CN106573270B - 用于分配介质的设备和用于从前面填充该设备的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于分配介质的设备，所述设备包括其中能够可移动地接纳活塞的筒。在筒的出口面中布置有出口，用于将介质输送到筒的储存腔室中。活塞包括：输送侧；驱动侧，其与输送侧相反地设置；和至少一个密封件，其布置在活塞的侧壁处，用于在活塞与内筒壁之间提供不透流体的密封。筒包括至少一个凸起和/或至少一个凹进。凸起或凹进以及活塞被布置成使得它们能以这样一种方式接合，即：使得当活塞被布置在填充位置时，基本上没有气体被困在出口面、活塞的输送侧和面对出口面的密封件之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于分配介质的设备和一种用于从前面填充所述设备的方法。
背景技术
本领域已知通过用于分配介质的出口从前面填充筒的方式来用介质填充筒。替代性地，常常通过布置在填充侧上的入口来填充筒，所述入口通常布置在筒的与筒的出口相对布置的端部处；这通常被称为从后面填充。
如例如EP 2 428 282 A1所公开地，本领域还已知空气可能在填充过程之前或期间被困在筒中。被困的空气可能是不利的，尤其是对分配品质和精度不利。因此，在活塞中常常布置有通气机构，以在填充过程之后去除被困的空气。
尽管用于排出被困的空气的已知解决方案工作可靠并且有效，但这些解决方案有时对于某些成本关键的应用而言太过昂贵。此外，通气机构的存在有时为被困的空气提供了在填充之后也不能去除的残留体积。
为了在填充过程期间防止空气被困在筒中，本领域还已知的是向筒施加真空并随后以介质填充筒。这具有的缺点是使填充过程更繁琐并且昂贵。
另外的现有技术的筒从FR 2 855 505 A1、DE 41 39 744 A1、US 5,718,357、US3,066,836、WO 2004/014476和DE 197 11 249 A1中已知。
发明内容
因而，本发明的目的是克服上述缺点，即提供一种用于分配介质的设备和一种用于从前面填充该设备的方法，其允许在填充过程之前和期间最小化被困在筒中的气体量，其能安全可靠地操作并且其具有成本效益。
这些目的由下文中将详细描述的用于分配介质的设备和用于从前面填充所述设备的 方法来满足。
本发明的有利实施例也将在下文中被详细描述。
根据本发明的用于分配介质的设备包括其中能够可移动地接纳有活塞的筒。在筒的出口面中布置有出口，用于将介质输送到筒的储存腔室中，其中，出口面优选地设置在筒的端部处；替代性地或另外地，出口适合从储存腔室分配介质。活塞包括：输送侧；驱动侧，其与输送侧相反地设置；和至少一个密封件，其布置在活塞的侧壁处，用于在活塞与内筒壁之间提供不透流体的密封。尤其地，密封是唇形密封。筒、优选筒的出口面，包括尤其邻近出口设置的至少一个凸起和/或至少一个凹进。凸起或凹进以及活塞被布置成使得它们能以这样一种方式接合，即：使得当活塞布置在填充位置时，基本上没有气体、尤其是空气能被困在出口面、活塞的输送侧和密封件的面对出口面的侧面之间。
这具有的优点是，当活塞在填充位置时，由于对应的凸起和/或凹进的布置，所以基本上没有气体、尤其是没有空气能被困在出口面、输送侧与密封件之间。这实现了当活塞在填充位置时基本上接触的出口面、输送侧与密封件的对应形状的匹配。这具有的另外的有利效果是，另外的通气机构不是必需的，这使活塞的生产更有成本效益并且使操作更安全且更可靠。
在本发明的背景下，术语“基本上没有气体能被困”具有的意义是，除了生产公差外，当活塞在填充位置时，基本上没有残留体积留给出口面、输送侧与密封件之间的气体。
填充位置在本发明的背景下被认为是当活塞在预期使用中朝着出口面移动得尽可能远时活塞的所述位置。
在本发明的背景下，术语“输送侧”具有的意义是，在预期使用中活塞的与介质接触的侧面；术语“驱动侧”具有的意义是，力被施加于其上的活塞的侧面，以使活塞朝着出口面移动并分配介质。
将出口面设置在筒的端部处意味着筒能以非常迅速并且有效的方式填充或清空。
优选地，出口面具有面对活塞的输送侧的出口面表面，其中，出口面表面至少在出口与至少一个凸起之间的区域中和/或在出口与至少一个凹进之间的区域中是基本上平面的。
有利地，输送侧的输送侧表面至少在面对出口面表面的至少基本上是平面的区域的区域中是基本上平面的。
由于在这些部件中不需要提供底切等，所以提供基本上平面的出口面表面和/或输送侧表面使得用于注射模制过程以形成筒和/或活塞的工具明显更简单。这明显降低了这样的部件的制造成本。
优选地，筒与出口面整体地形成。在该背景下，整体地形成意味着筒与出口面以一个相同的工具一件式地制成，或者两个零件例如由相同的材料单独地生产，并且然后例如通过相互粘结、焊接或熔融来相互连接，使得在两个部件之间形成整体的连接、即不可释放的连接。
优选地，唇形密封件沿周向地布置在侧壁处。在优选的实施例中，筒至少在活塞能够被可移动地接纳在其中的筒的分段中基本上形成为中空圆柱。
在优选的实施例中，当活塞在预期使用中布置在填充位置时，在出口面、前面与密封件的面对出口面的侧面之间的残留体积基本上由凸起填满。
在优选的实施例中，当活塞在预期使用中布置在填充位置时，至少一个密封件能接合至少一个凹进，使得基本上没有气体能被困在凹进中。
在优选的实施例中，活塞不包括用于被困气体的通气机构。
在优选的实施例中，当使活塞在筒中移动时，活塞能通过足以克服摩擦力的力被定位在填充位置。换句话说，不需要施加例如使在填充位置的活塞压缩和/或变形的力，以这样的方式，使得基本上没有气体可以被困在出口面、前面以及面对出口面的密封件之间。
这具有的优点是，活塞能在无需施加强力的情况下以安全可靠的方式移至填充位置。
在优选的实施例中，至少活塞的面朝出口面的分段、优选整个活塞，是基本上刚性的。换句话说，活塞在预期使用中基本上是不可弹性地可逆压缩的。
由于活塞在用于填充或分配的力的施加停止之后基本上不伸展，所以这具有的优点是，允许分配过程并且还有筒的填充具有更高的精度和可靠性。
在优选的实施例中，凸起被布置在出口面上，并且基本上背离出口面，使得凸起能接合在侧壁与密封件之间形成的活塞凹进。
通常，将唇形密封件用于在活塞与内筒壁之间提供不透流体的密封；为了确保不透流体的密封，这样的唇形密封件具有一定的移动柔性，以便被偏转；为了允许这样的柔性，在唇形密封件的面对出口面的侧面与活塞的侧壁之间形成有活塞凹进。布置在出口面上的凸起能可靠地接合活塞凹进。这样的凸起能够以有成本效益的方式生产。通常，所述凸起能形成为接合圆柱状活塞的环状活塞凹进的环或隆起。
在优选的实施例中，筒和至少一个凸起一件式地形成。这具有的优点是降低了生产成本。
在优选的实施例中，凸起至少在分段中在沿着筒的纵向轴线的至少一个横截面视图中在离开出口面的方向上逐渐变窄。优选地，凸起从出口面远离内筒壁朝着筒的纵向轴线逐渐变窄。这样的设计使筒和/或出口面的模制工具的制造更简单，从而降低了这样的筒的生产成本。
优选地，当沿着筒的纵向轴线观察时，筒的凹进从出口面朝着内筒壁逐渐变窄。
如果至少一个凸起和/或至少一个凹进是围绕出口面的周边延伸的连续凹进，那么这是优选的。提供优选一件式形成的连续凸起或连续凹进意味着它们能用模制工具以简单的方式生产。此外，于是在活塞处能以简单的方式提供对应的凹进、切口，以接合筒的出口面。
如果使用圆形筒，则当在筒的纵向方向上观察时，筒的至少一个凸起和/或至少一个凹进具有圆形设计。
在优选的实施例中，筒包括带有插入开口的插入端，用于将活塞插入筒中和/或从筒去除活塞。当活塞在填充位置时，活塞的驱动侧面对插入端。
在优选的实施例中，筒包括阻挡装置，用于防止活塞越过该阻挡装置朝向插入开口的移动。尤其地，阻挡装置与筒一件式地形成。
这具有的优点是，在筒的填充期间，活塞不可能被意外地在插入端处被推出筒，这使得填充操作更可靠。此外，当活塞通过介质进入筒的输送被推动并且靠着阻挡装置时，介质的压力将提高，这能被检测到，以便停止填充过程。
在优选的实施例中，阻挡装置形成为使得活塞可朝着出口面移动经过阻挡装置。这有利地允许在阻挡装置被布置在筒中之后的活塞的插入，例如在以注射模制过程生产筒和阻挡装置之后的活塞的插入。
在优选的实施例中，筒、优选凸起，以及可选择地，阻挡装置，通过注射模制过程生产。这具有的优点是，使得可以有成本效益的方式生产可用的筒。
在优选的实施例中，活塞和至少一个密封件优选通过注射模制被一件式地形成。这具有的优点是，制造这样的可用的活塞，其带有可以有成本效益的方式生产并且使用可靠的密封件。
在优选的实施例中，在密封件的背离出口面的侧面上的侧壁上布置有至少一个另外的密封。这允许筒中的活塞的改善的密封。
本发明的另一方面涉及一种用于以介质从前面填充设备的方法。尤其地，在方法中使用了如上所述的设备。该方法包括以下步骤：
提供设备，该设备包括其中能够可移动地接纳有活塞的筒。在筒的出口面中布置有出口，用于将介质输送到筒的储存腔室中；替代性地或另外地，出口适合从储存腔室分配介质。活塞包括：输送侧；驱动侧，其与输送侧相反地设置；和至少一个密封件，其布置在侧壁处，用于在活塞与内筒壁之间提供不透流体的密封。筒包括至少一个凸起或至少一个凹进，其中，活塞布置在填充位置，并且凸起或凹进以及活塞被布置成使得它们以这样一种方式接合，即使得基本上没有气体被困在出口面、活塞的前面和面对出口面的密封件之间。
通过出口将介质输送到筒中；
利用输送到筒中的介质使活塞移离出口面，直到将所需的介质的量输送到筒中和/或可选择地将活塞定位在筒的阻挡装置处为止。
介质进入筒中的输送通常通过在驱动侧上对活塞施加反向压力来进行，以便以受控并且可靠的方式填充筒。
典型的筒尺寸例如在2.5 ml与1500 ml之间。由于筒越大，则能俘获越多的空气，所以本发明在100 ml以及更大的筒体积的情况下尤其有利。
优选地，筒被填充以物质，尤其是填充以印模材料、粘合剂、结合材料、用于化学锚固的材料或保护性涂层材料。
待分配的介质典型地用作例如在牙科印模形成时的印模材料，用作用于假体修复的粘固材料，用作试验性粘固修复或用于粘固临时牙冠的临时粘固剂。另外的应用是在建筑工业中，其中，它们例如用作随着时间的过去而腐蚀的机械接头的替代。粘性结合能用于使诸如窗户和混凝土元件之类的产品结合。例如防潮、防腐和防滑涂层的保护性涂层的使用同样变得越来越常见。能使用的可流动介质的示例是例如由Coltene公司利用商品名称AFFINIS®或由DMG公司利用商品名称PermaCem分销的那些。
附图说明
在不将本发明限于优选实施例的情况下，根据本发明的另外的目的、优点和新颖的特征将从以下对所述实施例的详细说明变得明显。优选的实施例附有以下附图：
图1是根据本发明的用于分配介质的设备的示意图，其中活塞在填满位置中；
图2是根据图1的设备的示意图，其中活塞在填充位置中；
图3是根据本发明的替代性实施例用于分配介质的设备的示意概视图，其中活塞在中间位置中。
具体实施方式
图1示出了用于分配介质18的设备1。设备1包括其中布置有活塞3的筒2。活塞3大致可沿着筒2的纵向轴线A移动。筒2至少在活塞3能够被可移动地接纳在其中的分段中形成为圆柱状的。
筒2具有用于将活塞3插入筒中的插入开口5。在筒2中在内筒壁11处布置有阻挡装置13，使得活塞能插入筒2中并朝着筒2的出口面6移动越过阻挡装置13。为此，阻挡装置13形成为使得它们是柔性的，并且例如形成为朝着出口面6倾斜的尤其是沿周向的唇。由于该布置，所以在预期使用中能防止活塞3朝着插入开口5越过阻挡装置13的移动。
筒2和出口面6在筒的端部处被整体地形成，其中，出口面6至少大致与内筒壁11垂直地设置和形成。
在筒6的出口面6上布置有凸起9。该凸起以周向的方式布置，背离出口面6，并且沿着筒2的纵向轴线A在离开出口面6的方向上逐渐变窄。
筒2具有用于接纳待分配的介质18的储存腔室17。储存腔室17的尺寸取决于活塞3的位置。阴影面积充满介质18。
活塞3具有驱动侧15和输送侧10。为了分配介质，以手动或机动方式向驱动侧15施加压力。活塞3还具有形成为唇形密封的密封件7；唇可以柔性方式被偏转，以确保不透流体的密封。密封件7以周向方式布置在活塞的侧壁8处，用于在活塞3与内筒壁11之间提供不透流体的密封，使得没有介质能沿着活塞3的侧壁8从输送侧10来到驱动侧15。
活塞3具有在侧壁8与密封件7之间形成的活塞凹进12。为了改善的密封，活塞3具有同样形成为唇形密封件的另一密封件14。
根据图1，活塞3布置在代表活塞3离出口面6最远的填满位置S。因此，储存腔室17的尺寸被最大化，用于接纳介质18。
当沿着朝向出口面6的方向向活塞3施加力时，通过布置在出口面6中的出口4从筒2分配介质18。分配过程可持续进行，直到活塞3与出口面6接触为止。
同样如图1所示，出口面6具有面对活塞的输送侧10的输送侧表面22的出口面表面20。出口面表面20至少大致在出口4与凸起9之间的区域中是平面的。同样地，活塞的输送侧表面22在面对至少大致平面的出口面表面20的区域中是至少大致平面的。
当沿着筒的纵向轴线A观察时，凸起9从出口面6离开内筒壁11朝着纵向轴向A逐渐变窄。图2示出了在活塞3的填充位置F中的根据图1的用于分配介质的设备1。
以相同的附图标记命名的零件在所有图形中涉及相同的特征，并且仅当需要时才再次说明。
根据图2的设备1表示了在筒2的填充之前的活塞3的布置。在填充之后，活塞3的位置如图1所示。
在填充过程开始之前，活塞3布置在填充位置F。凸起9接合在侧壁8与密封件7之间形成的活塞凹进12。凸起9形成为使得基本上没有空气被困在出口面6、活塞3的输送侧10和密封件7的面对出口面6的侧面之间。
对于填充过程，将介质18输送到筒2中并且向活塞3的驱动侧15施加力，使得以受控的方式通过输送到筒中的介质18朝着阻挡装置13向后推活塞3。
介质18在输送方向C上通过出口4被输送到筒2中。
由于在填充位置F基本上没有用于被困空气的残留体积保留在出口面6、活塞3的输送侧10和密封件7的面对出口面6的侧面之间，所以能够省略活塞3上和/或活塞3中的通气机构的布置。此外，在填充过程之前向筒2施加真空也不是必需的。
活塞3与密封件7以及另一密封件14被一件式地形成。筒2与凸起9同样被一件式地形成。活塞3和筒2通过注射模制来生产。筒2和活塞3由塑料材料制成。
图3以示意图示出了根据本发明的设备1的替代性实施例。
活塞3在填充位置和填满位置之间的中间位置I处。
活塞3具有唇形密封件7，其以与图1和2相比较不同的方式定位在侧壁8处。
为了容纳根据图3的唇形密封件，筒具有以周向方式布置的凹进16。在填充位置，密封件7与凹进16能接合，使得没有空气被困在出口面6、活塞3的输送侧10与密封件7的面对出口面6的侧面之间。
当沿着筒的纵向轴线A观察时，凹进16从出口面6朝着内筒壁11逐渐变窄。
图3的活塞3的出口面表面20至少在出口4与凹进16之间的区域中是基本上平面的。活塞3的输送侧表面22在面对平面的出口面表面20的区域中是平面的。
Claims (27)
1.一种用于分配介质(18)的设备(1)，包括其中能够可移动地接纳活塞(3)的筒(2)，其中，在所述筒(2)的出口面(6)中布置有出口(4)，用于将所述介质(18)输送到所述筒(2)的储存腔室(17)中和/或用于从所述储存腔室(17)分配所述介质(18)，其中，所述出口面(6)设置在所述筒(2)的端部处，其中，所述活塞(3)包括：输送侧(10)；驱动侧(15)，其与所述输送侧相反地设置；和至少一个密封件(7)，其布置在所述活塞(3)的侧壁(8)处，用于在所述活塞(3)与内筒壁(11)之间提供不透流体的密封，其中，所述筒(2)的所述出口面(6)包括至少一个凸起(9)，其中，所述凸起(9)以及所述活塞(3)被布置成使得它们能以这样一种方式接合，即：使得当所述活塞(3)被布置在填充位置(F)中时，没有气体能被困在所述出口面(6)、所述活塞(3)的所述输送侧(10)以及面对所述出口面(6)的所述密封件(7)之间，其中，所述出口面(6)具有面对所述活塞的所述输送侧(10)的出口面表面(20)，其中，所述出口面表面(20)至少在所述出口(4)与所述至少一个凸起(9)之间的区域中是平面的，并且其中，所述凸起(9)被布置在所述出口面(6)上，并且背离所述出口面(6)，使得所述凸起(9)能接合形成在所述侧壁(8)与所述密封件(7)之间的活塞凹进(12)。
2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述至少一个密封件(7)是唇形密封件。
3.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述至少一个凸起(9)设置成邻近所述出口(4)。
4.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述气体是空气。
5.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述输送侧(10)的输送侧表面(22)至少在面对所述出口面表面(20)的至少平面的区域的区域中是平面的。
6.根据前述权利要求中的至少一项所述的设备(1)，其特征在于，所述筒(2)和所述出口面(6)被整体地形成。
7.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，当所述活塞(3)在预期使用中被布置在所述填充位置中时，在所述出口面(6)、所述输送侧(10)以及面对所述出口面(6)的所述密封件(7)之间的残留体积由所述凸起(9)填满。
8.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，当所述活塞(3)在预期使用中被布置在所述填充位置中时，所述至少一个密封件(7)能接合所述筒(2)的至少一个凹进(16)，使得没有气体能被困在所述至少一个凹进(16)中。
9.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，当使所述活塞(3)在所述筒(2)中移动时，所述活塞(3)能通过足以克服摩擦力的力被定位在所述填充位置(F)中。
10.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述活塞不包括用于被困气体的通气机构。
11.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，整个所述活塞(3)是刚性的。
12.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述筒(2)和所述至少一个凸起(9)一件式地形成。
13.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述凸起(9)至少在一个分段中沿着所述筒(2)的纵向轴线(A)在至少一个横截面视图中在离开所述出口面的方向上逐渐变窄。
14.根据权利要求13所述的设备(1)，其特征在于，当沿着所述筒的所述纵向轴线A观察时，所述凸起(9)从所述出口面(6)朝着所述纵向轴线(A)离开所述内筒壁(11)地逐渐变窄。
15.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述筒(2)包括带有插入开口(5)的插入端，用于将所述活塞(3)插入所述筒(2)中和/或从所述筒(2)去除所述活塞(3)。
16.根据权利要求15所述的设备(1)，其特征在于，所述筒(2)包括阻挡装置(13)，用于防止所述活塞(3)的朝着所述插入开口(5)越过所述阻挡装置(13)的移动。
17.根据权利要求16所述的设备(1)，其特征在于，所述阻挡装置(13)与所述筒(2)一件式地形成。
18.根据权利要求16所述的设备(1)，其特征在于，所述阻挡装置(13)形成为使得所述活塞(3)可朝着所述出口面(6)并越过所述阻挡装置移动。
19.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述筒(2)通过注射模制过程来生产。
20.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述凸起通过注射模制过程来生产。
21.根据权利要求16所述的设备(1)，其特征在于，所述阻挡装置(13)通过注射模制过程来生产。
22.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述活塞(3)和所述至少一个密封件(7)被一件式地形成。
23.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述活塞(3)和所述至少一个密封件(7)通过注射模制。
24.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述筒(2)被填满物质。
25.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述筒(2)被填满印模材料、结合材料、用于化学锚固的材料或保护性涂层材料。
26.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述筒(2)被填满粘合剂。
27.一种用于以介质(18)从前面填充根据前述权利要求中的至少一项所述的设备(1)的方法，包括以下步骤：
提供所述设备(1)，所述设备(1)包括其中能够可移动地接纳活塞(3)的筒(2)，其中，在所述筒(2)的出口面(6)中布置有出口(4)，用于将所述介质(18)输送到所述筒(2)的储存腔室(17)中和/或用于从所述储存腔室(17)分配所述介质(18)，其中，所述活塞(3)包括：输送侧(10)；驱动侧(15)，其与所述输送侧相反地设置；和至少一个密封件(7)，其布置在侧壁(8)处，用于在所述活塞(3)与内筒壁(11)之间提供不透流体的密封，其特征在于，所述筒(2)包括至少一个凸起(9)，其中，所述活塞(3)被布置在填充位置(F)中，并且所述凸起(9)和所述活塞(3)被布置成使得它们以这样一种方式接合，即：使得没有气体被困在所述出口面(6)、所述活塞(3)的输送侧(10)以及面对所述出口面(6)的所述密封件(7)之间；
通过所述出口(4)将所述介质输送到所述筒(2)中；
通过输送到所述筒(2)中的所述介质使所述活塞(3)移离所述出口面(6)，直到输送了所需的介质的量为止，和/或可选择地，将所述活塞(3)定位在所述筒(2)的阻挡装置(13)处为止。
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