JP2000516138A - 管状の袋から流動可能な材料を搾り出す装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 流動可能な材料を搾り出す本発明の装置は、材料を収容する管状袋（１）と、放出装置（２，５）とを含む。管状袋（１）は放出装置（２，５）のシリンダ空間（１０）に挿入される。その開口端（８）は装置の流出口（９）の内側に位置している。管状袋（１）はシールワッシャー（１３）を介して前方部（１１）に固定されている。そのクランプ部材は、前方部に形成された流出口（９）の縁と排他的に協働する。

Description

【発明の詳細な説明】 管状の袋から流動可能な材料を搾り出す装置 シーリングコンパウンドや歯科印象材料のような自由流動するペースト状材料 を管状の袋から搾り出すために、一端からピストンが作用し他端に流出口または 放出ノズルを有するシリンダ空間に、当該袋を押し込んで、流出口に袋を開口さ せることが知られている。この場合、管状の袋の開口がある一端をシリンダ空間 の端部と流出口を形成する放出ノズルとから封止することが特に重要である。こ のために、シリンダ空間を形成する装置に管状袋を強固に接続すると（ＦＲ−Ａ １１６１９０５）、複数の管状袋に対する搾出し装置の繰返し使用が不可能にな る。放出ノズルに管状袋をワンピースでまたはねじで接続すると（ＤＥ−Ａ３５ ００６２５）、ノズルが使い捨て部品として設計されていなければ、管状袋の交 換が妨げられるか、困難になる。使い捨て部品は可能ではないし、望ましくない 。管状袋の端部と放出ノズルまたは流出口との間の封止要素の構造（ＥＰ−Ａ３ １９６６６）は、特殊なクランプまたはねじ部品で固定されるが、交換が困難で ある。これらの欠点を回避するため、交換可能な管状袋を搾り出すための請求項 １の前提部分に記載された構造が提案されている（ＥＰ−Ａ５４１９７２）。こ の構造では、袋の開口を形成する管状袋の襞付き端がシールリングに強固に接続 される。シールリングは円錐シール面を有し、該円錐シール面は搾り出し装置の 流出口の対応する円錐シール面と相互に作用する。搾り出しピストンの作用によ り、シールリングの円錐シール面は、予め適切に芯出しされていれば、円錐の流 出口に圧入される。芯出しが不適切であると、シールは達成されない。円錐形の シールリングが正確に芯出しされる方法で流出口に座ると、適正なシール効果と ピストン力の続行の効果とを達成することが可能であると思われる。しかしなが ら、このシール効果は、ピストン力が停止すれば、装置が「息（breath）」をす るときに、停止する。搾り出し中、圧力損失は、袋の開口または搾り出し装置の 流出口ではなく、ノズルの下流空間と恐らく存在するであろう混合装置とで生じ る。このため、搾り出し中に、流出口の下流側のこれらの空間で、圧力が増加し 、壁が膨張するに至る。ピストンの搾り出し力が停止すると、前記膨張により背 圧が生じ、流出口の領域で内容物の逆流が生じることになる。この結果、円錐形 のシ ールリングが流出口の円錐シートから持ち上げられ、シール隙間が開き、一方で はシールリングと管状袋の間、他方ではシールリングとシリンダ空間の間のシー ルされるべき空間に内容物が侵入する。そして、相互の芯がずれるため、次に圧 力が作用したときに、円錐形のシールリングは正しいシートに復帰しなくなる。 したがって、公知の構造では、装置の汚染を完全に回避できない。さらに、管状 袋を変更したときに流出口を注意深く清掃しなければならないという欠点がある 。そうしなければ、搾り出し力を作用させている間でさえ、そこに残っている内 容物の固まった残留物が完全なシールを不可能にし、これに起因して装置のさら なる汚染がおこることになる。公知のシール構造は、そのシール部品の製造と組 立を注意深くする必要があり、高価である。管状袋を収容するシリンダ空間の内 径を超える径を有する円錐を支持するリングを設け、シリンダ空間の壁の端部と 放出ノズルを形成する蓋との間に形成された周方向溝に前記リングを固定するこ とによって、これらの欠点を減殺することが知られている（ＥＰ−Ａ−６６３３ ４８）。しかしながら、これは、シリンダ空間が前記周方向溝を含み、放出側に 管状袋を挿入するために開かれる蓋を有するような装置にしか使用できないとい う欠点がある。 本発明の目的は、請求項１の前提部分に特定された形式の装置であって、安価 で、管状袋の交換が容易であるにもかかわらず、適切なシールを確保することが できる装置を提供することにある。 本発明による解決手段は、クレーム１の特徴部分およびサブクレームの特徴か らなる。 流出口を囲む端面、すなわち、端面によって形成された流出口の縁にのみ存在 するシールリングのシール部材の効果は、アクセスが非常に困難な流出口の念入 りなクリ−ニングを不必要にすることである。内容物がめったに侵入しないこと を経験が示しているので、この端面のクリーニングは、たびたび行うのは不必要 である。縁の領域では、シール効果を減じることなく、内容物のいかなる残留物 も排出される。相互に作用するシール面は、どの径も互いに正確に一致させる必 要がないので、正確な製造と組立の要求を押しつけられることがより少ない。最 後に、本発明は、シールは流出口の設計と無関係であり、管状袋は異なる搾り出 し装置にも使用できるという利点を有している。シール効果は、シールリングの いかなる傾斜によっても減じられることはない。 一般に、搾り出し装置の流出口を囲む端面は平坦である。このため、（突出す るシール要素から離れた）シールリングも平坦に設計し、端面と平行に延びるよ うにすることが望ましい。これは、本発明のさらなる特徴によりシールリングが シリンダ空間の径とほぼ等しい外径を有するときに、特にあてはまる。この結果 、管状袋の端部は流出口に挿入する間に有効に案内され、芯合わせされる。さら に、これはシールリングの縁が相当な高さを有している場合に有利であり、管状 袋が流出口から離れた後側からシリンダ空間に挿入されるときにシールリングの 傾斜を防止する。この高さは、好ましくは少なくとも４ｍｍ、または径の６％（ より良くは１０％）である。さらに、これは、外周面が完全にまたは部分的に円 錐形であり、一方または両方の縁で面取りされ、丸められているならば、シリン ダ空間への挿入を促進するため、および必要なら傾斜を防止するために、好都合 である。 シリンダ空間の端面からのシール部材の上昇を防止するために、本発明のさら なる特徴により、シールリングに、それをシール位置に拘束する保持部を設けて もよい。本発明はこの考えの２つの実施例を有する。第１の実施例は、保持部が シリンダ空間の内壁と相互に作用するクランプとして設計されるという事実によ り区別される。これは、シールリングを形成または保持するディスクをフレキシ ブルにし、そしてその外径をシリンダ空間の内径より僅かに大きくすることによ って、好ましく達成される。ピストンの搾り出し動作中に、ディスクが端面に押 しつけられると、シリンダ空間の内面に変形して支持されている外縁が僅かに後 方に曲がり、この縁とシリンダ壁の法線との間の角度が長手方向断面において自 己ロックが生じるほど小さくなる。これは、ディスクがその到達位置に固定され ることを意味する。これは、ピストン力が停止しても、くずれることはなく、シ ール部材はディスクの変形による弾性力の下で端面に圧接したままとなる。この ようにして、ブリージング（breathing）が防止される。保持部の第２の実施例 では、ディスクは、該ディスクを端面に保持する吸引ホルダを備えている。これ は、１または複数の吸引カップを含めてもよい。 本発明のさらなる特徴によると、シリンダ空間のピストンに袋を固定するブレ ーキ部材が管状袋の後端に設けられる。摩擦により、これは、袋が後方に滑るの を防止でき、あるいはシリンダを出口を上にして垂直状態に置いたときに引き抜 きによりシリンダの外に落下するのを防止できる。袋がシリンダ空間に押し込め られるときの引き込み力は、管状袋の後端に設けられたブレーキ部材に直接作用 するという事実により、その力は袋および内容物を介してブレーキ要素に伝達さ れることはないし、袋の内圧に影響を与えない。 以下、有利な実施形態を示す図面を参照して本発明をさらに詳細に説明する。 図１は、管状袋を収容するカートリッジの概略縦断面図である。 図２から図４は、異なるシールリングを備えたカートリッジの底領域の部分断 面図である。 図５と図６は、２つの異なる機能の位置にあるさらなる実施例の縦断面図であ る。 図７は、管状袋の後端のブレーキディスクを示す。 図１は、管状袋１が内側に挿入されたいわゆるカートリッジ２を示し、該カー トリッジは壁３と底４とからなっている。その内径は管状袋１に適合するように 寸法が決められている。管状袋を備えるこのタイプのカートリッジは、プラスチ ック材料を放出する装置、例えば歯科用多成分印象材料を放出する装置（ＥＰ− Ａ４９２４１３）における交換可能なインサートとして使用される。 カートリッジは、装置に挿入される。管状袋１を搾り出すために、装置に特定 されたピストン５は、矢印の方向にカートリッジの底から離れた開口端６に挿入 することができる。貯蔵状態で閉じられた袋の他端の襞付き端７は、袋開口８を 形成するように切断される。この袋開口８は、カートリッジの底４に位置する流 出口９に開口している。シールリング１３は、カートリッジのシリンダ空間１０ に面する底４の端面１１と管状袋１の肩面１２との間に挿入される。ピストン５ が管状袋１を圧縮すると、その中に収容された内容物が袋開口８と流出口９を通 って装置の下流側空間（不図示）に流れ込み、例えば他の成分と混合されて、所 望の方法で利用される。ピストンにより管状袋１内に生じる圧力は、肩面１２を 介してシールリング１３にも作用し、これによりシールリングは少なくとも搾り 出し動作中に、端面１１と肩面１２との間の有効なシールを形成する。さらに、 襞付き部７は、流出口９の壁面に押し付けられ、これによりこの地点で上流側シ ールが得られる。シリンダ空間という用語は、壁３が円筒でなければならないこ とを意味するものではないが、便宜上、円筒としている。 図１では、カートリッジの底４は壁３に強固に接続され、管状袋１は放出端か ら離れた側からカートリッジに挿入されるようにみなされている。しかしながら 、管状袋１を挿入するために底を蓋のように壁３から離すことができる実施例も 可能である。 図２に示すシールリングの実施例において、このシールリングは、環状ディス ク１４として設計されている。この環状ディスクは管状袋１の肩面１２に接着し てもよい。環状ディスクの外径は、シリンダ空間１０よりもさほど小さくはない 。したがって、環状ディスクは、管状袋がカートリッジに挿入されたときに、袋 開口を流出口に対して芯合わせするのに役立つ。この役を果たすことができるよ うに、環状ディスクは硬いプラスチックで作られる。また環状ディスクは、該環 状ディスク１４がほぼ平坦で端面１１に平行な状態にあることを保証することが できるように、高強度を有することが好ましい。 環状ディスク１４の内縁の近傍には、Ｏリング１５（複数のＯリングがあって もよい）が、例えば、環状溝に接着され、あるいは締め付けられ、漏れないよう に好ましくは強固に環状ディスク１４に接続されている。Ｏリングは、軟質ゴム または閉じた面（closed surface）を有する発泡ゴムで作られているので、搾 り出し動作中に作用する圧力の下で、端面１１に隙間なく支持される。これによ り、Ｏリングは、万一内容物が襞付き部７と流出口９の壁との間を通過した場合 に、流出口９からの内容物の侵入に対する有効な保護手段を形成する。Ｏリング １５は流出口９に密接して動くので、流出口の縁と相互に作用し、この結果シー ル効果が改良される。 袋開口８は、流出口９に侵入する管状部分がないために、公知の管状袋より大 きな内径を有することができるので、その流動抵抗が小さい。この結果、「ブリ ージング（breathing）」の程度、すなわち、管状袋の襞付き部７と流出口９の 壁との間に内容物が入る危険性が公知の装置よりも少ない。管状ディスク１４は 図４に示すように隆起した縁２７を備えていてもよい。 変形した袋１がシリンダ３に無造作に挿入されれば、袋の端面が僅かに斜めに なる虞れがある。シールリングがディスクとして設計され、あるいは、袋の端面 に全領域にわたって接着されたディスクに接続されていれば、端面の傾斜はシー ルリングに伝達される。これにより、図２による実施例では、密着性（tightnes s）が生じるが、図３と図４による実施例では生じない。 図３は、参照符号１３で全体的に示すシールリングを示し、該シールリングは ディスク１６とエラストマーＯリング１５とからなり、該Ｏリングはディスク１ ６の溝に固定され、カートリッジの底４の端面１１に相互に作用してシールして いる。ディスク１６は、袋１の端面１２に接着シール混合材（adhesive and s ealing compound）により接続されている。この接続は、ディスク１６と端面１ ２の半径方向の内方領域に制限され、外側はビード４１により限定されている。 ビード４１は、袋１に面するディスクの端面に、該ディスクの開口およびディス クの外周と同心で環状に設けられている。環状ビード４１の外側には、ディスク １６と袋の端面１２は接続されておらず、互いに僅かに離れている。したがって 、ディスク１６は、袋の端面１２に対してある角度範囲内で自由に傾斜すること ができ、ビード４１は袋に一方の側で強く押され、他方の側で弱く押される。し たがって、図２に示す袋が如何に傾斜しても、ディスク１６の位置の効果やＯリ ングのシール効果に影響を及ぼさない。 図４による実施例では、袋１の端面１２は、接着合成物（adhesive compound ）により全領域にわたってシールリング１３のディスク１６に接続され、これに より、ディスク１６は、図に示すように、傾斜によって引き起こされる袋の如何 なる変形にも追従する。しかしながら、これは密着性（tightness）の不足には 至らない。なぜなら、シールリング１３のシール要素は球面４６を有する中心の 突起４５によって形成されているからである。この突起は開口４７を囲み、該開 口を通して、袋の開口８を形成する襞７が突出している。球形面４６は袋側のシ ール面を形成している。 相手方のシール面は、カートリッジの底４において、端面１１とその放出口９ の間の変化部分で得られる縁４３によって形成されている。縁４３は、端面１１ の面にあり、円形である。その径は球形突起４５の外径より小さい。したがって 、縁４３は、球形シール面４６に閉じた取り囲むシール線に沿ってシールを与え ることができる。円錐が必要とされる場合、シール表面が円錐で、その円錐角が 流出口９の壁４４よりも鈍角であれば、同様の効果が達成される。 球形のシール面４６の曲率半径はシール縁４３の径よりも相当大きいので、縁 ４３の球形シール面または開口９の壁４４の楔作用は起こらない。球形シール面 ４６とシールエッジ４３との間の接触点における接線は、シールエッジ４３の軸 に対し、好ましくは３０°より大きい、さらに好ましくは４０°より大きい角度 をなす。しかしながら、その角度は、突起４５が縁４３に対して自動的に芯合わ せされるように、６０°より小さくすべきである。このことは、突起４５の円錐 形にも同様に適用される。 この実施例は、縁４３に対するシール圧力が高く、如何なる汚染物も搾り出さ れるので、シールリングの傾斜に対して鈍感であるだけでなく、特に信頼性のあ るシールになるという利点を有している。 図５と図６による実施例では、袋１は流出側にディスク２０を備えている。こ のディスク２０はその中央開口２１の近傍でＯリング２２を支持している。中央 開口２１には袋の端が貫通している。ディスク２０の外径はカートリッジの壁３ の内径よりも僅かに大きい。ディスク２０を備えた袋が矢印の方向に進むと、弾 性を有するディスクはその外縁がカートリッジの壁３に対して斜めに支持される ように変形する。このカートリッジの壁３に対する縁の斜めの状態は、ディスク が端部に達したときにも保持される（図６）。ピストンの圧力がなくなると、縁 ２３とカートリッジの壁３の内面との間に自己ロックする摩擦比（self−lickin g friction ratio）があるので、ディスク２０は容易には屈しない。したがっ て、シール２２はディスク２０の弾性力の下で、端面１１に対して押しつけられ たままとなる。これは、たとえディスクの縁２３における自己ロック効果がなく 、ある種の摩擦保持（friction grip）が縁２３とカートリッジの壁３との間に 設けられたとしても、原則としてあてはまる。その摩擦保持の抵抗は、背圧の結 果としてブリージング（breathing）中に袋の端面に作用する力と少なくとも同 じオーダーである。 図７は、管状袋の後端に取り付けられたブレーキ部材を有する構造を示す。管 状袋１の端面には、ディスク３０が押しつけられている。このディスク３０は、 その中心に、袋のとじ紐３１を受け入れるための開口を有している。ディスクの 外周は摩擦でカートリッジ２の内面と相互に作用している。管状袋が底から離れ た端部からカートリッジ内に矢印の方向に押し込められると、その押し込み力は ディスク３０を介して袋に伝達される。したがって、ディスク３０の外周におけ る摩擦力は、袋１の内圧に影響を及ぼさない。袋が収容されたカートリッジが放 出装置の外側に格納され、端６を下にして垂直方向に設置されるなら、ディスク ３０の外周における摩擦力は、満たされた袋１の重量を受け、既存の状態に保持 する。 ディスク３０の外周は、ディスク３０とカートリッジ２にある寸法交差が存在 していても所望の範囲内の摩擦力を維持する特徴を備えている。例えば、摩擦増 加エラストマーリング（friction increasing elastomeric ring）を備えて もよい。 袋の逆移動に対しては所望の大きさの摩擦力を設定するが、カートリッジの後 端からの袋の押し込みに対しては低い抵抗となるような実施例が、多くの場合に 好まれる。この目的のために、例えば、ブレーキ要素として役立つディスク３０ の外周とカートリッジ２の内面との間の接触線が存在する面３３が、ディスクの 主面３４に対して後方にオフセットしているような実施例が適切である。ディス クの軸方向の移動中、摩擦はディスクの外周に曲げモーメントを生じさせる。こ の曲げモーメントは、カートリッジ内に向けて移動中には摩擦を減少しつつ半径 方向内方に接触領域を押し、逆方向に移動する場合には摩擦を増加させながら半 径方向外方に接触領域を押す。 ディスク３０の外周は、カートリッジ２の内壁に支持されているが、連続的で ある必要はない。逆に、非連続的であってもよい。これにより複数のフレキシブ ルアームが形成され、それらの端部はカートリッジの壁にフレキシブルに支持さ れ、中央領域のみで互いに接続される。 接触面３３とディスク３０の主面３４との軸方向のオフセット、またはそのア ームは、ディスク３０の原形によって予め決定する必要はない。逆に、その部分 は平坦なデザインであってもよいし、カートリッジに押し込まれるときに弾性的 に変形するまでは、外側へ後方に湾曲する形状としなくてもよい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ２９７０７７６１．９ (32)優先日 平成９年４月29日(1997．4．29) (33)優先権主張国 ドイツ（ＤＥ） (31)優先権主張番号 ２９７０９４０８．４ (32)優先日 平成９年５月28日(1997．5．28) (33)優先権主張国 ドイツ（ＤＥ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．自由に流動する物質を搾り出す装置であって、 前記物質を収容し、少なくとも一端に肩部（１２）と該肩部に接続されたシー ルリング（１３）とで囲まれた開口（８）を有し、少なくとも一つのシール部材 （１５，２２，４５）を有しあるいは形成された細長い管状袋（１）と、 管状袋を収容し、一端に圧力ピストンを受け入れ、他端に流出口（９）を有し 、該流出口（９）が袋の開口（８）と相互に作用するとともに、管状袋（１）の 肩部（１２）およびシールリング（１３）と対向する端面（１１）によって囲ま れているシリンダ空間（１０）を有する搾り出し装置（２，５）と、からなる装 置において、 前記シールリングのシール部材（１５，２２，４５）は、流出口（９）を囲む 端面（１１）、すなわち、端面（１１）によって形成された流出口の縁とのみ相 互に作用していることを特徴とする搾り出し装置。 ２．前記シールリング（１３）は、袋の軸（４２）に対して角度を持って移動可 能であるように、袋に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。 ３．前記シール部材（１５）は、ディスク（１６）に支持され、あるいは、ディ スクとして設計され、 該ディスクは、環状ビード（４１）の内側で袋の端面（１２）に接着され、 前記環状ビードは、袋の端面（１２）に面し、その径は袋（１）の径よりも小 さいことを特徴とする請求項２に記載の装置。 ４．前記シール部材（４５）のシール面（４６）は、球形または円錐形で、 接触点における接線と中心線（４２）との間の角度（４８）は、流出口（９） の壁（４４）の方向と中心線（４８）との間の角度よりも大きいことを特徴とす る請求項１に記載の装置。 ５．自由に流動する物質を搾り出す装置であって、 前記物質を収容し、少なくとも一端に端面（１２）と該端面に接続されたシー ルリング（１３）とで囲まれた開口（８）を有し、少なくとも一つのシール部材 （４５）を有しあるいは形成された細長い管状袋（１）と、 管状袋を収容し、一端に圧力ピストンを受け入れ、他端に流出口（９）を有し 、該流出口（９）が袋の開口（８）と相互に作用するとともに、シールリング（ １３）と相互に作用するシール面（４３）を有するシリンダ空間（１０）を有す る搾り出し装置（２，５）と、からなる装置において、 前記シールリング（１３）および／または流出口（９）に設けられたシール面 によって形成される前記シール面（４６）は球形であることを特徴とする搾り出 し装置。 ６．前記シール面（４３，４６）の接触点における接線と中心線（４２）の間の 角度（４８）は、３０°より大きいことを特徴とする請求項１から５のいずれか に記載の装置。 ７．前記シールリング（１３）の外径は、前記シリンダ空間（１０）の内径より も僅かに小さいことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の装置。 ８．前記シールリング（１３）の外周面（２８）は、少なくとも４ｍｍ、または シールリングの径の６％の高さを有していることを特徴とする請求項１から７の いずれかに記載の装置。 ９．前記シールリングは、該シールリングをシール位置に拘束する少なくとも一 つの保持部材を備えている請求項１から８のいずれかに記載の装置。 １０．前記保持部材は、前記シリンダ空間の内壁と相互に作用するクランプ（２ ３）として設計されている請求項９に記載の装置。 １１．前記保持部材は、前記端面（１１）と相互に作用する少なくとも一つの吸 引ホルダ（２６）として設計されていることを特徴とする請求項１０に記載の装 置。 １２．少なくとも袋（１）をシリンダ空間（１０）の外方に導く方向に、シリン ダ空間（１０）の壁（３）と摩擦で相互に作用するブレーキ部材（３０）が、開 口（８）を含む端面と反対側の袋（１）の端面に設けられていることを特徴とす る請求項１から１１のいずれかに記載の装置。 １３．前記ブレーキ部材（３０）は、ディスクまたはリングからなり、これを介 して、圧力ピストン（５）が管状袋に作用することを特徴とする請求項１２に記 載の装置。 １４．前記ブレーキ部材（３０）の外周は、連続的である必要がある場合、シリ ンダ空間（１０）の内径より大きい径を有することを特徴とする請求項１２また は１３に記載の装置。 １５．前記ブレーキ部材（３０）とシリンダ空間（１０）の壁（３）との間の接 触面（３３）は、管状袋（１）に支持されているブレーキ部材の領域（面３４） に対して、管状袋（１）から離れる方向にオフセットしていることを特徴とする 性有効１２から１４のいずれかに記載の装置。