JP2006188286A - 軸方向に相前後するチャンバーを有する２コンポーネント・プラスチック材料用２チャンバー・カートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】シリコン、接着剤などのような２コンポーネント・プラスチック材料用２チャンバー・カートリッジを提供する。
【解決手段】 前方チャンバー（Ｋ１）が二重壁インサート（４）によって外側チャンバー（Ｋ１ａ）と内側チャンバー（Ｋ１ｂ）とに区分され、これらのチャンバーがそれぞれピストン（７、８）によって塞がれ、後方チャンバー（Ｋ２）が、前方を環状ピストン（１２）によって塞がれ、同心ピン（１１）を有するバケット（９）によって形成され、インサートの後端がバケットを塞ぐ環状ピストンと当接し、この環状ピストンがインサートの両チューブ壁（４１、４２）の間隙（４３）に連通する貫通孔（１４）を有し、外側及び内側チャンバー及び間隙がノズル（３、６）と連通している。
【選択図】図１

Description

本発明は２つのコンポーネントを収容するためのチャンバーを軸方向に配置した、例えば、シリコン、接着剤などのような２コンポーネント・プラスチック材料用の２チャンバー・カートリッジに係わる。

円筒状カートリッジ・チューブの内部空間を隔壁によって長手方向に２つのチャンバーに区分した（旧式の構造形式）、または内側空間を同軸に配置した（同軸カートリッジとしての新しい構造形式）公知の標準的形式の２チャンバー・カートリッジのほかに、チャンバーを軸方向に相前後させた２チャンバー・カートリッジも公知である。その例は米国特許第４ ０５０ ６１２号、第４ ０２９ ２３６号及び第４ ９６１ ５２０号、及び欧州特許出願第-０-６２４ ４０３ Ａ１号に開示されている。

欧州特許出願第-０-６２４ ４０３号から公知の装置においては、２つのコンポーネントをしぼり出すため一緒に操作されるピストンをそれぞれ連携させた２つのチャンバーが円筒状のカートリッジ・チューブ内に相前後するように配置されている。第１のチャンバーはカートリッジ・チューブとその内部に配置された同軸の内側チューブとの間に形成され、この内側チューブはカートリッジ・チューブの全長の約半分だけに亘って延びている。この環状チャンバーは後方に挿入されているピストンによって塞がれている。軸方向に見て後方に位置する第２チャンバーはバケットに向かって前方へ広がるピストンによって形成され、そのバケット壁はカートリッジ・チューブの内壁と当接している。このバケット壁の前縁が第１チャンバーの環状ピストンと当接し、後方チャンバーを塞いでいるピストンに圧力が加えられると、この圧力が前方チャンバーを塞いでいる環状ピストンに伝わり、両ピストンが一緒に前進させられる。後方チャンバーはそのピストンから前方へ突出する中心ピンをも有し、この中心ピンは後方ピストンの移動に伴って前方チャンバーの内側チューブに進入する。後方チャンバーの前端は前方チャンバーの内側チューブの端部に隣接して後方チャンバーのバケット内壁と当接する半径方向壁によって画定される。

この公知２チャンバー・カートリッジの構成では、カートリッジを予め組立てねばならず、組立てた後に、カートリッジ・ノズルから両チャンバーに充填しなければならず、この充填は比較的困難であり、特殊な装置が必要であり、ガス抜きも容易ではない。

本発明の目的は、標準的な詰換え装置でそれぞれのチャンバーに容易に充填できる、軸方向に相前後するチャンバーを有する２チャンバー・カートリッジを提供することにある。

この目的は請求項１に記載の装置によって達成される。本発明の好ましい実施態様及び変更実施態様を従属請求項に記述した。

本発明の装置では、前方チャンバーがカートリッジ・チューブの内側空間の前部によって形成され、後方チャンバーが、充填され、ピストンと共に移動した後初めてカートリッジ・チューブの後部に挿入されるバケットの内側空間によって形成される。従って、本発明の装置では、後方チャンバーを形成するバケットがカートリッジ・チューブに挿入される前に、標準的な詰換え装置で両チャンバーにそれぞれのコンポーネントを別々に充填し、次いでピストンによって移動させることができる。

図示実施例の場合、本発明の２チャンバー・カートリッジは、前端壁２及びこれと一体的に形成されたノズル３を有する後方が開口しているカートリッジ・チューブと、前端壁５及びこれと一体的に形成されてノズル３に同心関係に挿入されたノズル６を有し、カートリッジ・チューブ１の前部に同心関係に挿入された二重壁インサート４と、環状ピストン７及び同心ピストン８から成ってカートリッジ・チューブの前部に形成される前方コンポーネント・チャンバーＫ１を塞ぐピストン機構と、さらに、後方バケット底１０、これと一体的に形成された同心中空ピン及び前方へ開口しているバケット端を塞ぐ環状ピストン１２を有し、カートリッジ・チューブ１の後部に挿入されて後方チャンバーＫ２を形成するバケット９とから成る。

添付の図面において、前方コンポーネント・チャンバーＫ１および後方コンポーネント・チャンバーＫ２へのそれぞれの材料コンポーネントの充填をそれぞれ斜線で示した。図１はカートリッジ・チューブ１の前部及びバケット９内に形成されるコンポーネント・チャンバーＫ１及びＫ２が既に充填され、それぞれのピストン７，８及び１２で塞がれている製造直後における２チャンバー・チューブの状態を示す。但し、カートリッジ・チューブ１及びバケット９は未だ分離したままの状態にある。図２はバケット９がカートリッジ・チューブの後部に挿入され、２チャンバー・カートリッジがしよう可能な状態、即ち、カートリッジのしぼり出しを開始できる状態を示す。

先ずは図１を参照してカートリッジ装置の詳細を説明する。

既に述べたように、カートリッジ・チューブ１の前部に二重壁インサート４が挿入されている。このインサートはカートリッジ・チューブの前部内に同心二重壁内側チューブを形成してカートリッジ・チューブ１の内側空間の前部を環状外側部分チャンバーＫ１ａと内側部分チャンバーＫ１ｂとに区分する。両部分チャンバーには同じ第１材料コンポーネントが充填されているが、互いに接続された状態にはない。尚、本発明のカートリッジは３種類の材料コンポーネントのための３チャンバー・カートリッジとして使用する選択も可能である。

二重壁インサート４はその互いに同心関係にあるチューブ壁４１，４２で環状の間隙４３を形成し、この間隙は後述するように後方かチャンバーＫ２、即ち、バケット９内に存在する材料コンポーネントをノズル機構３，６へ誘導する流路として機能する。インサート４は適当な態様でカートリッジ・チューブ１の前端壁２に連結される。この連結は例えば嵌合、超音波溶着、接着など公知の態様で行えばよい。また、インサート４は図示しないが当業者には公知の手段でセンタリングされている。

図面から明らかなように、インサート４の前端壁５は、内側部分チャンバーＫ１ｂがこの端壁によって塞がれ、この端壁と一体的に内側ノズル６が形成されていて、この内側部分チャンバーＫ１ｂの内容物は内側ノズル６から排出することができる。これも図面から明らかなように、インサート４の前端壁５は適当に配列されたリブ、溝などによって、外側部分チャンバーＫ１ａをノズル３と内側ノズル６との間の環状間隙と連通させると共に、インサート４のチューブ壁４１、４２をノズル３と内側ノズル６との間の環状間隙と連通させる開口部５１、５２を形成する。

バケット９及び後方チャンバーＫ２を塞ぐ環状ピストン１２は、残りの図面から明らかなように、ピストン７、８を越えて張出したインサート４の後端領域と補完関係の環状溝１３を有し、バケット９がカートリッジ・チューブ１に挿入されると、この後端領域がこの環状溝１３に進入し、環状ピストン１２はこのほかに、環状溝１３に通ずる環状に配列された開口または貫通孔１４をも有する。図２に示すバケットがカートリッジ・チューブ１に挿入されると、後方チャンバーＫ２からこれらの貫通孔１４を介して第２材料コンポーネントがインサート４のチューブ壁４１、４２間の流路として機能する間隙へ流入する。使用時まで両チャンバーを、即ち、前方チャンバーＫ１のノズル領域及び後方チャンバーＫ２に封をする手段、例えば、環状ピストン１２に施すシール・ホイルなどは図面を簡略化するため図示しない。

図２乃至５はしぼり出しの際の２チャンバー・カートリッジの機能を示す。

図２はしぼり出しを開始できる状態のカートリッジを示す。カートリッジ・チューブ１に挿入されたバケット９の環状ピストン１２の前端壁はピストン７、８の後端壁と当接し；環状ピストン１２の環状溝１３の底部はインサート・チューブ壁４１、４２の後端面と当接し；バケット９のチューブ壁の前端面は環状ピストン７の後端面と当接し；ピン１１の前端面は内側ピストン８の後端面と当接する。

エジェクタ・ガンのプレステンプルを介して後方のバケット底部１０にプレス圧を加えると、バケット９がカートリッジ・チューブ１内へ押入される。環状ピストン１２はインサート４によってその軸方向位置に固定される一方、環状ピストン７及び内側ピストン８はバケット９のチューブ壁及びその同心ピン１１によって押入される。（部分チャンバーＫ１ａ及びＫ１ｂから成る)チャンバーＫ１とＫ２は同じ距離だけ軸方向に押され、これらチャンバーから材料がしぼり出される。前方部分チャンバーＫ１ａからの材料は流出口５１を介してノズル３と内側ノズル６との間の環状空間に達し；内側部分チャンバーＫ１ｂからの材料は内側ノズル６に達し；後方チャンバーＫ２からの材料はインサート・チューブ壁４１、４２と流出口５２を介して、これもノズル３と内側ノズル６との間の環状空間に達する。次いで、材料流はノズル機構の外側ノズル３と内側ノズル６の間の間隙及び内側ノズル６からノズル機構に取付けたミキサーに達し、このミキサーは両チャンバーＫ１及びＫ２からの（または、カートリッジが３チャンバー・カートリッジとして利用される場合には、３つのチャンバーからの）材料コンポーネントを充分に混合する。

図３及び４はしぼり出し工程の途中の状態を示し；図５は完全にしぼり出しが完了した状態を示す。図面から明らかなように、しぼり出しは殆ど材料コンポーネントを残留させずに行われる。僅かに残留するのはノズルのほか、インサートチューブ壁４１、４２間の間隙４３ぐらいである。

当業者ならば容易に理解できることであるが、混合比はコンポーネント・チャンバーＫ１及びＫ２の相対断面積を任意に選択することによって設定することができる。例えば、同心ピン１１の直径を多少大きくすることによってバケット９内の後方チャンバーＫ２の断面積を変化させることができ、またはこれによってバケット９の外形を縮小し、カートリッジ・チューブ壁１内に支持するための半径方向リブをバケット外壁に設ける。

本発明装置の詳細を添付図面に示す実施例に基づいて以下に説明する。

チャンバーが充填済みの、但し後方チャンバーがカートリッジ・チューブに挿入されていない状態で本発明の２チャンバー・カートリッジを示す軸方向断面図である。 使用可能な２チャンバー・カートリッジをしぼり出し開始前の状態で示す軸方向断面図である。 図３はしぼり出しの初期段階の状態で示す図１の装置の軸方向断面図である。 図４はさらにしぼり出しが進められた状態で示すカートリッジの軸方向断面図である。 図５はしぼり出しが完了した状態で示すカートリッジの軸方向断面図である。

Claims (3)

1. 軸方向に相前後するチャンバー（Ｋ１，Ｋ２）を有する２コンポーネント・プラスチック材料のための２チャンバー・カートリッジであって、
   前端壁（２）及びこれと一体的に成形されたノズル（３）を有する後方へ開口されているカートリッジ・チューブ（１）と、カートリッジ・チューブ内部空間の前部に配置され、狭い間隙（４３）で隔てられた２つの同心チューブ壁（４１、４２）を有してカートリッジ・チューブ内部空間の前部を環状外側部分チャンバー（Ｋ１ａ）と内側部分チャンバー（Ｋ１ｂ）とに区分し、後方にむかって開口し、前端壁（５）にカートリッジ・チューブ（１）のノズル（３）の内側に内側ノズル（６）が形成され、環状部分チャンバー（Ｋ１ａ）の内部と間隙（４３）とカートリッジ・チューブ（１）のノズル（３）の内部とを連通させる貫通孔（５１、５２）を設けた二重壁インサート（４）と、
   外側部分チャンバー（Ｋ１ａ）を後方から塞ぐ環状ピストン（７）及び内側部分チャンバー（Ｋ１ｂ）を後方から塞ぐ内側ピストン（８）と、
   カートリッジ・チューブ（１）の後部に挿入され、後方バケット底部（１０）、これと一体的に形成された同心ピン（１１）及びバケット（９）の開口前端を塞ぎ、バケット壁と同心ピン（１１）の間に介在し、貫通孔（１４）が形成されている環状ピストン（１２）を有して後方チャンバー（Ｋ２）を形成するバケット（９）とから成り、
   バケット（９）の壁の前端面が環状部分チャンバー（Ｋ１ａ）を塞ぐ環状ピストン（７）と当接し、ピン（１１）の前端面が内側部分チャンバー（Ｋ１ｂ）を塞ぐピストン（８）と当接し、インサート（４）のチューブ壁（４１、４２）の後端面がバケット（９）を塞ぐ環状ピストン（１２）と当接し、バケット（９）を塞ぐ環状ピストン（１２）に設けた貫通孔（１４）がインサート（４）のチューブ壁（４１、４２）間の間隙（４３）に通ずるように構成したことを特徴とする前記２チャンバー・カートリッジ。
2. インサート（４）のチューブ壁（４１、４２）前方部分チャンバー（Ｋ１ａ、Ｋ１ｂ）を塞ぐピストン（７、８）の後端面を越えて所定距離だけ軸方向に突出し、バケット（９）を塞ぐ環状ピストン（１２）にこの突出部と補完関係の環状溝（１３）を形成したことを特徴とする請求項１に記載の２チャンバー・カートリッジ。
3. それぞれがバケット（９）によって形成される後方チャンバー（Ｋ２）及びカートリッジ・チューブ内部空間の前部に形成される環状の内側部分チャンバー（Ｋ１ａ、Ｋ１ｂ）に収容される３種類の材料コンポーネントのための３チャンバー・カートリッジとしての、請求項１または２に記載の２チャンバー・カートリッジの利用。

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