JP2005082246A - 空気抜き可能なピストンを備えたカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】空気抜き可能性および可能な限り簡単なかつ迅速な処理／充填の要求を満たすことができるカートリッジを提供する。
【解決手段】ピストン部分２とカバー部分３とから成る、２つの部分から成るピストンが設けられており、該ピストンにおいて、空気抜き後、カバー部分が、空気抜き路４／５を永久的に閉鎖しているようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、円筒状のカートリッジ中空体と、空気抜き可能なピストンとを備えた、ペースト状の材料を収容するためのカートリッジに関する。

カートリッジの使用は、今日、極めて多くの製品群に対して一般的である。一成分のかつ多成分の接着材およびシール材ならびに印刷インキ以外に、歯の型取り材料もプラスチックカートリッジまたはアルミニウムカートリッジ内に提供される。

これらの製品の多くは、カートリッジ内での貯蔵時に損なわれるかまたは侵入した気泡または包装手段による拡散によって僅かな長持ち期間しか有していない。

カートリッジ内の気泡は、ピストンが製品充填後にカートリッジ開口内に挿入される場合に生ぜしめられる。ピストンはカートリッジ壁に対してシール機能を有していなければならないので、製品とピストンとの間に位置するエアクッションが少なくとも部分的に一緒に閉じ込められる。

湿分に対して敏感な製品の場合には、空気封入物の縁部に硬化が生ぜしめられ得る。

充填物含有の製品の場合には、ペーストから空気への境界面に液状の成分の析出が生ぜしめられるという既知の問題がある。このことは、このペーストの使用時に障害となり得る。

特に静的なまたは動的な混合器を備えた自動的な混合システムに対する多成分の製品の場合には、たいてい使用される二重カートリッジ内の気泡によって混合比が変動する。なぜならば、気泡が、最初に上昇する圧送圧下でまず圧縮され、製品供給を遅らせるからである。その後、これによって、最後に圧送圧の低減時に泡含有の成分の押戻しが生ぜしめられる。これによって、特に手の梃子機能によって送出されるペーストの場合には、常に変動する混合比が生ぜしめられるものの、手伝動式、圧力伝動式またはモータ伝動式の別の全ての手持ち器具またはスタンド器具の場合にも、これらの障害は生ぜしめられる。

幾つかの製品に対する別の問題は、内容物の漏れまたは湿分またはその他の空気成分の侵入である。

すなわち、カートリッジを空気封入物なしに充填することができるように、ピストンを空気抜き可能に形成することが努力された。ヨーロッパ特許第０３４４４９１号明細書、ヨーロッパ特許第０４６３９９１号明細書、ヨーロッパ特許第０４９７７３９号明細書、アメリカ合衆国特許第５４００９２６号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７１４３３１号明細書および国際公開第９０／０５０９６号パンフレットには、カートリッジまたはディスペンサに用いられるピストンが述べられている。このピストンは空気抜きを、それぞれピストン中央に設けられた通路によって保証している。場合によっては、グルーブおよび溝が空気を通路に案内する。この場合、この通路は、付加的な第２のステップでねじまたは栓体の形の別個の部材によって閉鎖される。これによって、充填時のサイクル時間が著しく増加させられる。しかし、経験上、溝／グルーブ内にはペースト状の材料の稠度に応じて気泡が閉じ込められる。したがって、この気泡が製品領域に残される。さらに、ピストンは別個の２つの部分として閉鎖過程時に処理されるので、ピストンが閉鎖過程／充填過程を遅らせる。

増加させられた充填手間の欠点は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第２３０２３６４号明細書およびドイツ連邦共和国特許出願公開第３６３５８４９号明細書に記載されたように、必要となる栓体がすでにピストンの一部であり、通気後にさらに押込みによって空気抜き通路を閉鎖しさえすればよいことによって排除することができる。

別の方法は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１００２９７９９号明細書に記載される。つまり、この場合、ピストン底部における、製品に面したシール縁部は、空気がピストンの挿入時に逃げることができるように小さく形成されている。製品の供給時に、高められた圧力下で必要となるシール作用を有するためには、ピストンが内部に拡開リングを有している。この拡開リングは供給器具ピストンの押圧によって、カートリッジ壁までのピストン底部の伸長を生ぜしめる。

ヨーロッパ特許出願公開第０３０１３２７号明細書では、拡開リングの原理も使用されるものの、伸長は第１に単に供給器具によって生ぜしめられず、第２の処理ステップにおいて、そこで、ピストン底部の即座のかつ永続的な伸長のために働く補強リングが拡開リングに緊締するように押し込まれる。

より大きな直径のためカートリッジ縁部に載置する後方の縁部を有する、弾性的な底部を備えたピストンは、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４２２９５８８号明細書に述べられる。

しかし、空気抜き可能性および可能な限り簡単なかつ迅速な処理／充填の要求を満たすことが問題視される場合には、議論されたシステムは、まだ完全に満足のいくものとなり得ない。
ヨーロッパ特許第０３４４４９１号明細書 ヨーロッパ特許第０４６３９９１号明細書 ヨーロッパ特許第０４９７７３９号明細書 アメリカ合衆国特許第５４００９２６号明細書 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７１４３３１号明細書 国際公開第９０／０５０９６号パンフレット ドイツ連邦共和国特許出願公開第２３０２３６４号明細書 ドイツ連邦共和国特許出願公開第３６３５８４９号明細書 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１００２９７９９号明細書 ヨーロッパ特許出願公開第０３０１３２７号明細書 ドイツ連邦共和国特許出願公開第４２２９５８８号明細書

したがって、本発明の課題は、冒頭で述べた形式の、空気抜き可能なピストンを備えたカートリッジを改良して、空気抜き可能性および可能な限り簡単なかつ迅速な処理／充填の要求を満たすことができるカートリッジを提供することである。

この課題を解決するために本発明の構成では、ピストン部分とカバー部分とから成る、２つの部分から成るピストンが設けられており、該ピストンにおいて、空気抜き後、カバー部分が、空気抜き路を永久的に閉鎖しているようにした。

この場合、永久的とは、閉鎖が、向けられた外側の助力なしに解除されないことを意味している。

ピストン部分は一般的に円筒状のカートリッジ中空体の内壁に密に接触している。ピストン部分は空気抜き通路を備えている。この空気抜き通路は、有利には軸方向で中心に位置する通路である。ピストン部分は、ペースト状の材料に面したカバー部分によって補填されてピストンを形成している。ペースト状の材料によって充填されたカートリッジボディ内へのピストンの導入の間、カバー部分は、閉鎖可能な１つまたはそれ以上の空気抜き開口を解放している。この空気抜き開口によって、ピストン部分の空気抜き通路を通る空気抜きが可能となる。カバー部分は、有利にはペースト状の材料に面した側で凸面状に形成されている。空気抜き開口は、有利には環状の開口をカートリッジの円筒状の中空体の内壁の領域に形成している。ピストンカバーは、有利には長手軸方向でピストン部分に向かって可動にこのピストン部分に支承されており、しかも、閉鎖過程時にピストンとペースト状の材料との間の空気がカートリッジ内壁の領域でピストン部分とカバーとの間の環状の空気抜き開口を通ってピストン部分に流入し、このピストン部分の中心に設けられた孔を通って導出される。この構成では、空気抜き後、ピストン部分がペースト状の材料の圧着圧によってカバー部分の方向に押し進められる。この場合、環状の空気抜き開口と、ピストン部分の内部に設けられた空気抜き通路とが閉鎖される。

係止機構によって、カートリッジの充填された状態における、より遅い時点でのピストンの操作時にカバー部分とピストン部分とが互いに解離され得ないようになっていると有利である。係止機構は、有利には軸方向でセンタリングされて設けられた空気抜き通路の近くに位置している。係止機構に対する択一的な構成として、ピストン部分とカバー部分とが、たとえば螺合機構またはバヨネット機構によって結合されることも可能である。この機構によって、同じく空気抜き通路の永続的な閉鎖が得られるものの、この閉鎖は外部からの運動によるものである。

有利には、拘束機構が、ピストン部分とカバー部分との間の開放された配置形式を保持しているので、カバー部分は、開放された状態で完全にピストン部分から解離され得ない。さらに、ゴム弾性的な材料から成るシールリングが、ピストン部分とカバー部分との間に、軸方向でセンタリングされた通気通路の開口を取り囲むように設けられると有利であり得る。シールリングは、カバー部分とピストン部分とが互いに近づく方向に運動させられる場合に押し潰されるように寸法設定することができる。ピストン部分とカバー部分との係止過程後または永続的な接合後、リングは押し潰され続け、したがって、空気抜き通路への出入り口を付加的に密に閉鎖している。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面につき詳しく説明する。

図面の符号に相応して、本発明はその最も一般的な形において、空気抜き可能なピストンを備えた、ペースト状の材料を収容するためのカートリッジに関する。この場合、ピストンはピストン部分２とカバー部分３とから成っている。このピストンでは、空気抜き後、カバー部分が空気抜き路４／５を閉鎖する。

したがって、本発明の有利な構成は、円筒状のカートリッジ中空体１と、空気抜き可能なピストンとを備えた、ペースト状の材料６を収容するためのカートリッジに関する。ピストンは、空気抜き通路５を備えた、中空体１の内壁に密に接触するピストン部分２と、ペースト状の材料６に面したカバー部分３とから成っている。このカバー部分３は、挿入過程のために、閉鎖可能な空気抜き開口４を解放する。この空気抜き開口４によって、空気抜き通路５を通る空気抜きが可能となる。

有利には、ピストン２と、前組付けされたカバー３とから成るユニットは、図３に示したように、充填後に挿入される。しかし、２つの部分から成る前組付けされたピストンでは、このピストンを充填前に挿入しかつ充填過程を他方のカートリッジ端部から行うことも可能である。有利には、カバーが充填物側で凸面状に形成されている。これによって、空気がピストンの縁部に押し退けられる。環状の通気開口４はカバー３とピストン２との間で縁部に設けられているので、空気はピストン２とカバー３との間の室内に到達し、開口５を通って中心で流出する。挿入手順の最後に、カバー３が、ほぼ完全に空気抜きされた充填物６に接触することによって圧力が上昇すると、ピストン部分２がカバー部分の方向に運動させられ、通気スリット４と流出通路５とが閉鎖される。図４には、製品６がピストン２をカバー３内に押圧した場合の状態が見られる。有利には、係止機構７が設けられている。この係止機構７によって、充填された状態における、より遅い時点でのピストン２／３の操作時にカバー３とピストン２とがもはや互いに解離され得ないようになっている。係止機構７は図２に見られる。図１に示した空気抜き孔の構成に関連して、カバー３はピストン２の中心部に係止する。別の係止機構が、断面図でＴ字形に見える製品部分の領域で縁部に設けられていてよい。この別の係止機構はカバー３にさらなる保持を付与するようになっている。他方では、図３に保持部９も示してある。この保持部９によって、ピストン部分とカバー部分とが、開放された状態で完全に互いに離され得ないようになっている。

さらに、ゴム弾性的な材料から成るシールリング８が設けられていてよい。このシールリング８は係止過程時に圧着圧によって押し潰され、空気抜き開口５への出入り口を付加的に密に閉鎖する。

空気抜き孔を備えたピストン部分を示す図である。

ピストンカバーを示す図である。

空気抜き過程時のピストンとカバーとを示す図である。矢印は空気の流出路を示している。左右ではカートリッジが製品を取り囲んでいる。

空気抜き過程の終了後に閉鎖された、ピストンに対するカバーを示す図である。

図１〜図３の状況の横断面図および平面図である。

どこかの箇所に場合によってシールリングが設けられた図５に相応の図である。

符号の説明

１ カートリッジ中空体、 ２ ピストン部分、 ３ カバー部分、 ４ 空気抜き開口、 ５ 空気抜き通路、 ６ 材料、 ７ 係止機構、 ８ シールリング、 ９ 保持部

Claims (6)

1. 円筒状のカートリッジ中空体と、空気抜き可能なピストンとを備えた、ペースト状の材料を収容するためのカートリッジにおいて、ピストン部分（２）とカバー部分（３）とから成る、２つの部分から成るピストンが設けられており、該ピストンにおいて、空気抜き後、カバー部分が、空気抜き路（４／５）を永久的に閉鎖していることを特徴とする、カートリッジ。
2. 空気抜き通路（５）を備えた、中空体（１）の内壁に密に接触するピストン部分（２）と、ペースト状の材料（６）に面したカバー部分（３）とが設けられており、該カバー部分（３）が、空気抜き過程のために、閉鎖可能な空気抜き開口（４）を解放するようになっており、該空気抜き開口（４）によって、空気抜き通路（５）を通る空気抜きが可能である、請求項１記載のカートリッジ。
3. カバー部分（３）が、ペースト状の材料（６）に面した側で凸面状に形成されており、空気抜き開口（４）が、環状の開口として中空体（１）の内壁の領域に形成されている、請求項１または２記載のカートリッジ。
4. ピストンカバー（３）が、ピストン部分（２）に向かって可動に該ピストン部分（２）に支承されており、これによって、ペースト状の材料（６）の充填時に空気が、カートリッジ内壁の領域でピストン部分（２）とカバー（３）との間の環状の空気抜き開口（４）を通ってピストン部分（２）に流入するようになっていて、該ピストン部分（２）の中心に設けられた孔（５）を通って導出されるようになっており、空気抜き後、ピストン部分（２）が、ペースト状の材料（６）の圧着圧によってカバー部分（３）の方向に向かって押し進められるようになっており、これによって、環状の空気抜き開口（４）と、空気抜き通路（５）とが閉鎖されるようになっている、請求項１または２記載のカートリッジ。
5. 係止機構（７）によって、充填された状態における、より遅い時点でのピストン（２／３）の操作時にカバー部分（３）とピストン部分（２）とが互いに解離され得ないようになっている、請求項１から３までのいずれか１項記載のカートリッジ。
6. ゴム弾性的な材料から成るシールリング（８）が、ピストン部分（２）とカバー部分（３）との間に、空気抜き開口（５）を取り囲むように設けられており、これによって、シールリング（８）が、係止過程時に圧着圧によって押し潰されるようになっていて、空気抜き開口（５）への出入り口を付加的に密に閉鎖するようになっている、請求項７記載のカートリッジ。

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