw. Rücksprünge vorgesehen sein, insbesondere umlaufend verteilt angeordnet sein.

Bei einerweiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Verschlusselement zum Abdichten an einer Dichtfläche der Ausnehmung ein Dichtelement, insbesondere einen Konus, auf. Das Dichtelement ist insbesondere ein kegel- oder kegelstumpfförmiger Abschnitt des Verschlusselements, vorzugsweise konvex und/oder umlaufend ausgebildet. Hiermit kann ein sicheres und präzises Anliegen der Teile aneinander gewährleistet werden. Insbesondere ein Konus, eine Kegelform bzw. eine Kegelstumpfform eignen sich bei hinreichender Elastizität wenigstens eines beteiligten Teils bzw. Materials gut für einen flächigen und damit abdichtenden Kontakt der Teile.

Das Dichtelement weist alternativ oder ergänzend einen Dichtring (z.B. O-Ring bzw. Dichtring) auf oder ist durch einen Dichtring gebildet. Insbesondere kann der Dichtring in der Offenstellung nur am Verschlusselement anliegen und in der Geschlossenstellung - zum fluidischen Verschließen - sowohl am Verschlusselement als auch am Kolben anliegen, insbesondere der Ausnehmung, besonders bevorzugt jeweils umlaufend an Verschlusselement und Kolben.

Insbesondere weist die Ausnehmung eine bzw. die Dichtfläche auf. Die Dichtfläche der Ausnehmung kann ein kegel- oder kegelstumpfförmiger Abschnitt des Kolbens sein, vorzugsweise konkav und/oder umlaufend ausgebildet. Die Dichtfläche kann auch, zumindest näherungsweise und/oder teilweise, zylindrisch sein.

Die Dichtfläche und das Dichtelement können in der Geschlossenstellung, insbesondere um die Mittelachse des Verschlusselements, gepresst und/oder geklemmt und/oder verklemmt aneinander vorliegen, insbesondere derart, dass ein fluidischer Verschluss bzw. ein Abdichten vorliegt, dass die Kanalstruktur fluidisch verschlossen ist und/oder dass ein Verstellen des Verschlusselements aus der Geschlossenstellung heraus in der Auszugsrichtung erschwert oder, zumindest näherungsweise, unmöglich ist.

Die Dichtfläche und das Dichtelement können in der Offenstellung beabstandet voneinander vorliegen, insbesondere derart, dass ein fluidischer Verschluss bzw. ein Abdichten nicht vorliegt und/oder dass die Kanalstruktur nicht fluidisch verschlossen ist und/oder dass die Kanalstruktur fluidisch freigegeben ist.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Verschlusselement zum Kontakt mit einer weiteren Dichtfläche der Versenkung ein Dichtungshilfselement, insbesondere eine Dichtlippe, auf, vorzugsweise wobei das Dichtungshilfselement an der Kopfseite, insbesondere der Stirnfläche und/oder Rückseite, und/oder umlaufend um die Kopfseite, insbesondere Stirnfläche und/oder die Rückseite - insbesondere um die Mittelachse des Verschlusselements - angeordnet ist.

Das Dichtungshilfselement kann einen Spalt zwischen dem Kolben und dem Verschlusselement in der Offenstellung freigeben und/oder in der Geschlossenstellung verschließen bzw. abdichten. Das Dichtungshilfselement kann in der Geschlossenstellung im Einsatz des Kolbens in einer Kartusche den auf das Dichtelement wirkenden Druck absenken, so dass insgesamt ein höherer Druck von dem Kolben mit dem Verschlusselement aufgenommen werden kann, wenn das Verschlusselement in der Geschlossenstellung ist. So kann die Zuverlässigkeit weiter verbessert werden.

Bei einerweiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verschlusselement einen Sicherungsabschnitt zur Sicherung des Verschlusselements relativ zum Kolben, insbesondere mittels eines Sicherungsmittels des Kolbens, besonders bevorzugt Schnappring des Kolbens, aufweist. Der Sicherungsabschnitt und das Sicherungsmittel sind bevorzugt korrespondierend zueinander ausgebildet, beispielsweise in Form einer in der Einsetzrichtung bzw. Auszugsrichtung klemmenden, spielbehafteten und/oder einrastenden Verbindung zwischen Kolben und Verschlusselement. Vorteilhaft ist dabei, dass das axiale Spiel zwischen dem Sicherungsabschnitt und dem Sicherungsmittel die Verstellbarkeit zwischen der Offenstellung und der Geschlossenstellung bereitstellen kann und/oder sicherstellen kann, dass das Verschlusselement in der Offenstellung nicht in der Auszugsrichtung weiter aus dem Kolben herausgezogen werden kann. Damit wird ein Verlieren des Verschlusselements - insbesondere beim Einsetzen des Kolbens in die Kartusche - vermieden.

Insbesondere kann der Sicherungsabschnitt um die Mittelachse des Verschlusselements umlaufend und/oder als Rücksprung, Vorsprung und/oder Rastnase ausgebildet sein und/oder dieses aufweisen.

Das Sicherungsmittel ist insbesondere ein Teil und/oder Abschnitt des Kolbens, beispielsweise im Bereich der Ausnehmung und/oder der Kanalstruktur. Das Sicherungsmittel kann als Schnappring bzw. Sicherungsring, als Rastnase und/oder als Vorsprung ausgebildet sein und/oder dieses aufweisen.

Ein Schnappring liegt beispielsweise als ein ringförmig umlaufender Vorsprung in einer Ausnehmung von einem Bauteil oder an einer umlaufenden Außenfläche von einem Bauteil vor - wobei dieses Bauteil der Kolben und/oder das Verschlusselement sein kann - und weist radial gegenüber der Mittelachse des Bauteils eine Beweglichkeit auf. Dabei wird die Beweglichkeit vorzugsweise durch eine elastische Verformung des Schnapprings selbst erreicht. Der Schnappring ist vorzugsweise gebildet durch einen ringförmigen, d.h. zumindest im Wesentlichen umlaufenden, Körper, der aufgeweitet und/oder zusammengedrückt werden kann.

Der umlaufende Vorsprung kann beispielsweise kurzzeitig aufgeweitet werden und schließlich abschnittsweise in den Sicherungsabschnitt einschnappen, wenn das Verschlusselement in die Ausnehmung eingesetzt wird und die Offenstellung erreicht, und bevorzugt im Sicherungsabschnitt in den Stellungen zwischen der Offenstellung und der Geschlossenstellung verbleiben. Dann ergibt sich z.B. ein in der Einsetzrichtung bzw. Auszugsrichtung wirkender Formschluss zwischen dem Kolben und dem Verschlusselement. Besonders bevorzugt ist das Verschlusselement in einer Alternative symmetrisch um seine Mittelachse ausgebildet. Des Weiteren umfasst das Verschlusselement eine Kopfseite, insbesondere eine zylindrische Kopfseite, mit einer vorzugsweise ebenen Stirnfläche, ein Dichtelement, einen Führungsabschnitt und optional eine Verjüngung auf. Die Stirnfläche kann quer, insbesondere senkrecht, zur Mittelachse des Verschlusselementes angeordnet sein. Umlaufend um die Kopfseite, angrenzend an die Stirnfläche, kann ein Dichtungshilfselement, angeordnet sein, das vorteilhaft vorliegend als Abdichtung, Dichtlippe, Dichtlippe mit Durchbrechungen für einen fluidischen Durchgang unmittelbar vor der Geschlossenstellung, ausgebildet ist. Bevorzugt dichtet das Dichtungshilfselement eine umlaufende Rille um die Kopfseite des Verschlusselementes im Kolben ab. Das Dichtungshilfselement ist dazu ausgebildet in der Geschlossenstellung, insbesondere die Versenkung umlaufend abzudichten. An die Rückseite, gegenüberliegend von der Stirnfläche der Kopfseite, kann ein Dichtelement angrenzen. An die Rückseite, gegenüberliegend von der Stirnfläche, kann ein als Konus oder Zylinder optional mit mindestens einer umlaufenden Nut und/oder umlaufenden Dichtring ausgebildetes Dichtelement angrenzen.

Die Stirnfläche weist vorteilhaft eine Rückseite auf, die der Stirnfläche des Verschlusselementes gegenüberliegt. Alternativ liegt der Stirnfläche des Verschlusselementes eine Rückseite des Verschlusselementes, die der Stirnfläche des Verschlusselementes gegenüberliegt, aufweist.

Das Verschlusselement weist vorzugsweise einen Sicherungsabschnitt auf, der als um die Mittelachse umlaufender Rücksprung oder als um die Mittelachse umlaufender Vorsprung ausgebildet ist. In den Rücksprung kann ein Sicherungsmittel oder ein Schnappring oder auch Sprengring eingreifen und axial anschlagen. Umgekehrt kann der um die Mittelachse umlaufende Vorsprung in einen Rücksprung in der Ausnehmung als Sicherungsmittel eingreifen. Der Führungsabschnitt kann an den Sicherungsabschnitt angrenzen. Vorteilhaft ist der Führungsabschnitt umlaufend und vorzugsweise zumindest abschnittsweise zylindrisch um die Mittelachse ausgebildet. An den Führungsabschnitt kann sich eine Verjüngung anschließen. Das Verschlusselement ist vorteilhaft im Wesentlichen komplementär zur Ausnehmung und Versenkung in der Kartuschenkolbeneinrichtung ausgebildet. Die Ausnehmung ist als ein Kanal von der Vorderseite bis zur Hinterseite ausgebildet, wobei die Vorderseite medienseitig bzw. der Kartuscheninnenseite und optional eingefülltem Kartuscheninhalt zugewandt ist und die Hinterseite apparateseitig bzw. förderseitig angeordnet ist. Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Verschlusselement und/oder der Kolben, insbesondere im Bereich der Ausnehmung und/oder entlang der Einsetzrichtung bzw. Auszugsrichtung, eine Entlüftungsmöglichkeit, insbesondere aufweisend Nut(en) bzw. Schlitz(e), aufweist. Über die Entlüftungsmöglichkeit kann ein fluidischer Austausch zwischen der Vorderseite und der Hinterseite des Kolbens ermöglicht werden, bevorzugt wenn das Verschlusselement in der Offenstellung vorliegt. Die Entlüftungsmöglichkeit verbindet beispielsweise die Ausnehmung mit der Kanalstruktur fluidisch, wenn das Verschlusselement in der Offenstellung ist; weiter kann über die Entlüftungsmöglichkeit bevorzugt kein fluidischer Austausch stattfinden, wenn das Verschlusselement in der Geschlossenstellung ist, insbesondere weil die Entlüftungsmöglichkeit z.B. partiell abgedeckt sein kann.

Die Entlüftungsmöglichkeit, insbesondere die Nut bzw. der Schlitz oder auch die Nuten bzw. Schlitze, kann sich am Verschlusselement von dem Dichtelement bis zu einer weiter von dem Dichtelement abgewandten axialen Stelle des Verschlusselements erstrecken. Soweit mehrere Nuten bzw. Schlitze bei der Entlüftungsmöglichkeit vorgesehen sind, gilt das für die Einzelnen Nuten bzw. Schlitze. Die Entlüftungsmöglichkeit kann sich alternativ oder ergänzend von der Dichtfläche bis zu einer weiter von der Dichtfläche abgewandten Stelle und/oder in Richtung der Hinterseite des Kolbens erstrecken. Die Entlüftungsmöglichkeit muss sich an einem ihrer beiden Enden jedenfalls nicht unmittelbar an die Dichtfläche bzw. an das Dichtelement anschließen, sondern kann überlappen oder beabstandet zur Dichtfläche bzw. zum Dichtelement ausgebildet sein.

Insbesondere blockiert das Verschlusselement, zumindest in der Offenstellung, den Querschnitt der Ausnehmung im Wesentlichen, wobei die Entlüftungsmöglichkeit jedoch für eine gewisse fluidische Verbindung - z.B. zum Entlüften - entlang des Verschlusselements sorgt. Insbesondere sorgt die Entlüftungsmöglichkeit für eine fluidische Verbindung zwischen Ausnehmung und Kanalstruktur, und zwar insbesondere in dem Bereich, in dem der Querschnitt der Ausnehmung durch das Verschlusselement im Wesentlichen blockiert ist.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet aus, dass der Kolben auf der Vorderseite und/oder auf der Hinterseite eine Vorkanalstruktur aufweist. Unter einer Vorkanalstruktur ist bevorzugt eine weitere Kanalstruktur zu verstehen, die - insbesondere mittelbar oder unmittelbar - an der Kanalstruktur fluidisch vorgelagert und/oder nachgelagert angebunden ist. Über die Vorkanalstruktur wird insbesondere die Entlüftungsfunktion verbessert, indem die abzuführende Luft über einen großen Querschnitt und/oder an einer Mehrzahl an Bereichen als lediglich im unmittelbaren Bereich der Ausnehmung aufgenommen und über den Kolben abgeführt bzw. abgegriffen werden kann. Ohne Vorkanalstruktur würde der Bereich, an dem überhaupt Luft abgeführt werden kann, nur unmittelbar im Bereich des Verschlusselements liegen und damit vergleichsweise klein ausfallen.

Insbesondere erstreckt sich die Vorkanalstruktur quer, d.h. zumindest im Wesentlichen senkrecht, zur Einsetzrichtung bzw. Auszugsrichtung und/oder zur Mittelachse des Kolbens. Alternativ oder ergänzend bedeckt die Vorkanalstruktur die Vorderseite und/oder die Hinterseite zumindest im Wesentlichen und/oder erstreckt sich über die Vorderseite und/oder die Hinterseite zumindest im Wesentlichen flächig und/oder sternförmig und/oder um die Mittelachse insbesondere gleichmäßig verteilt.

Die Vorkanalstruktur kann die Vorderseite und/oder Abschnitte der Vorderseite mit der Ausnehmung, der Kanalstruktur und/oder der Hinterseite fluidisch verbinden. Alternativ oder ergänzend kann die Vorkanalstruktur die Hinterseite und/oder Abschnitte der Hinterseite mit der Kanalstruktur und/oder der Ausnehmung fluidisch verbinden.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform zeichnet aus, dass die Vorkanalstruktur, insbesondere am Kolben, nach außen und/oder zur Kartusche hin offene und/oder nutenförmige, Vertiefungen aufweist, vorzugsweise wobei die Vertiefungen an bzw. innerhalb der Vorderseite und/oder der Hinterseite, zumindest näherungsweise, flächendeckend und/oder verteilt angeordnet sind.

Die insbesondere konstante Breite der Vorkanalstruktur kann im Bereich von 0,01 mm bis 1 mm betragen, vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 0,5 mm, besonders bevorzugt beträgt die Breite 0,2 mm +/- 10%. Dies ist ein hinreichend schmaler Wert, damit insbesondere pastöse Kartuscheninhalte nur schwer oder gar nicht in die Vorkanalstruktur eindringen können.

Die Tiefe der Vorkanalstruktur bzw. einer Vertiefung der Vorkanalstruktur, insbesondere gemessen von einer Ebene auf der Vorderseite in der Einsetzrichtung und/oder entlang der Mittelachse des Kolbens, beträgt insbesondere im Bereich 0 bis zu 10 mm, vorzugsweise 0,1 bis zu 5 mm, insbesondere 2 bis zu 4 mm. Insbesondere ist die Vorkanalstruktur weiter abgewandt von der Mittelachse weniger tief als nahe an der Mittelachse. Die Vorkanalstruktur kann dabei mit einer gleichen, ähnlichen oder völlig anderen Tiefe in eine Randvertiefung in der Nähe der Außenseite - insbesondere stufenlos - münden.

Insbesondere ist die Vorkanalstruktur zum Kartuscheninhalt gewandt bzw. offen. Wenn die Vorkanalstruktur mehr als nur den, bevorzugt an der Vorderseite des Kolbens zentralen, Bereich der Ausnehmung auf der Vorderseite - mittelbar oder unmittelbar - fluidisch mit der Hinterseite verbindet, können auch eher randseitige Bereiche der Vorderseite gut entlüftet werden.

Es kann auf der Vorderseite und/oder der Hinterseite eine insbesondere auf der jeweiligen Seite umlaufende Randvertiefung vorgesehen sein, insbesondere in welcher die Vorkanalstruktur sanft ausläuft bzw. stufenlos mündet. Über die Randvertiefung wird eine Verbesserung der Entlüftung bewirkt, weil sich im Randbereich ohne Randvertiefung ansonsten Luft beim Entlüften der Kartusche einschließen kann. Der Randbereich hat vorzugsweise einen inneren Durchmesser und einen äußeren Durchmesser. Der äußere Durchmesser entspricht insbesondere dem Durchmesser des Kolbens. Ein Randbereich umfasst, insbesondere ohne Abstreifer und/oder ohne Vertiefung, den inneren Durchmesser und den äußeren Durchmesser. Vorzugsweise mündet die Vorkanalstruktur am inneren Durchmesser des Randbereiches, insbesondere wie vorstehend erläutert in der Randvertiefung. Die Randvertiefung kann einer Entlüftungsnut entsprechen. Dabei kann es weiter bevorzugt sein, wenn sich die Randvertiefung zumindest teilweise bis vollständig radial vom inneren Durchmesser bis zum äußeren Durchmesser des Randbereiches erstreckt und teilweise bis vollständig, insbesondere kreisförmig oder mit Unterbrechungen, insbesondere zwischen den Vertiefungen der Vorkanalstruktur, erstreckt.

Bevorzugt weist der Durchmesser der Kopfseite des Verschlusselementes mindestens 8 mm auf, bevorzugt mindestens 10 mm. Des Weiteren ist es bevorzugt, wenn der Durchmesser des Kolbens größer gleich 20 mm ist und optional kleiner gleich 150 mm, insbesondere größer gleich 22 mm und optional kleiner gleich 100 mm. Weiter bevorzugt weist die Vorderseite des Kolbens einen Durchmesser von größer gleich 20 mm auf, insbesondere von größer gleich 22 mm und optional kleiner gleich 150 mm. Besonders bevorzugt weist der innere Durchmesser des Randbereiches der Vorderseite des Kolbens einen Durchmesser von größer gleich 20 mm auf, insbesondere von größer gleich 22 mm und optional kleiner gleich 150 mm, insbesondere kleiner gleich 100 mm.

Das Verhältnis des Durchmessers der Kopfseite des Verschlusselementes zum Durchmesser des Kolbens, insbesondere des Durchmessers der Vorderseite des Kolbens, weiter bevorzugt des inneren Durchmessers des Randbereiches des Kolbens beträgt von 1 : 2 bis 1 : 10, bevorzugt von 1 : 3 bis 1 : 7, besonders bevorzugt von 1 : 5, insbesondere mit plus/minus 25%, insbesondere plus/minus 10%, bevorzugt plus/minus 5%. Besonders bevorzugt ist ein Verhältnis des Durchmessers des Verschlusselementes, insbesondere des Durchmessers des Deckels der Kopfseite, zum Durchmesser der Randvertiefung, insbesondere zum inneren Durchmesser, von 1 : 5, insbesondere mit einer Standardabweichung von plus/minus 5 %. Die Kopfseite des Verschlusselementes, insbesondere der Deckel des Verschlusselementes, kann eine Oberfläche, insbesondere Stirnfläche, von 39 bis 80 mm 2 aufweisen, bevorzugt von 45 bis 55 mm 2 , besonders bevorzugt von 50 mm 2 , insbesondere einer kreisförmigen Stirnfläche, bevorzugt mit einer Abweichung von plus/minus 15%, bevorzugt von 5%.

Die Vorderseite des Kolbens kann vorzugsweise eine Oberfläche von größer gleich 200 bis 300 mm 2 , bevorzugt von 220 bis 270 mm 2 , besonders bevorzugt von 250 mm 2 aufweisen, insbesondere als kreisförmige Oberfläche, bevorzugt mit einer Abweichung von plus/minus 15%, bevorzugt von 5%.

Die Vorderseite des Kolbens ist vorzugsweise maximal um den Faktor fünf größer, insbesondere mindestens um den Faktor 1 ,5 bis 5 größer, bevorzugt um den Faktor 3 bis 5, bevorzugt 4 bis 5, als die Oberfläche der Kopfseite des Verschlusselementes, insbesondere als Oberfläche des Deckels des Verschlusselementes. Bevorzugt ist die Vorderseite des Kolbens, besonders bevorzugt die Fläche der Vorderseite innerhalb des inneren Durchmessers des Randbereiches vorzugsweise maximal um den Faktor fünf größer, insbesondere um den Faktor 1,5 bis 5 größer, bevorzugt um den Faktor 3 bis 5, bevorzugt 4 bis 5, als die Oberfläche der Kopfseite des Verschlusselementes, insbesondere als Oberfläche des Deckels des Verschlusselementes.

Weiter kann es bevorzugt sein, wenn die Randvertiefung, insbesondere als Entlüftungsnut, eine Breite von 0,2 mm bis 1 mm, bevorzugt von 0,2 mm bis kleiner gleich 0,6 mm aufweist und/oder eine Tiefe von kleiner gleich 2 mm, insbesondere von 0,001 mm bis kleiner gleich 2 mm aufweist.

Die Vorkanalstruktur weist vorteilhaft eine Breite von kleiner gleich 0,6 mm auf, insbesondere von 0,001 bis 0,6 mm, bevorzugt von 0,2 bis 0,6 mm und/oder eine Tiefe von kleiner gleich 2 mm, insbesondere von 0,001 mm bis 2 mm, bevorzugt von 0,01 bis 2 mm. Bevorzugt ist die Vorkanalstruktur als nutenförmige Vertiefung, insbesondere als offene nutenförmige Vertiefung ausgebildet. Die Vorkanalstruktur umfassend die Vertiefungen, insbesondere nutenförmige Vertiefungen, kann von der Mitte der Vorderseite, insbesondere der Ausnehmung und/oder der Versenkung aus bis in den Randbereich verlaufen und insbesondere in der Randvertiefung des Randbereiches münden. Die Randvertiefung kann als Entlüftungsnut ausgebildet sein in die die Vertiefungen der Vorkanalstruktur münden. Es ist weiter bevorzugt, wenn die gesamte Fläche der Öffnungen der Vorkanalstruktur, insbesondere der Vertiefungen der Vorkanalstruktur, und optional Öffnung der Randvertiefung, zur Gesamtoberfläche des Kolbens, insbesondere der Vorderseite des Kolbens, bevorzugt der Gesamtoberfläche des Kolbens mit Randbereich und optional mit Randvertiefung, besonders bevorzugt bis zum äußeren Durchmesser des Randbereiches, kleiner gleich 6 % beträgt, bevorzugt von 0,0001 bis 6 %, bevorzugt von 0,01 bis 6%, weiter bevorzugt von 0,01 bis 5 %. Insbesondere ist die Vorkanalstruktur derart ausgestaltet, dass ein typischer Kartuscheninhalt nur schwer oder nicht in die Vorkanalstruktur eindringen kann, und derart, dass Luft in die Vorkanalstruktur eindringen kann. Das wird bevorzugt durch hinreichend schmale kanalförmige, schlitzförmige und/oder nutenförmige geometrische Elemente in der Vorkanalstruktur erreicht, in die ein zu viskoses Fluid bzw. ein pastöser Kartuscheninhalt nur schwer oder nicht eindringen kann. Daher sind schlitzförmige bzw. nutenförmige Vertiefungen besonders vorteilhaft für die Entlüftung der Kartusche, insbesondere als Vorkanalstruktur, aber nötigenfalls auch oder alternativ als Kanalstruktur, zu verwenden.

Die Vorkanalstruktur(en), insbesondere aufweisend Vertiefungen, kann/können sternförmig auf der Vorderseite und/oder auf der Hinterseite des Kolbens angeordnet sein. Das ist so zu verstehen, dass die einzelnen Bestandteile der Vorkanalstruktur in etwa ausgehend von der Mittelachse des Kolbens bzw. der Mitte der Vorderseite/Hinterseite nach außen weisen und dabei gleichmäßig verteilt um die Mittelachse bzw. die Mitte angeordnet sind.

Dabei ist es bevorzugt, wenn radial, insbesondere speichenförmig oder sternförmig von der Mitte der Vorderseite, insbesondere von der Ausnehmung und/oder von der Versenkung, aus mindestens zwei, bevorzugt mindestens vier, besonders bevorzugt zwei bis fünfzig nach außen offene, insbesondere zur Kartusche hin offene, nutenförmige Vertiefungen ausgebildet sind, die die Vorkanalstruktur bilden und insbesondere bis zum Randbereich verlaufen, und im Randbereich münden, insbesondere vorliegend in einer auf der Vorderseite des Kolbens umlaufenden Randvertiefung.

Gleiches gilt für die Entlüftungsmöglichkeit(en), insbesondere aufweisend Nuten bzw. Schlitze, die insbesondere in der Kanalstruktur sternförmig um die Mittelachse herum verteilt angeordnet sein kann/können. Es kann angenommen werden, dass die Nuten bzw. Schlitze besonders bevorzugt eine gleiche konstruktive Ausgestaltung wie Vertiefungen aufweisen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verschlusselement und/oder der Kolben aus einem/mehreren der folgenden Materialien gebildet ist: Thermoplast, Elastomer, thermoplastischem Elastomer, Duromer bzw. Duroplast. Der Kolben wird vorzugsweise aus einem Thermoplasten hergestellt, wie Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Mischungen von PP und PE oder mit anorganischen Füllstoffen gefüllten entsprechenden Thermoplasten. Das Verschlusselement kann aus einem Thermoplasten, bevorzugt aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE) hergestellt werden und/oder dieses/diese aufweist. Typische thermoplastische Elastomere umfassen PP, PE oder Mischungen dieser mit Latex oder Silicon. Beispiele sind TPA (TPE-A), wie thermoplastische Polyamidelastomere, TPC (TPE-E), wie thermoplastische Copolyesterelastomere, TPO (TPE- O), wie thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis, wie PP(EPDM), TPS (TPE-S), wie thermoplastische Styrol-Block-Co-Polmyere, TPU (TPE-U) thermoplastische Elastomere auf Urethanbasis. Die vorgenannten Polymere können als Homopolymer, Co-Polymer oder auch als Block-Co-Polymer als auch als Mischungen dieser vorliegen.

Insbesondere wenn das Verschlusselement aus einem gegenüber dem Kolben weicheren oder elastischeren Material hergestellt ist kann die Dichtungsfunktion in der Geschlossenstellung gut erreicht werden, und ebenfalls kann das Ver sten bzw. Verklemmen des Verschlusselements, insbesondere in der Geschlossenstellung, weiter verbessert werden. Es können beliebige Ausgestaltungen von den drei Merkmalen: „Vorkanalstruktur“, „Kanalstruktur“ und „Entlüftungsmöglichkeit“ unter den drei genannten Merkmalen beliebig auf ein jeweils anderes beliebiges Merkmal der drei Merkmale appliziert werden.

Die Entlüftungsmöglichkeit und/oder die Vorkanalstruktur kann, alternativ oder ergänzend, ein Bestandteil von der Kanalstruktur oder von der Ausnehmung sein oder Bestandteil von beidem sein. Daher kann - wenn von der Kanalstruktur und/oder von der Ausnehmung gesprochen wird - auch zugleich auf die Entlüftungsmöglichkeit bzw. die Vorkanalstruktur Bezug genommen werden. In anderen Worten kann gegebenenfalls ein fließender Übergang bzw. nicht eindeutig abgrenzbarer Übergang zwischen der Ausnehmung (einschließlich Versenkung), der Kanalstruktur, der Vorkanalstruktur und/oder der Entlüftungsmöglichkeit vorliegen.

Nach einer Alternative kann das Verschlusselement, zumindest im Wesentlichen, starr bzw. unflexibel ausgebildet sein. Insbesondere bedeutet starr bzw. unflexibel, dass keine Wesentliche und/oder keine konstruktionsbedingt vorgesehene elastische Verformbarkeit des Verschlusselements vorgesehen ist. Starr bzw. unflexibel bedeutet ferner implizit und insbesondere auch, dass das Verschlusselement, zumindest im Wesentlichen, materialunabhängig stets eine näherungsweise identische Funktionalität aufweist, soweit das verwendete Material geschlossenporig ausgebildet ist. Das Verschlusselement kann daher aus Metall, aus Kunststoff oder aus Keramik sein. Dieser materialbezogene Gedanke ergibt sich daraus, dass die aufgezählten, in ihren Eigenschaften (Dichte, Härte, E-Modul, Kerbschlagarbeit, etc.) stark unterschiedlichen Materialien bzw. Werkstoffe rein aufgrund ihrer Geometrie, und nicht aufgrund ihrer sich aus den Eigenschaften ergebenden Starrheit bzw. Flexibilität, als Verschlusselement funktionieren können. Nach ebenfalls bevorzugten Ausführungsformen kann das Verschlusselement einen Kern aus einem starren Material und einem Überzug über dem Kern aus flexiblem Material aufweisen. In einer weiteren Alternative ist das Verschlusselement materialeinstückig aus einem elastischen, thermoplastischen Material, wie TPE, gebildet. Bevorzugt werden alle Dichtflächen des Verschlusselementes und/oder des Kolbens aus elatischem, thermoplastischem Material gebildet oder sind damit beschichtet. So kann auch ein Führungsabschnitt, der zugleich als Dichtung fungiert aus einem elatischen, thermoplastischem Material sein.

Das Verschlusselement und/oder der Kolben können jeweils bzw. kann als ein, insbesondere einstückiges Bauteil, bevorzugt Spritzgussbauteil, hergestellt sein.

Insbesondere kann das Verschlusselement einen Führungsabschnitt aufweisen. Der Führungsabschnitt kann ein von anderen Abschnitten bzw. Teilen des Verschlusselements separater und/oder um die Mittelachse umlaufender Abschnitt sein. Der Führungsabschnitt kann jedoch auch durch mehrere nicht umlaufende Abschnitte bzw. Stellen am Verschlusselement gebildet sein. Insbesondere kann der Führungsabschnitt der Kopfseite und/oder Stirnfläche, zumindest im Wesentlichen, gegenüberliegen. Der Führungsabschnitt kann insbesondere an eine Verjüngung des Verstärkungselements angrenzen, die das Einsetzen in die Ausnehmung erleichtert. Der Führungsabschnitt des Verschlusselementes kann starr oder elastisch ausgebildet sein. Nach einer bevorzugten Alternative ist das Verschlusselement materialeinstückig aus einem thermoplastischen Elastomer gebildet. In einer weiteren Alternative kann das Verschlusselement mehrteilig ausgebildet sein und bspw. einen starren Kern und optional einen starren Kern in der Kopfseite umfassen, der umhüllt ist von elastischem Material, insbesondere einem elastischen Thermoplasten.

Eine bzw. die Klemmkraft, insbesondere in der Geschlossenstellung, zwischen dem Kolben und dem Verschlusselement, kann daraus resultieren, dass das Verschlusselement, insbesondere am Führungsabschnitt, ein Übermaß gegenüber der Ausnehmung aufweist. Aus dem Übermaß resultiert beispielsweise bei in die Ausnehmung eingesetztem Verschlusselement eine Haftreibung zwischen dem Kolben und dem Verschlusselement, insbesondere im Bereich des Führungsabschnitts, die beim Verstellen des Verschlusselements überwunden werden muss.

Umlaufend um einen bzw. den Rand der Vorderseite und/oder der Hinterseite und/oder auf der Außenseite kann ein Abstreifer zum Anliegen und Abdichten an einer Innenfläche einer Kartusche vorgesehen sein. Der Abstreifer kann von der Innenfläche der Kartusche abstreifen. Es können auch mehrere Abstreifer vorgesehen sein. Es kann auch eine Dichtlippe als Abstreifer vorgesehen sein. Die Dichtlippe kann zur Vorderseite oder zur Hinterseite weisen. Insbesondere kann der Abstreifer, zumindest im Wesentlichen, parallel zu und/oder neben der Dichtungsnut bzw. Dichtung verlaufen.

Ein weiterer Vorschlag besteht darin, dass eine insbesondere ungefüllte Kartusche, vorzugsweise aufweisend eine Kolbenöffnung für eine Kartuschenkolbeneinrichtung, zusammen mit einer bzw. der Kartuschenkolbeneinrichtung vorgesehen ist. Damit kann ein Anwender bereits von den in der Anmeldung genannten Vorteilen der Erfindung profitieren, beispielsweise indem der Anwender nur ein Befüllen der Kartusche vornehmen braucht und/oder den bereitgestellten Kolben mit dem Verschlusselement in der Offenstellung einsetzen braucht.

Aufgrund der einfachen und zuverlässigen Entlüftungsfunktion der vorgeschlagenen Kartuschenkolbeneinrichtung bzw. der Kartusche können auch sehr empfindliche Kartuscheninhalte bzw. Abformmassen in einer Kartusche aufbewahrt werden, weil das Entlüften besonders einfach und schnell stattfinden kann.

Jedes in einer Einzahl genannte Merkmal kann auch in einer Mehrzahl verwendet werden und synergetische Vorteile hervorrufen; ebenfalls können in einer Mehrzahl genannte Merkmale in einer Einzahl vorteilhaft vorgesehen sein; darauf muss im Einzelfall nicht explizit Bezug genommen werden. Insbesondere können - um eine nicht abschließende Aufzählung zu geben - einzelne bzw. mehrere: Entlüftungsmöglichkeiten, Vorkanalstrukturen, Kanalstrukturen, Ausnehmungen, Dichtflächen, Versenkungen, Verschlusselemente, Stirnflächen, Kopfseiten, Rückseite, Sicherungsabschnitte, Führungsabschnitte, Dichtelemente, Verjüngungen und so weiter, vorgesehen sein. Insbesondere wird hier auf die Bezugszeichenliste verwiesen.

Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Entlüften und Verschließen einer Kartusche mit einer Kartuschenkolbeneinrichtung. Die Kartuschenkolbeneinrichtung kann einen eine Kanalstruktur aufweisenden Kolben und ein Verschlusselement zum Verschließen der Kanalstruktur durch Einsetzen des Verschlusselements in eine Ausnehmung im Bereich der Vorderseite des Kolbens aufweisen, der durch Verstellen des Verschlusselements in eine Geschlossenstellung überführbar ist oder kann ausgebildet sein nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder kann ausgebildet sein nach einem der übrigen Ansprüche. Das Verfahren kann die folgenden Verfahrensschritte aufweisen: a. Bereitstellen einer Kartusche, insbesondere einer mit Kartuscheninhalt gefüllten Kartusche, mit einer Kolbenöffnung, b. Bereitstellen der Kartuschenkolbeneinrichtung, insbesondere mit dem Verschlusselement eingesetzt in die Ausnehmung und/oder in einer Offenstellung, c. Einsetzen der Kartuschenkolbeneinrichtung in die Kolbenöffnung, wobei eine/die Offenstellung vorliegt, d. Entlüften der Kartusche durch Einschieben der Kartuschenkolbeneinrichtung, wobei das Verschlusselement durch die Ausnehmung fixiert haltbar ist und/oder in der Auszugsrichtung angeschlagbar ist oder anschlagen kann, und, vorzugsweise, insbesondere Entlüften der Kartusche durch Einschieben der Kartuschenkolbeneinrichtung bis die Vorderseite mit einem Kartuscheninhalt in Kontakt tritt, vorzugsweise weiteres Einschieben des Kartuschenkolbens bis zwischen Kolbeninhalt und Vorderseite des Kartuschenkolbens im Wesentlichen kein Luft gefülltes Volumen mehr besteht, wobei vorzugsweise das Einschieben des Kartuschenkolbens erfolgt, bis das Verschlusselement durch den Kartuscheninhalt, insbesondere durch den sich aufbauenden Druck des Kartuscheninhaltes, auf das Verschlusselement dieses in die Geschlossenstellung überführt, e. Verschließen der Kartusche, durch Verstellen des Verschlusselements in die Geschlossenstellung durch einen Kontakt des Kartuscheninhalts mit dem Verschlusselement und/oder durch Krafteinleiten auf das Verschlusselement, vorzugsweise während oder nach Schritt d, insbesondere automatisches oder selbstätiges Verschließen, und optional f. vorzugsweise Erhalten der Geschlossenstellung der Kartuschenkolbeneinrichtung.

Im Schritt e erfolgt das Verschließen bevorzugt automatisch oder selbstätig, indem die Kartuschenkolbeneinrichtung durch eine Antriebswelle in Richtung des Mediums in die mit Kartuscheninhalt gefüllte Kartusche eingeschoben wird und das Verschlusselement selbstätig durch die Krafteinwirckung durch den Kartuscheninhalt (medienseitig) in den Kolben eingeschoben wird.

Individuelle Merkmale der Kartuschenkolbeneinrichtung bzw. der Kartusche sind entsprechend bei dem vorgenannten Verfahren und bei der vorgenannten Verwendung anwendbar. Die Vorteile gelten entsprechend.

Ferner ist Gegenstand der Erfindung ein Kit umfassend eine Kartusche und mindestens eine Kartuschenkolbeneinrichtung, insbesondere umfasst das eine oder zwei Kartuschenkolbeneinrichtung und eine Einkammer- oder Doppelkammerkartusche. Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verschlusselement zur Verwendung mit einem Kolben, wobei insbesondere ein Kolben mit eingesetztem Verschlusselement eine Kartuschenkolbeneinrichtung ausbilden, wobei das Verschlusselement eine Kopfseite mit Stirnfläche, eine Rückseite, die der Stirnfläche gegenüberliegt, und ein Dichtelement aufweist. Die Kopfseite ist vorzugsweise als Deckel ausgebildet, insbesondere als Deckel mit planarer Rückseite, die der Stirnfläche der Kopfseite gegenüberliegt. Das Verschlusselement umfasst eine Kopfseite, mindestens ein Dichtelement, optional einen Sicherungsabschnitt, optional einen Führungsabschnitt, und optional eine Verjüngung und optional einen zweiten Führungsabschnitt.

Nach einer alternativen Ausführungsform weist das Verschlusselement an seiner Kopfseite eine Öffnung auf, die von der Stirnfläche bis zur Rückseite der Kopfseite reicht und optional durch das Verschlusselement bis zum gegenüberliegenden Ende des Verschlusselementes geführt ist, wobei insbesondere die Öffnung auf der, der Stirnfläche gegenüberliegenden Rückseite des Verschlusselementes mindestens drei Elemente aufweisen, die jeweils mindestens eine Dichtfläche, vorzugsweise mindestens zwei Dichtflächen, aufweisen, die vom äußeren Umfang der Elemente zur Öffnung hin ausgebildet sind und durch äußere Krafteinwirkung auf die Außenflächen der Elemente kommen die Dichtflächen der Elemente aufeinander zu liegen und verschließen dadurch die Öffnung auf der, der Stirnfläche abgewandten Seite des Verschlusselementes.

Wobei die mindestens drei Elemente, insbesondere in der Ausgangstellung oder der Offenstellung im Kolben, einen annähernd zylindrischen Umfang aufweisen, und insbesondere in der Verschlussstellung nach Einschub in eine konische Ausnehmung des Kolbens, kommen die Dichtflächen der Elemente aufeinander zu liegen und verschließen die Öffnung fluiddicht, insbesondere in der Geschlossenstellung.

Der Kolben weist in dieser Ausführungsform eine zylindrische von der Vorderseite zum Innern des Kolbens und von dort zumindest teilweise konisch zur Hinterseite verlaufende Ausnehmung auf. In diese Ausnehmung ist das vorstehende Verschlusselement einsetzbar und verschließt eingeschoben in diese Ausnehmung die Ausnehmung und die Öffnung des Verschlusselementes für einen Fluiddurchtritt, insbesondere liegt die Geschlossenstellung vor.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Kolben zum Einsetzen in eine Kartusche der aufweist eine Vorderseite, eine Hinterseite abgewandt von der Vorderseite, eine Außenseite mit einer umlaufenden Dichtungsnut und/oder Dichtung zum umlaufenden Abdichten an einer Innenfläche der Kartusche, mit einer Ausnehmung im Bereich der Vorderseite zum Einsetzen eines Verschlusselements in einer Einsetzrichtung, und optional eine die Ausnehmung und die Hinterseite fluidisch verbindende Kanalstruktur zum Entlüften der Kartusche, und der Kolben in Richtung der Vorderseite eine im Wesentlichen senkrecht zur Mittelachse des Kolbens ausgebildeten Auflagefläche, insbesondere in einer Vertiefung auf der Vorderseite des Kolbens, für die Rückseite des Verschlusselementes, die der Stirnfläche des Verschlusselementes gegenüberliegt, aufweist.

Ferner wird die Aufgabe gelöst durch eine Verwendung einer Kartuschenkolbeneinrichtung zum Einsetzen in eine Kartusche und rückseitigen Verschließen dieser Kartusche. Dabei weist die Kartuschenkolbeneinrichtung einen eine Kanalstruktur aufweisenden Kolben und ein Verschlusselement zum Verschließen der Kanalstruktur durch Einsetzen des Verschlusselements in eine Ausnehmung des Kolbens und durch Verstellen des Verschlusselements in eine Geschlossenstellung auf, oder ist insbesondere ausgebildet nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach einem der Ansprüche 1 bis 10. Dabei beinhaltet das Verschließen der Kartusche ein Verstellen des Verschlusselements in die Geschlossenstellung, wobei das Verstellen durch einen Kontakt eines und/oder des Kartuscheninhalts mit dem Verschlusselement und/oder durch Krafteinleiten auf das Verschlusselement erfolgt.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:

Fig. 1A-C: eine in eine mit Kartuscheninhalt gefüllte Kartusche eingesetzte Kartuschenkolbeneinrichtung vordem Entlüften in einer Offenstellung (Fig. 1 A), beim Entlüften (Fig. 1 B) und nach dem Entlüften in einer Geschlossenstellung (Fig. 1C) in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht,

Fig. 2: ein Verschlusselement in einer Seitenansicht,

Fig. 3A: ein Kolben in einer Draufsicht,

Fig. 3B: ein weiterer Kolben in einer ausschnittsweisen Draufsicht, Fig. 4A: die Kartuschenkolbeneinrichtung, bestehend aus dem Verschlusselement und dem Kolben der Fig. 2 und Fig. 3A, mit dem Verschlusselement eingesetzt in einen Kolben in einer Offenstellung in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht,

Fig. 4B: die Kartuschenkolbeneinrichtung der Fig. 4A mit dem Verschlusselement in einer Geschlossenstellung in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht, und

Fig. 5A-C eine weitere erfindungsgemäße Kartuschenkolbeneinrichtung in einer Ansicht von der Hinterseite (Fig. 5A), von der Außenseite (Fig. 5B) und von der Vorderseite (Fig. 5C).

In der Fig. 1A-C ist eine Kartuschenkolbeneinrichtung 1 mit einem Kolben 2 und einem Verschlusselement 3 dargestellt, welche in eine Kartusche 4 eingesetzt bzw. eingeschoben ist. Die Kartusche 4 ist mit Kartuscheninhalt 5, einer hochviskosen bzw. pastösen Masse, gefüllt und zumindest im Wesentlichen zylindrisch. Eine bzw. die Vorderseite 7 des Kolbens 2 ist zum Kartuscheninhalt 5 gewandt, wobei eine bzw. die gegenüberliegende Hinterseite 8 des Kolbens vom Kartuscheninhalt 5 abgewandt ist. Nicht dargestellt, aber möglich ist auch, dass die Hinterseite 8 des Kolbens 2 zum Kartuscheninhalt 5 gewandt ist bzw. in Kontakt mit dem Kartuscheninhalt 5 kommt.

Der Kolben 2 dichtet an den Kontaktstellen zu einer Innenfläche 6 der Kartusche 5 im Bereich der Außenseite 9 des Kolbens 2 umlaufend mittels einer in eine Dichtungsnut 12 eingesetzten als O-Ring ausgebildeten Dichtung 13 ab. Weiter sorgen Abstreifer 14, die in Kontakt mit der Innenfläche 6 stehen, dafür, dass kein - oder zumindest im Wesentlichen kein - Kartuscheninhalt 5 in Kontakt mit der Dichtung 13 kommt. Das Verschlusselement 3 ist in der Fig. 1A in einer Offenstellung relativ zum Kolben 2 und in einer Ausnehmung 11 des Kolbens 2 axial geführt und aufgenommen, wodurch übereine Kanalstruktur 10 im Kolben von der dem Kartuscheninhalt 5 zugewandten Vorderseite 7 zu der vom Kartuscheninhalt abgewandten Hinterseite 8 eine fluidische Verbindung über die Ausnehmung 11 möglich ist. Über die in der Offenstellung vorliegende fluidische Verbindung kann eine Entlüftung eines gegebenenfalls verbleibenden Hohlraums 34 bei einem Verschieben bzw. Verstellen des Kolbens 2 mit dem Verschlusselement 3 entlang einer Mittelachse 15 in der Kartusche stattfinden, insbesondere solange das Verschlusselement 3 nicht in Kontakt mit dem Kartuscheninhalt 5 ist.

In der Fig. 1B ist das Verschlusselement 3 über seine eine Stirnfläche 16 aufweisende Kopfseite 17 mit dem Kartuscheninhalt 5 in Kontakt und weist noch die Offenstellung auf. In dieser Stellung bewirkt jegliches weitere Verstellen der Kartuschenkolbeneinrichtung 1 entlang der Mittelachse 15 (s. Fig. 4A) der Kartusche 4 in Richtung des Kartuscheninhalts 5 eine Kraftbeaufschlagung auf das Verschlusselement 3 in axialer Richtung bzw. in eine Einsetzrichtung 18 des Verschlusselements 3 relativ zum Kolben, da der Kartuscheninhalt 5 Widerstand gegen das Eindringen des Verschlusselements 3 leistet. Da typischerweise die Kraft auf die Kartuschenkolbeneinrichtung 1 zum Einschieben der Kartuschenkolbeneinrichtung 1 in die Kartusche 4 auf der Hinterseite 8 des Kolbens 2 aufgebracht wird, wird allmählich die Kraftbeaufschlagung auf das Verschlusselement 3 seitens des Kartuscheninhalts 5 zu einem Druckanstieg im Bereich des Kartuscheninhalts 5 sowie zu einem Verstellen des Verschlusselements 3 führen können. Das Verschlusselement 3 kann dann von der in Fig. 1B gezeigten Offenstellung in eine in Fig. 1C dargestellte Geschlossenstellung verstellt werden, insbesondere wenn die Krafteinleitung groß genug ist.

Dadurch, dass ein Verstellen des Verschlusselements 3 im Kolben 2 bzw. in der Ausnehmung 11 eine gewisse Krafteinleitung erfordert (weil das Verschlusselement über einen Führungsabschnitt 20 geführt und fixiert bzw. geklemmt gehalten ist), wird zunächst ein weiteres Entlüften der Kartusche 4 stattfinden, bevor das Verschlusselement 3 zumindest annähernd die Geschlossenstellung erreicht haben kann. So werden im Übergang vom Zustand der Fig. 1 B zur Fig. 1C sowohl ein Fließen bzw. Verformen des vorliegend pastösen Kartuscheninhalts 5, insbesondere um das Verschlusselement 3 bzw. die Kopfseite 17 (s. Fig. 1A) herum und/oder an der Vorderseite 7, als auch ein daran anknüpfendes Verstellen des Verschlusselements 3 in die Geschlossenstellung stattfinden. Das Verschlusselement 3 in der Geschlossenstellung, wie es in Fig. 1C dargestellt ist, bewirkt, dass von Seiten des Kartuscheninhalts 5 bzw. der Vorderseite 7 kein fluidischer Durchgang mehr auf die Hinterseite 8 des Kolbens stattfinden kann, weil die Kanalstruktur 10 im Kolben durch ein Abdichten des Verschlusselements 3 im Kolben bzw. in der Ausnehmung 11 fluidisch abgedichtet ist. Dabei ist das Verschlusselement 3 in eine Versenkung 21 im Kolben 2 eingetaucht und steht noch geringfügig von der Vorderseite 7 hervor.

In der Fig. 2 ist ein einzelnes Verschlusselement 3 einer weiteren erfindungsgemäßen Kartuschenkolbeneinrichtung 1 dargestellt. Das Verschlusselement 3 ist symmetrisch um seine Mittelachse 22 ausgebildet. An einer äußeren Seite des Verschlusselements 3 entlang der Mittelachse 22 ist eine zylindrische Kopseite 17 mit einer ebenen Stirnfläche 16 angeordnet. Die Stirnfläche 16 ist quer, vorliegend genauer gesagt senkrecht, zur Mittelachse 22 angeordnet. Umlaufend um die Kopfseite 17, angrenzend an die Stirnfläche 16, ist ein Dichtungshilfselement 23 angeordnet, das vorliegend als Dichtlippe 23 ausgebildet ist. Das Dichtungshilfselement 23 kann, beispielsweise in einer bzw. der Versenkung 21, umlaufend abdichten. An die Rückseite 49, gegenüberliegend von der Stirnfläche 16 der Kopfseite 17, grenzt ein als Konus 24 ausgebildetes Dichtelement 24 an. Das Dichtelement 24 ist um die Mittelachse 22 umlaufend und optional konvex ausgebildet. Das Dichtelement 24 erinnert an die Form eines Senkkopfes. Nicht dargestellt ist ein Dichtelement 24, das zumindest im Wesentlichen umlaufend und zylindrisch (hier: anstelle von konisch) ausgebildet ist und/oder mindestens einen Dichtring bzw. O-Ring aufweist.

Des Weiteren weist das Verschlusselement 3 einen Sicherungsabschnitt 25 auf, der als um die Mittelachse umlaufender Rücksprung 25 ausgebildet ist. In den Rücksprung 25 kann ein Sicherungsmittel 26 (s. Fig. 4A) bzw. ein Schnappring 26 (s. Fig. 4A) oder auch Sprengring eingreifen und axial anschlagen.

Das Verschlusselement 3 weist einen Führungsabschnitt 20 auf, der vorliegend an den Sicherungsabschnitt 25 angrenzt. Der Führungsabschnitt 20 ist derart ausgebildet, dass er in eine Ausnehmung 11 eingesetzt werden kann und sich zum Führen des gesamten Verschlusselements 33 (s. Fig. 4A) eignet, beispielsweise entlang der Mittelachse 22. Hierzu ist der Führungsabschnitt 20 umlaufend und vorzugsweise zumindest abschnittsweise zylindrisch um die Mittelachse 22 ausgebildet.

Nicht dargestellt ist, dass ein bzw. der Führungsabschnitt 20 alternativ oder ergänzend an einer anderen axialen Stelle auf der Mittelachse 22 (eine andere als z.B. in Fig. 2) des Verschlusselements 3 angeordnet sein kann. Beispielsweise kann der Führungsabschnitt 20 auch an das Dichtelement 24 oder an die Kopfseite 17 angrenzen. Nicht dargestellt und möglich ist auch, dass mehrere Führungsabschnitte 20 vorgesehen sind.

Das Verschlusselement 3 weist eine Verjüngung 27 auf, die vorliegend kegelstumpfförmig bzw. kegelstumpfabschnittsförmig (d.h. als ein Kegelstumpf bzw. Kegelstumpfabschnitt) ausgebildet ist. Die Verjüngung 27 hilft beim Einsetzen des Verschlusselements 3 in eine (nicht in Fig. 2 dargestellte) entsprechende Ausnehmung 11 für das Verschlusselement 3. Weil die Verjüngung 27 und optional ein zweiter Führungsabschnitt 58 vorliegend an den Führungsabschnitt 20 angrenzt und im Grunde das der Kopfseite 17 gegenüberliegende Ende des Verschlusselements 3 bildet, kann das Verschlusselement 3 mit der Verjüngung 27 voran in die entsprechende Ausnehmung 11 eingeführt werden und unmittelbar über den Führungsabschnitt 20 in eine geführte Stellung gebracht werden. Die entsprechende (in Fig. 2 nicht dargestellte) Ausnehmung 11 weist nämlich in wenigstens einem Abschnitt einen Radius 28 auf, der zumindest im Wesentlichen dem Radius 30 des Führungsabschnitts entspricht bzw. minimal kleiner (d.h. um bis zu 0,1%, 1% oder 5%) als dieser ist. Die gegenüber zur Stirnfläche 16 liegende Rückseite 49 der Kopfseite 17 kann auch als Dichtfläche wirken. An die Verjüngung 27 kann sich ein zweiter Führungsabschnitt 58 anschließen, der zu Zentrierung des Verschlusselementes in Einsetzrichtung dienen kann.

Das dargestellte und insoweit bevorzugte Verschlusselement 3 ist vorzugsweise als ein Spritzgussbauteil ausgeführt, das beispielsweise mittels eines (nicht dargestellten) wenigstens zweiteiligen Spritzgusswerkzeugs hergestellt worden ist. Das wenigstens zweiteilige Spritzgusswerkzeug kann sich quer zur Mittelachse 22 des Verschlusselements 3 auf und zu bewegen, insbesondere weil die Kontur des Verschlusselements 3 entlang der Mittelachse 22 keinen Hinterschnitt aufweist und/oder um die Mittelachse 22 rotationssymmetrisch ist.

In der Fig. 3A ist ein erfindungsgemäßer Kolben 2 mit einer Ausnehmung 11 im Bereich einer Vorderseite 7 zum Einsetzen des Verschlusselements 3 in der Einsetzrichtung 18 (in die Ebene •) dargestellt. Der Kolben 2 ist rund und im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet, wobei die Ausnehmung 11 mittig auf einer Mittelachse 32 des Kolbens 2 angeordnet ist. Die Einsetzrichtung 18 liegt auf der Mittelachse 32 und weist in die dargestellte Ebene hinein bzw. steht senkrecht auf dieser. Die Ausnehmung 11 ist im Grunde durch eine Bohrung mit abschnittsweise verschiedenen Durchmessern in dem Kolben 2 gebildet. Die Ausnehmung 11 weist eine konische Dichtfläche 33 auf, die zum als Konus 24 ausgebildeten Dichtelement 24 des Verschlusselements 3 der Fig. 2 korrespondiert. Weiter weist die Ausnehmung 11 eine im Wesentlichen zylindrische Versenkung 21 auf. Die Versenkung 21 korrespondiert zur Stirnfläche 16 des Verschlusselements 3 der Fig. 2.

Sternförmig aus der Mitte der Vorderseite 7 gehen Vertiefungen, insbesondere sechzehn Vertiefungen 35, einer Vorkanalstruktur 35 bis zum Randbereich 36 des Kolbens ab, wo die Vertiefungen 35 in eine umlaufende Randvertiefung 37 münden. Die Vertiefungen 35 sind schlitzförmig bzw. nutenförmig ausgebildet, d.h. als Schlitze und/oder Nuten ausgebildet. Die Vertiefungen 35 sind vorliegend jeweils um ein Vielfaches tiefer (in die dargestellte Ebene hinein) als die Vertiefungen 35 breit sind, insbesondere um das zwei- bis zu zwanzig- oder gar dreißigfache bzw. jegliches Vielfache dazwischen.

Vorliegend sind die Vertiefungen 35 in der Nähe der Mittelachse 32 außerdem tiefer als weiter entfernt von der Mittelachse 32. Angrenzend an die Versenkung 21 ist eine einzelne Vertiefung 35 doppelt so tief (dort liegt eine Tiefe 38 vor) wie an ihrem von der Mittelachse abgewandten Ende, an dem die Vertiefung 35 die größere Tiefe 39 aufweist. Vorliegend liegt eine Steigung der Tiefe 38, 39 der Vertiefung 35 vom Randbereich 36 aus ansteigend bis hin zur Ausnehmung 11 vor. Die Tiefen 38, 39 sind zumindest näherungsweise angrenzend an einem Ende einer einzelnen Vertiefung 35 zu messen, beispielsweise maximal 10 % oder 5 % oder 2 % beabstandet von dem Ende bezogen auf die Gesamtlänge der einzelnen Vertiefung 35.

Im Randbereich 36 des Kolbens 2, an dem von der Mittelachse 32 abgewandten Ende der Vertiefungen 35 bzw. in der Nähe der Außenseite 9, ist die auf der Vorderseite 7 umlaufende Randvertiefung 37 vorgesehen, in die vorliegend auch die Vertiefung 35 sanft ausläuft bzw. stufenlos mündet. Die Breite 40 der Vorkanalstruktur 35 bzw. Vertiefung 35 ist jeweils zumindest näherungsweise konstant.

Es gehen sternförmig aus der Mitte der Vorderseite 7 Nuten bzw. Schlitze 41 einer Entlüftungsmöglichkeit 41 von der Ausnehmung 11 bzw. ebenfalls von einer in einer tieferen Ebene an die Ausnehmung 11 angrenzenden Kanalstruktur 10 des Kolbens 2 ab. Es sind acht Nutzen bzw. Schlitze 41 vorgesehen. Die Bestandteile der Entlüftungsmöglichkeit 41 sind als Schlitze 41 und/oder Nuten 41 ausgebildet und verlaufen zumindest im Wesentlichen parallel zu der Ausnehmung 11 und der Kanalstruktur 10, also in die dargestellte Ebene hinein. Die Entlüftungsmöglichkeit 41 weist vorliegend eine zumindest im Wesentlichen ähnliche bzw. gleiche Tiefe 42 und Breite 43 wie die Vorkanalstruktur 35 auf.

Nicht dargestellt sind die folgenden bevorzugten Ausgestaltungsmöglichkeiten von der Entlüftungsmöglichkeit 41 für gute fluidische Durchgängigkeit hinsichtlich der Entlüftung und möglichst schlechter fluidischer Durchgängigkeit von insbesondere pastösen Kartuscheninhalten 5. Die Tiefe 42 und/oder Breite 43 ist bevorzugt konstant gewählt, wobei am Ende der Entlüftungsmöglichkeit 41 ein Ein- bzw. Auslauf mit abweichenden Tiefen 42 und Breiten 43 vorgesehen sein kann. Beispielsweise kann die Tiefe 42 im Bereich von 0,1 mm bis 5 mm oder im Bereich von 0,5 mm bis 3 mm, insbesondere im Bereich von 1 mm bis 2 mm, gewählt werden. Die Breite 43 kann im Bereich von 0,01 bis 2 mm oder im Bereich von 0,05 bis 1 mm, insbesondere im Bereich von 0,1 mm bis 0,5 mm gewählt werden.

In Fig. 3A (aber auch Fig. 1A-C und 4A-B) ist am Kolben umlaufend um den Rand der Vorderseite 7 und der Hinterseite 8 jeweils ein als Dichtlippe ausgebildeter Abstreifer 14 vorgesehen, welcher Kartuscheninhalt 5 von einer Innenfläche 6 einer Kartusche 4 abstreifen kann, weil er eine wenigstens umlaufend linienförmige Stirnseite hat und dicht an einer Innenfläche 6 anliegen kann bzw. sogar daran angepresst anliegen kann. Der Abstreifer 14 kann umlaufend um die Mittelachse 32 leicht in Richtung der Mittelachse 32 federnd eingedrückt werden. Dabei weist der Abstreifer 14 an der Vorderseite 7 zur Vorderseite 7 bzw. von der Hinterseite 8 weg. Der Abstreifer 14 an der Hinterseite 8 weist zur Hinterseite 8 bzw. von der Vorderseite 7 weg. Der in Fig. 3B gezeigte Kolben 2 ist einzig gegenüber dem Kolben 2 der Fig. 3A dahingehend weitergebildet, dass vier randseitige Vorsprünge 49 am Rand der Versenkung 21 vorgesehen sind. Die Vorsprünge 49 können in entsprechende (nicht dargestellte) Rücksprünge 23 an dem Verschlusselement 3 bzw. an dessen Kopfseite 17 korrespondieren. Die Rücksprünge 23 können beispielsweise an der Stelle/im Bereich des Dichtungshilfselements 23 und/oder als das und/oder ergänzend zu dem Dichtungshilfselement 23 am Verschlusselement 3 vorgesehen sein. Die Rücksprünge 23 können umlaufend und/oder verteilt an der Kopfseite 17 vorgesehen sein und/oder zu den Vorsprüngen 49 korrespondieren.

Nicht in Fig. 3A-B ersichtlich, aber vorhanden, ist eine Hinterseite 8 des Kolbens 2, die abgewandt von der dargestellten Vorderseite 7 des Kolbens parallel zur Vorderseite 7 angeordnet ist. Umlaufend um die Vorderseite 7 sowie die Hinterseite 8 ist eine Außenseite 9 des Kolbens 2 vorgesehen. Die Außenseite 9 ist insbesondere zum umlaufenden Abdichten an einer (nicht dargestellten) Innenfläche 6 einer Kartusche 4 vorgesehen und weist hierzu eine (nicht ersichtliche) Dichtungsnut 12 mit einer Dichtung 13 auf.

In der Fig. 4A ist das Verschlusselement 2 der Fig. 2 in den Kolben der Fig. 3A eingesetzt dargestellt, wodurch die Kartuschenkolbeneinrichtung 1 vervollständigt bzw. zusammengesetzt ist. Die Kartuschenkolbeneinrichtung 1 ist ferner in eine mit Kartuscheninhalt 5 gefüllte Kartusche 4 eingesetzt, wobei die Vorderseite 7 des Kolbens 2 zum Kartuscheninhalt 5 gewandt ist und vom Kartuscheninhalt 5 beabstandet ist, so dass ein luftgefüllter Hohlraum 34 verbleibt. Die Ausnehmung 11 weist die vorliegende zylindrische Versenkung 21 mit einer weiteren Dichtfläche 47, die konische Dichtfläche 33 sowie das als Schnappring 26 ausgeführte Sicherungsmittel 26 auf. Es liegt ein fließender Übergang von der Ausnehmung 11 zu einer fluidisch an die Ausnehmung 11 angebundenen Kanalstruktur 10 vor, weil die Kanalstruktur 10, zumindest im Wesentlichen, einen gleichen Radius 29 bzw. Durchmesser bzw. Querschnitt wie ein Abschnitt der Ausnehmung 11 als Radius 28 bzw. Durchmesser aufweist.

Dabei befindet sich das Verschlusselement 3 in der Fig. 4A in einer Offenstellung relativ zum Kolben 2, wobei der Querschnitt der Kanalstruktur 10 aufgrund des Führungsabschnitts 20 im Wesentlichen fluidisch blockiert ist, wobei jedoch die als Nut 41 ausgebildete Entlüftungsmöglichkeit 41 für einen fluidischen Durchgang am Verschlusselement 3 vorbei sorgt. Das Verschlusselement 3 ist in der dargestellten Offenstellung in eine die Kanalstruktur 10 fluidisch verschließende Geschlossenstellung verstellbar geführt angeordnet, weil das Verschlusselement 3 relativ zum Kolben nach rechts (entlang der Mittelachsen 15, 22, 32 und in der Einsetzrichtung 18) in der Fig. 4A verschiebbar ist.

Das Verschlusselement 3 der Fig. 4A-B kann zum Bereitstellen der Offenstellung in der Offenstellung in der Ausnehmung 11 an ein als Schnappring 26 ausgebildetes Sicherungsmittel 26 in der Auszugsrichtung 19 mit dem Sicherungsabschnitt 25 anschlagen. Das Sicherungsmittel 26 ist in eine um die Mittelachse umlaufende Nut im Bereich der Ausnehmung 11 eingesetzt.

Das Verschlusselement 3 der Fig. 4A-B ist zum Bereitstellen der Offenstellung in der Offenstellung in der Ausnehmung 11 aufgrund einer Klemmung im Bereich des Führungsabschnitts 20 in der Ausnehmung fixiert gehalten. Über die quer zur Mittelachsen 22, 32 des Kolbens 2 und des Verschlusselements 3 orientierte Stirnfläche 16 des Verschlusselements 3 kann das Verschlusselement 3 mit einer Kraft in der Einsetzrichtung 18 beaufschlagt werden. Die Einsetzrichtung 18 weist zur Hinterseite 8 des Kolbens 2 und verläuft vorliegend parallel zu den Mittelachsen 15, 22, 32.

Eine Auszugsrichtung 19 ist entgegengesetzt zur Einsetzrichtung 18 angeordnet. Wenn das Verschlusselement 3 in der Einsetzrichtung 18 relativ zum Kolben 2 bewegt wird, taucht die Kopfseite 17 in die Versenkung 21 ein und das Dichtungshilfselement 23 kommt in Kontakt mit dem Rand der Versenkung 21, an dem eine umlaufende, weitere Dichtfläche 47 angeordnet ist, und dichtet dort ab; des Weiteren schmälert sich ein bzw. der Spalt 44 zwischen der Kopfseite 17 und dem Boden der Versenkung 21, über die ein fluidischer Durchgang zur Ausnehmung 11 und zur Kanalstruktur 10 zum Entlüften gewährleistet wird.

In der Fig. 4A-B ist ersichtlich, dass die Vorkanalstruktur 35 in der Nähe der Außenseite 9 bzw. im Randbereich 36 weniger tief ist als in der Nähe der Versenkung 21. Damit werden die Entlüftungsfunktion und die Hersteilbarkeit verbessert, weil die Vorkanalstruktur 35 so weniger schnell verstopfen kann und weil ein durchschnittlich geringeres Aspektverhältnis (Tiefe/Breite) von Nuten in der Regel einfacher zu fertigen ist.

Die Außenseite 9 ist mit einer um die Außenseite verlaufende Dichtungsnut 12 und einer in der Dichtungsnut 12 enthaltenen Dichtung 13 versehen. Die Dichtung 13 ist vorliegend ein O- Ring 13. An der Außenseite 9 in den Randbereichen 36 sind Abstreifer 14 vorgesehen, die einen Austritt von Kartuscheninhalt 5 durch Abstreifen an der Innenfläche 6 der Kartusche 4 vermeiden sollen, insbesondere indem die Abstreifer 14 durchgängig umlaufend und gepresst an der Innenfläche 6 anliegen. Der Kolben 2 weist einen Durchmesser 45 von vorliegend 60 mm +/- 6 mm auf. Nicht dargestellt, aber möglich sind auch Durchmesser 45 im Bereich von 10 mm bis zu 200 mm bzw. jeder ganzzahlige Einzelwert vom Durchmesser 45 dazwischen. Der Durchmesser wird regelmäßig in Abhängigkeit vom Durchmesser einer entsprechenden Kartusche 4 gewählt.

Der Kolben weist eine Dicke 46 von vorliegend 15 mm +/- 1 ,5 mm auf. Nicht dargestellt, aber möglich sind auch Dicken 46 im Bereich von 5 mm bis 100 mm bzw. jeder ganzzahlige Einzelwert der Dicke 46 dazwischen. Die gewählte Dicke 46 hängt maßgeblich davon ab, welches Material verwendet wird, welcher Durchmesser 45 verwendet wird und welchen Widerstand gegen Verformung der Kartuscheninhalt 5 leistet.

Die Vorkanalstrukturen 35 weisen eine Breite 40 von vorliegend 0,2 +/- 0,15 mm auf. Die Tiefe 38, 39 der Vorkanalstrukturen 35, gemessen entlang der Mittelachse 32 des Kolbens 2 und gemessen von der Ebene der Vorderseite 7 des Kolbens 2 aus, misst an einem Ende von 4 mm +/- 1 mm als Tiefe 39 im Randbereich 36 bzw. in der Nähe der Außenseite bzw. der Randvertiefung 37, bis hin zu 2 mm +/- 0,5 mm am anderen Ende, also in der Nähe der Versenkung 21 , als Tiefe 38.

Die Fig. 4B zeigt die Kartuschenkolbeneinrichtung 1 der Fig. 4A in einer Geschlossenstellung, wobei der Kartuscheninhalt 5 das Verschlusselement 3 in die Geschlossenstellung gedrückt hat. Dabei ist das Verschlusselement 3 entlang der Mittelachsen 15, 22, 32 in der Einsetzrichtung 18 bis zum Anschlag der Rückseiteder Kopfseite 17 auf den Boden der Versenkung 21 und bis zum Anschlag des Dichtelements 24 auf die Dichtfläche 33 eingeschoben. Das Dichtelement 24 dichtet auf der Dichtfläche 33 gegen einen fluidischen Durchgang entlang des Verschlusselements durch die Ausnehmung und durch die Kanalstruktur hindurch ab. Außerdem dichtet das Dichtungshilfselement 23 bzw. die Dichtlippe 23 in der Versenkung 21 umlaufend um die Stirnfläche 16 in der Versenkung 21 an einer umlaufenden weiteren Dichtfläche 47 ab. Der ringförmige Spalt 44 zwischen der Kopfseite 17 und dem Boden der Versenkung 21 ist geschlossen bzw. (temporär) nicht vorhanden. Das Sicherungsmittel 26 befindet sich im Sicherungsabschnitt 25, schlägt jedoch nicht gegen den Sicherungsabschnitt 25 an, sondern ist in dieser Stellung lediglich zum Anschlägen gegen den Sicherungsabschnitt 25 in der Auszugsrichtung 19 ausgebildet bzw. fähig.

In der Fig. 4B ist ferner der Kartuscheninhalt 5 dargestellt, der das Verschlusselement 3 beim Einschieben der Kartuschenkolbeneinrichtung 1 (mit dem Verstellelement 3 ursprünglich in der Offenstellung, nicht dargestellt) über die Stirnfläche 16 in die Geschlossenstellung in die Ausnehmung 11 gedrückt bzw. verstellt hat. Dabei kam es zur Entlüftung der Kartusche 4 bzw. einem Luftentweichen aus dem Hohlraum 34 der Kartusche 4 mittels der Vorkanalstruktur 35, über den Spalt 44, über die Entlüftungsmöglichkeit 41 an dem Verschlusselement 3 vorbei und an der Hinterseite 8 aus der Kanalstruktur 10 des Kolbens 2 hinaus, und zwar bis letztlich - wie dargestellt - die Geschlossenstellung vorlag bzw. vorliegt.

Bemerkenswert an Fig. 4B ist, dass der Kartuscheninhalt 5 trotz seiner hohen Viskosität und trotz der schmalen Breite bzw. dem hohen Aspektverhältnis der Vorkanalstrukturen 35 in die Vorkanalstrukturen 35 eingedrungen ist. Vorteilhaft ist hier, dass das Eindringen durch die von außen nach innen zunehmende Tiefe 38, 39 der Vorkanalstrukturen 35 gleichfalls von außen nach innen stattgefunden hat, so dass die aus dem Hohlraum 34 abzuführende Luft allmählich und vollständig abgeführt worden ist.

Nicht dargestellt ist eine Ausführungsform einer Kartuschenkolbeneinrichtung 1 , bei der keine Vorkanalstrukturen 35, insbesondere keine auf der Vorderseite 7, vorgesehen sind.

In der Fig. 1A-C und 4A-B weist die jeweils dargestellte Kartusche 4 rückseitig eine Kolbenöffnung 48 auf, in die vorliegend jeweils die Kartuschenkolbeneinrichtung 1 axial einsetzbar und eingesetzt ist. Auf der der Kolbenöffnung 48 gegenüberliegenden Seite (vorderseitig), insbesondere aber an den restlichen Stellen der Kartusche abseits der Kolbenöffnung 48, ist vorliegend keine weitere Kolbenöffnung dargestellt, obgleich diese typischerweise vorgesehen ist.

Wie Fig. 1 A-C zeigen, weist die Kartusche 4 ferner ein vorderseitiges Ventil 49 als eine weitere Kolbenöffnung auf, insbesondere zum Entnehmen des Kartuscheninhalts 5.

Insbesondere sind/ist grundsätzlich eine weitere Kolbenöffnung und/oder ein Ventil 49 insbesondere vorderseitig an der Kartusche 4 angeordnet und/oder zum Verwenden der gefüllten, entlüfteten und verschlossenen Kartusche 4 vorgesehen, typischerweise weil der Kartuscheninhalt 5 beim weiteren Einschieben der Kartuschenkolbeneinrichtung 1 bzw. des Kolbens 2 aus der Kartusche herausgedrückt werden soll.

In der Fig. 5A-C ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kartuschenkolbeneinrichtung 1 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Die Kopfseite 17 des Verschlusselementes 3 ist als Deckel 17B ausgebildet, insbesondere mit dem Durchmesser 17A der Kopfseite des Verschlusselementes. Die in der Fig. 5A-C dargestellte Kartuschenkolbeneinrichtung 1 ist zum Einsetzen in eine Kartusche 4 und zum Entlüften und rückseitigen Verschließen der Kartusche 4 ausgebildet. Dabei zeigt Fig. 5A einen Kolben 2 von seiner Hinterseite 8, wobei ein Verschlusselement 3 auf einer von der Hinterseite 8 abgewandten Vorderseite 7 (s. Fig. 5C) in eine Ausnehmung 11 im Bereich der Vorderseite 7 (s. Fig. 5C) eingesetzt ist und durch eine hier zentral auf einer Mittelachse 22, 32 gelegene Kanalstruktur 10 ersichtlich ist. Genauer gesagt ist eine Verjüngung 27 des Verschlusselements 3 ersichtlich, die vorliegend als Kegelstumpfabschnitt 27 ausgebildet ist. Das Verschlusselement 3 befindet sich in einer Offenstellung, so dass ein fluidischer Durchgang bzw. eine fluidische Verbindung, insbesondere zum Entlüften einer Kartusche 2, von der Hinterseite 8 durch die Kanalstruktur 10 am Verschlusselement 3 vorbei bis zur Vorderseite 7 möglich ist. Die Hinterseite 8 (bzw. auch die nicht ersichtliche Vorderseite 7) ist umkreist bzw. umgeben von einer Außenseite 9; in anderen Worten umläuft die Außenseite 9 die Hinterseite 8 sowie ebenfalls die Vorderseite 7 (s. Fig. 5C).

Die Fig. 5B zeigt die Kartuschenkolbeneinrichtung 1 von der Seite bzw. Außenseite 9. An der Außenseite 9 umlaufend befindet sich eine Dichtungsnut 12 und darin eine Dichtung 13 bzw. ein O-Ring 13 zum umlaufenden Abdichten an einer (nicht dargestellten) Kartuschenwandung bzw. einer Innenfläche 6 einer Kartusche 4. Die Dichtung 13 steht radial von der Außenseite 9 vor. Außerdem sind an der Außenseite 9 umlaufend zwei Abstreifer 14 angeordnet, die sich an einer bzw. der Kartuschenwandung bzw. Innenfläche 6 einer Kartusche 4 anlegen können und dabei elastisch radial eingedrückt werden können. Die beiden Abstreifer 14 befinden sich im an der Vorderseite 7 gelegenen Bereich der Außenseite 9 und sind zur Vorderseite 7 gewandt bzw. weisen in Richtung der Vorderseite 7; gegenüberliegend bzw. im an der Hinterseite 8 gelegenen Bereich ist die Außenseite 9 zumindest im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet. Das Verschlusselement 3 steht von der Vorderseite 7 hervor, da es in der Offenstellung angeordnet ist. Das Verschlusselement 3 ist in einer Einsetzrichtung 18, die von der Vorderseite 7 zur Hinterseite 8 weist, in eine die Kanalstruktur 10 fluidisch verschließende Geschlossenstellung verstellbar geführt angeordnet. Dabei ist das Verschlusselement 3 zum Bereitstellen der Offenstellung in der Offenstellung durch Verklemmung mittels seines (nicht ersichtlichen) Führungsabschnitts 20 in der Ausnehmung 11 kraftschlüssig fixiert gehalten. Das Verschlusselement 3 schlägt ferner in der Auszugsrichtung 19 mittels seines Sicherungsabschnitts 25 an einem Sicherungsmittel 26 in der Ausnehmung 11 an (nicht ersichtlich in der Fig. 5A-C).

Die Fig. 5C zeigt die Kartuschenkolbeneinrichtung 1 mit Blick auf die Vorderseite 7, wobei das Verschlusselement 3 in der Ausnehmung 11 eingesetzt ist und sich in der Offenstellung befindet. Am Verschlusselement 3 und zumindest im Wesentlichen parallel zur Vorderseite 7 befindet sich eine ebene, runde Stirnfläche 16; die Stirnfläche 16 ist Teil einer zylindrischen Kopfseite 17 des Verschlusselements 3. Zwischen der Kopfseite 17 und einer zentral auf der Vorderseite 7 angeordneten, zylindrischen und zur Kopfseite 17, insbesondere Stirnfläche 16 und/oder Rückseite korrespondierenden, runden Versenkung 21 (die Versenkung 21 ist von der Kopfseite 17 in der Darstellung der Fig. 5C vollständig überdeckt) ist in der dargestellten Offenstellung ein zumindest im Wesentlichen zur Vorderseite 7 paralleler Spalt 44 (der ebenfalls überdeckt ist) ausgebildet. Umlaufend um die Kopfseite 17, angrenzend an die Stirnfläche 26, ist ferner ein Dichtungshilfselement 23 angeordnet, das als Dichtlippe 23 ausgebildet ist. Das Dichtungshilfselement 23 kann in der Versenkung 21, insbesondere in einer nicht dargestellten Geschlossenstellung des Verschlusselements 3, umlaufend abdichten.

In der nicht dargestellten Geschlossenstellung ist der Spalt 44 geschlossen bzw. nicht mehr vorhanden. In der Geschlossenstellung steht in einer Alternative das Verschlusselement 3, insbesondere die Kopfseite 17, nicht von der Vorderseite 7 hervorsteht und schließt plan mit der Vorderseite 7 ab bzw. ist in der Vorderseite versenkt, insbesondere weil das Verschlusselement 3 entlang der Einsetzrichtung 18 in den Kolben 2 eingedrückt worden ist.

Radial, insbesondere speichenförmig oder sternförmig von der Mitte der Vorderseite 7, insbesondere von der Ausnehmung 11 und/oder von der Versenkung 21 aus gehen mindestens zwei, bevorzugt mindestens vier, besonders bevorzugt zwei bis fünfzig nach außen offene, zur nicht dargestellten Kartusche 4 hin offene, nutenförmige Vertiefungen 35 und bilden die Vorkanalstrukturen 35 bis hin zum Randbereich 36, und münden insbesondere vorliegend in einer auf der Vorderseite 7 umlaufenden Randvertiefung 37. Radial, insbesondere speichenförmig oder sternförmig von der Mitte der Vorderseite 7, insbesondere von der Ausnehmung 11 und/oder von der Versenkung 21 aus gehen in Fig. 5C vierundzwanzig nach außen offene, zur nicht dargestellten Kartusche 4 hin offene, nutenförmige Vertiefungen 35 bzw. Vorkanalstrukturen 35 bis hin zum Randbereich 36 ab und münden damit vorliegend in einer auf der Vorderseite 7 umlaufenden Randvertiefung 37. Grundsätzlich können die Vertiefungen 35 auch von der Mitte der Vorderseite 7, insbesondere der Ausnehmung 11 und/oder der Versenkung 21 aus bis in den Randbereich 36 verlaufen und jeglichen Verlauf aufweisen, wie bspw. geschlängelt, gezackt, leiterförmig und/oder Fischgrätmuster etc. Die Vertiefungen 35 sind an der Vorderseite 7 zumindest näherungsweise flächendeckend und verteilt angeordnet, so dass großflächig entlüftet werden kann. In der Nähe des Randbereichs 36 der Vorderseite 7 sind die Vorkanalstrukturen 35 doppelt so tief (Tiefe 39 beträgt dort 4 mm) wie in der Nähe der Versenkung 21 (Tiefe 38 beträgt dort 2 mm). Die Vorkanalstrukturen 35 weisen eine Breite 40 von 0,2 mm auf, insbesondere von 0,2 mm bis 1 mm, bevorzugt kleiner gleich 0,6 mm. Umlaufend um die Vorderseite 7 ist einer der Abstreifer 14 ersichtlich. Die Vorkanalstrukturen 35 befinden sich vorliegend auf der Vorderseite 7, wobei eine Anordnung auf der Hinterseite 8 alternativ oder ergänzend aber auch möglich ist. Die Vorkanalstrukturen 35 verbinden hier die Vorderseite 7 mit der Ausnehmung 11, mit der Kanalstruktur 10 und mit der Hinterseite 8 fluidisch.

Der Kolben 2 der Fig. 5A-C ist zumindest im Wesentlichen zylindrisch („zumindest im Wesentlichen“ weil die Abstreifer 14 und die umlaufende Dichtungsnut 12 bzw. Dichtung 13 die Außenkontur von einer Zylinderform abweichen lassen).

Der Kolben 2 und das Verschlusselement 3 der Fig. 5A-C sind vorliegend mittels Spritzguss hergestellte Teile. Das Verschlusselement 3 ist aus einem weicheren Material (insbesondere ein polymeres Material) als das Material des Kolbens 2 (insbesondere ein polymeres Material) hergestellt. Vorliegend ist das Verschlusselement 3 aus einem thermoplastischen Elastomer und der Kolben 2 aus einem Polyethylen, wobei alternativ oder ergänzend auch ein Polypropylen (oder anderer Kunststoff) infrage kommt. Diese oderauch andere Polymere bzw. Kunststoffe kommen als Material für sämtliche in dieser Anmeldung erwähnte Teile infrage.

Das Kartuschenkolbeneinrichtung der Fig. 6A.1 bis 6C ist in Fig. 6A in der Offenstellung und in den Fig. 6B in der Geschlossenstellung dargestellt. Das Verschlusselement 3 ist in den Kolben 2 eingesetzt. In der Offenstellung steht die Kopfseite 17 aus der Vorderseite des Kolbens heraus, Fig. 6A.1 und Fig. 6A.2. Die förderseitige Hinterseite 8 des Kolbens 2 ist in Fig. 6A.1 und Fig. 6A.2 dargestellt. Der Kolben weist in der Auflagefläche 51 für die Rückseite 49 der Kopfseite des Verschlusselementes Öffnungen 53 für eine Entlüftung auf.

Die Kopfseite des Verschlusselementes ist als Deckel 50 ausgebildet. Der Deckel weist die Stirnfläche auf, die als Abdichtung 56 ausgebildet ist und eine Rückseite 49, die ebenfalls zur Abdichtung der Öffnungen 53, s. Fig. 6C ausgebildet ist, indem die Rückseite die Auflagefläche 51 für die Rückseite fluiddicht verschließen kann. Die Auflagefläche 51 kann als Dichtfläche 33 ausgebildet sein. Durch den Durchmesser der Kopfseite des Verschlusselementes kann dieses durch die medienseitige Einwirkung von Kraft selbstätig verschlossen werden, indem förderseitig eine Antriebswelle eines Mischers ein Medium fördert. In der Offenstellung ist die zumindest teilweise bis vollständig um die Kopfseite umlaufende Rille 52 fluidisch durchgängig und die Luft kann durch die Öffnungen 53 und optional die Kanalstruktur entweichen. In der Geschlossenstellung wird die Rille 52 durch die Abdichtung 56 fluiddisch verschlossen, Fig. 6B.1. Der Kolben weist zudem eine am äußeren Umfang umlaufende Dichtlippe 55 auf. In Fig. 6C ist der Kolben in Draufsicht auf die Auflagefläche der Rückseite 51 dargestellt, die die Öffnungen 53 und die die Vorkanalstruktur 35 darstellen sowie eine Zentrierung 54 in Richtung der Hinterseite des Kolbens.

Die Kartuschenkolbeneinrichtung der Fig. 7A bis 7E ist in Fig. 7A in der Offenstellung und in den Fig. 7B in der Geschlossenstellung dargestellt. Das Verschlusselement 3 ist in den Kolben 2 eingesetzt. In der Offenstellung steht die Kopfseite aus der Vorderseite des Kolbens heraus, Fig. 7A. Die förderseitige Hinterseite 8 des Kolbens 2 ist in Fig. 7A dargestellt. Der Kolben weist die Auflagefläche 51 wie in Figur 7C dargestellt für die Rückseite der Kopfseite des Verschlusselementes auf. Das Verschlusselement weist eine Verjüngung als Sicherungsabschnitt 25 sowie einen Führungsabschnitt 20 auf. Die Dichtfläche in der Ausnehmung des Kolbens 33 ist in Fig. 7A dargestellt. Die Dichtflächen 33 und der Konusdichtung 24 liegen in der Geschlossenstellung aneinander an und dichten die Kartuschenkolbeneinrichtung fluidisch dicht ab. Die Kopfseite 17 des Verschlusselementes 3 ist als Deckel 17B ausgebildet. Durch den Durchmesser 17A der Kopfseite des Verschlusselementes kann dieses durch die medienseitige Einwirkung von Kraft selbstätig verschlossen werden, indem förderseitig eine Antriebswelle eines Mischers ein Medium fördert. In der Offenstellung ist die zumindest teilweise bis vollständig um die Kopfseite umlaufende Rille 52 fluidisch durchgängig und die Luft kann entlang des Verschlusselementes durch die Kanalstruktur 10 entweichen. In der Geschlossenstellung wird die Kanalstruktur 10 fluiddisch durch das Dichtelement in der Ausgestaltung einer Konusdichtung 24 verschlossen, Fig. 7B. Der Kolben weist zudem eine am äußeren Umfang umlaufende Dichtlippe 55 auf. Als 62 ist die Fußseite dargestellt. In Fig. 7C ist der Kolben in Draufsicht auf die Auflagefläche der Rückseite 51 dargestellt, die Vorkanalstruktur 35 darstellt sowie eine Zentrierung 54 in Richtung der Hinterseite des Kolbens.

Die Figuren 7D und 7E zeigen die Offen- und Geschlossenstellung der Kartuschenkolbeneinrichtung umfassend einen Kolben 2 und ein Verschlusselement 3 (7D offen, 7E geschlossen). Ferner zeigten die Figuren Luftzutrittselement oder radiale Rillen 57, die außen am Kolben um die Kopfseite des Verschlusselementes.

Die Kanalstruktur (nicht dargestellt) mit Vorkanalstruktur 35 (Fig. 7C) verläuft vorzugsweise ausgehend von der Ausnehmung radial in Richtung des äußeren Umfangs des Kolbens. Besonders bevorzugt verläuft Kanalstruktur umfassend eine Vorkanalstruktur von der Ausnehmung radial nach zumindest teilweise nach außen in Richtung des äußeren Umfangs des Kolbens, wobei die Vorkanalstruktur in der Auflagefläche 51 des Kolbens angeordnet ist. Die Auflagefläche des Kolbens tritt in der Geschlossenstellung mit der Rückseite des Verschlusselements in Kontakt, vorzugsweise liegt die Rückseite des Verschlusselementes auf der Auflagefläche auf, bevorzugt fluidisch abdichten auf. Die Kartuschenkolbeneinrichtung der Fig. 8A bis 8C ist in Fig. 8A in der Offenstellung und in den Fig. 8B in der Geschlossenstellung dargestellt. In der Geschlosssenstellung ist die Kopfseite des Verschlusselementes im Wesentlichen in den Kolben eingeschoben. Das Verschlusselement 3 ist in den Kolben eingesetzt. In der Offenstellung steht die Kopfseite aus der Vorderseite des Kolbens heraus, Fig. 8A.1, 8A.2. Die förderseitige Hinterseite 8 des Kolbens ist in Fig. 8A dargestellt. Der Kolben weist die Auflagefläche 51 wie in Figur 8C dargestellt für die Rückseite der Kopfseite des Verschlusselementes auf. Das Verschlusselement weist eine Verjüngung als Sicherungsabschnitt 25 sowie einen Führungsabschnitt 20 auf. Die Dichtfläche in der Ausnehmung des Kolbens 33 ist in Fig. 7A dargestellt. Die Dichtflächen 33 und der zylinderförmigen Dichtung 24 liegen in der Geschlossenstellung aneinander an und dichten die Kartuschenkolbeneinrichtung fluidisch dicht ab. Die Kopfseite 17 des Verschlusselementes ist als Deckel 17B ausgebildet. Durch den Durchmesser 17A der Kopfseite des Verschlusselementes kann dieses durch die medienseitige Einwirkung von Kraft selbstätig verschlossen werden, indem förderseitig eine Antriebswelle eines Mischers ein Medium fördert. In der Offenstellung ist die zumindest teilweise bis vollständig um die Kopfseite umlaufende Rille 52 fluidisch durchgängig und die Luft kann entlang des Verschlusselementes durch die Kanalstruktur 10 entweichen. In der Geschlossenstellung wird die Kanalstruktur 10 fluiddisch durch das Dichtelement in der Ausgestaltung der zylinderförmigen Dichtung 24 verschlossen, Fig. 8B. Der Kolben weist zudem eine am äußeren Umfang umlaufende Dichtlippe 55 auf. In Fig. 7B und 7C ist der Kolben in Draufsicht auf die Auflagefläche der Rückseite 51 dargestellt, die Vorkanalstruktur 35 darstellt sowie eine Zentrierung 54 in Richtung der Hinterseite des Kolbens. Die Figuren 8A.2 und 8B.2 zeigen die Offen- und Geschlossenstellung der Kartuschenkolbeneinrichtung umfassend einen Kolben und ein Verschlusselement 3 (8A.2 offen, 8B.2 geschlossen). Ferner zeigen die Figuren Luftzutrittselement oder radiale Rillen 57, die außen am Kolben um die Kopfseite des Verschlusselementes.

Die Figuren 9a bis 9c zeigen eine alternative Ausführungsform eines Verschlusselementes 3 in einem Kolben 2, in der das Verschlusselement 3 an seiner Kopfseite eine Öffnung 61 aufweist. Die Öffnung 61 reicht von der Stirnfläche bis zur Rückseite der Kopfseite und ist durch das Verschlusselement bis zum gegenüberliegenden Ende des Verschlusselementes geführt, insbesondere bis zur Fußseite 62 des Verschlusselementes. Das Verschlusselement weist auf der der Stirnfläche gegenüberliegenden Rückseite mindestens drei Elemente 59 auf, möglich sind auch 4 bis 6 oder mehr Elemente, die jeweils mindestens eine Dichtfläche 60, bevorzugt zwei Dichtflächen 60, aufweisen, die vom äußeren Umfang der Elemente 59 zur Öffnung 61 hin ausgebildet sind. Durch äußere Krafteinwirkung auf die Außenflächen der Elemente 59 kommen die Dichtflächen 60 von zwei benachbarten Elementen 59 aufeinander zu liegen und verschließen die Öffnung 61 des Verschlusselementes auf der, der Stirnfläche abgewandten Seite. Die Öffnung im Verschlusselement liegt vorzugsweise auf und/oder parallel zur Längsmittelachse des Verschlusselementes. Die Ausführungsform entspricht einem Verschlusselement mit konischen Spalten, der durch die Elemente mit Dichtflächen gebildet wird.

Bezugszeichenliste

1 Kartuschenkolbeneinrichtung

2 Kolben

3 Verschlusselement

4 Kartusche

5 Kartuscheninhalt

6 Innenfläche (der Kartusche)

7 Vorderseite (des Kolbens), kartuschenseitig

8 Hinterseite (des Kolbens), förderseitig

9 Außenseite (des Kolbens)

10 Kanalstruktur

11 Ausnehmung

12 Dichtungsnut

13 Dichtung, O-Ring

14 Abstreifer

15 Mittelachse (der Kartusche)

16 Stirnfläche, kartuschen- bzw. medienseitig

17 Kopfseite

17A Durchmesser der Kopfseite des Verschlusselementes 3

17B Deckel, insbesondere mit Durchmesser 17A der Kopfseite 17 des Verschlusselementes

18 Einsetzrichtung

19 Auszugsrichtung

20 Führungsabschnitt

21 Versenkung (der Ausnehmung)

22 Mittelachse (des Verschlusselements)

23 Dichtungshilfselement, Dichtlippe

24 Dichtelement (des Verschlusselements), Konus

25 Sicherungsabschnitt, Verjüngung

26 Sicherungsmittel, Schnappring

27 Verjüngung, Kegelstumpf, Kegelstumpfabschnitt Radius (der Ausnehmung) Radius (der Kanalstruktur) Radius (des Führungsabschnitts) Durchmesser (des Führungsabschnitts) Mittelachse (des Kolbens) Dichtfläche (der Ausnehmung) Hohlraum Vorkanalstruktur Randbereich (des Kolbens) A innerer Durchmesser Randbereich, insbesondere ohne RandvertiefungB äußerer Durchmesser Randbereich Randvertiefung (des Kolbens), umlaufende Randvertiefung (des Kolbens) Tiefe (der Vorkanalstruktur) Tiefe (der Vorkanalstruktur) Breite (der Vorkanalstruktur) Entlüftungsmöglichkeit, Nut, Schlitz Tiefe (der Entlüftungsmöglichkeit) Breite (der Entlüftungsmöglichkeit) Spalt Durchmesser (des Kolbens) Dicke (des Kolbens) weitere Dichtfläche (an der Versenkung) Kolbenöffnung Rückseite gegenüberliegend zur Stirnfläche Deckel Auflagefläche Rückseite Rille Öffnungen Zentrierung Dichtlippe(n) Dichtungshilfselement, Abdichtung, überstehende Dichtlippe Luftzutrittselement oder radiale Rille zweiter Führungsabschnitt Elemente mit mindestens zwei Dichtflächen (60) Dichtflächen Öffnung des Verschlusselementes Fußseite