KR102069165B1 - 카트리지, 카트리지를 생산하기 위한 방법, 및 다성분 카트리지 - Google Patents

Abstract

매질이 분배되도록 길이방향으로 연장되는 적어도 하나의 수용 챔버(2)를 포함하는 카트리지가 제공되고, 수용 챔버는, 수용 챔버(2)의 경계를 이루고 일체로 사출 성형되는 카트리지 벽(3) 및 종단면(4)을 가지며, 종단면(4)은 매질을 위한 배출구를 가지고, 카트리지 벽(3)은 수용 챔버(2)의 경계를 이루는 내측에 제1 막(6)을 갖고, 제1 막(6)은 카트리지 벽(3) 전체에 걸쳐 연장되며 카트리지 벽(3)에 분리불가능하게 결합된다. 본 발명은 이러한 카트리지를 제조하기 위한 방법 및 다성분 카트리지 또한 제공한다.

Description

카트리지, 카트리지를 생산하기 위한 방법, 및 다성분 카트리지{CARTRIDGE, METHOD FOR PRODUCING SAID CARTRIDGE, AND MULTI-COMPONENT CARTRIDGE}

본 발명은 각각의 독립항의 전제부에 따라, 매질이 분배되도록 길이방향으로 연장되는 적어도 하나의 수용 챔버를 갖는 카트리지, 이러한 카트리지의 제조 방법, 및 다성분 카트리지에 관한 것이다.

산업 분야에 있어서, 예를 들어 빌딩의 건설 산업에서, 그리고 치과 분야에서도, 액체 또는 유동가능한 물질(때때로 페이스트상이거나 점성이 있는 물질부터 고도의 점성 물질까지)을 저장하고 필요에 따라 각각의 응용을 위해 이러한 물질을 분배하기 위해 카트리지가 종종 사용된다. 이러한 물질의 예로서는, 코킹 화합물, 화학적 다월(dowel) 또는 화학적 앵커(anchor) 용도의 물질, 접착제, 치과 분야에서의 페이스트 또는 인상재(impression material) 등이 있다. 이러한 카트리지는 통상적으로 플라스틱으로 만들어지고 사출 성형 공정으로 제조된다.

분배되는 재료가 단지 하나의 성분으로 이루어진 단성분 시스템과, 적어도 두 가지의 상이한 성분들이 동일한 카트리지의 별개의 챔버 또는 별개의 카트리지에 저장되고 이러한 성분들이 예를 들어 동적 또는 정적 혼합 장치에 의해 분배 시에 긴밀하게 혼합되는 2-성분 또는 다성분 시스템은 구별된다. 이러한 시스템의 예로는, 두 가지 성분이 혼합 이후에만 경화되는 2-성분 접착제 또는 화학적 다월이 있다. 2-성분 시스템은 특히, 예를 들어 부식 방지를 위해 기능성 보호층을 생성하는데 종종 이용되는 페인트의 용도로 산업 분야에서 이용되기도 한다.

통상적으로 이러한 카트리지는 하나 이상의 축방향으로 변위가능한 이송 피스톤을 포함하고, 이러한 피스톤의 이동에 의해서 재료가 챔버 또는 챔버들로부터 분배된다. 이러한 목적을 위해, 챔버는 분배 시에 발생하는 압력을 견딜 수 있도록 충분히 두꺼운 벽을 가질 필요가 있다는 점을 이해할 것이다. 부가적으로, 카트리지의 벽은 충분한 확산 내성을 가지도록 충분히 두터울 필요가 있다. 이는 특히 저장의 측면에서, 화학 물질로의 확산 또는 화학 물질로부터의 확산, 그리고 이에 따른 카트리지 내용물의 열화를 가능한 효과적으로 방지하기 위해 중요하다. 이러한 플라스틱 카트리지는 통상 단지 하나의 용도로 설계되기 때문에, 부피 및 질량에 있어서 상당한 양의 폐기물이 발생하게 되고, 이는 특히 환경 보호의 측면에서도 불리하다.

환경 보호의 측면에 더하여, 지속가능성의 주제 또한 점점 더 중요해지고 있다. 재생가능한 시재료의 이용, 원재료 사용의 최소화, 및 가능한 폐기물의 감소는, 카트리지 자체 및 카트리지에 잔존하는 잔여 질량의 부피의 면에서도, 점점 더 중요해지고 있다.

그러므로 본 발명의 목적은, 지속가능성 및 환경 보호의 측면에서, 특히 폐기물의 부피 및 폐기물의 양과 관련하여 개선을 나타내는 카트리지를 제공하고자 하는 것이다. 이러한 관점에서 카트리지의 고도의 동작 안정성과 양호한 저장가능성이 보장되어야 한다. 이러한 카트리지의 제조 방법 또한 본 발명에 의해 제공될 것이다. 나아가, 대응하는 다성분 카트리지도 본 발명에 의해 가능해질 것이다.

이러한 목적을 충족시키는 본 발명의 주제는 각각의 카테고리의 독립항들의 특징에 의해 정해진다.

그러므로 본 발명에 따르면, 매질이 분배되도록 길이방향으로 연장되는 적어도 하나의 수용 챔버를 포함하는 카트리지가 제공되고, 상기 수용 챔버는, 상기 수용 챔버의 경계를 이루고 일체로 사출 성형되는 카트리지 벽 및 종단면을 가지고, 상기 종단면은 상기 매질을 위한 배출구를 가지며, 상기 카트리지 벽은 상기 수용 챔버의 경계를 이루는 내측에 제1 막을 갖고, 상기 제1 막은 상기 카트리지 벽 전체에 걸쳐 연장되며 상기 카트리지 벽에 분리불가능하게 결합된다.

카트리지 벽의 내측에 제공되어 카트리지 벽에 분리불가능하게 결합되는 이러한 막에 의해 매우 효율적인 확산 방벽이 실현되어, 필요한 최대 저장 시간이나 저장가능성을 양보하지 않고도, 오늘날 공지되어 있는 카트리지 시스템에 비해 카트리지의 벽 두께가 상당히 줄어들 수 있다. 카트리지 내용물은, 물질로의 확산 또는 물질로부터의 확산, 또는 보다 긴 저장 시간에 걸친 "탈기(degassing)"를 방지하도록 효율적으로 보호된다. 그러나, 상당히 감소된 벽 두께는, 실질적으로 더 적은 원재료 요건 및 폐기물 양의 현저한 감소를 의미한다. 추가적인 긍정적 측면은, 예를 들어 카트리지 벽의 재료가 수용 챔버 내의 매질에 민감한 경우, 카트리지 벽이 막에 의해 보호될 수 있다는 점이다. 카트리지 벽이 막에 의해 매질로부터 보호되어 더 이상 반드시 매질에 둔감해야 하는 것은 아니기 때문에, 카트리지 벽의 용도로 비용이 덜 드는 재료 또는 보다 친환경적인 재료를 이용하는 것도 가능하다. 특히 카트리지의 제조를 위해 바이오폴리머 또한 이용될 수 있다. 카트리지는, 카트리지 벽이 분배 시에 기계적인 변형을 견디도록, 내용물의 분배 시에 바람직하게는 재사용가능한 지지 카트리지 내에 배치될 수 있다.

상기 종단면은 상기 수용 챔버와 마주하는 면에 제2 막을 갖고, 상기 제2 막은 상기 종단면 전체에 걸쳐 연장되며 상기 종단면에 분리불가능하게 결합된다. 카트리지 내용물은 또한 이러한 양상에 의해 종단면을 통한 확산 프로세스에 대해 보호된다.

바람직한 실시예로서, 피스톤이 추가로 구비되고, 상기 피스톤은 상기 종단면으로부터 떨어져 있는 단부에서 상기 수용 챔버 내로 진입할 수 있고, 길이방향으로 상기 카트리지 벽을 따라 밀봉상태로 변위가능하다. 매질을 분배하기 위해 수용 챔버 내에서 피스톤을 이용하게 되면, 통상적으로 카트리지에 잔존하는 잔여 재료의 부피가 줄어들어, 폐기물의 양이 줄어든다는 장점이 있다. 나아가, 화학적 매질이 수용 챔버 내에 있는 경우, 화학물질에 의해 초래되는 위험이 최소화된다.

한 가지 유리한 양상으로서, 상기 피스톤은 상기 수용 챔버를 마주하는 면에 제3 막을 가진다. 이렇게 되면, 종단면 상의 막과 조합되어, 카트리지 내의 매질은 막에 의해 완전히 둘러싸이게 되고, 즉 막 안에 패킹된다.

바람직한 실시예로서, 상기 카트리지 벽의 벽 두께는, 2mm 이하, 바람직하게는 1.5mm 이하, 특히 0.8mm 이하이다. 설계상으로 카트리지 벽이 더 얇아질수록, 카트리지의 제조를 위한 원재료 요건 및 카트리지가 비워진 후의 폐기물의 양이 줄어든다.

상기 제1 막 또는 상기 제2 막 또는 상기 제3 막은 0.2mm 이하, 바람직하게는 대략 0.1mm의 두께를 갖는 것이 실용적이라는 점이 증명되었다.

바람직한 실시예로서, 상기 카트리지가 제2 카트리지에 연결될 수 있는 연결 수단이 카트리지에 구비된다. 이러한 연결 수단은 특히 래치 연결 또는 클릭 연결 또는 스냅-인 연결로 구성될 수 있다. 이러한 연결 수단은 바람직하게는, 2개의 카트리지가 서로 인접하여 나란히 연결되어 이들의 길이방향 또는 길이방향 축이 서로 평행하게 연장되도록 배열된다. 연결 수단을 통해 복수의 카트리지를 서로 연결하는 가능성으로 인해, 카트리지가 특히 다성분 시스템의 용도로 매우 용이하게 이용될 수 있으므로, 응용 분야의 측면에서 유연성을 높이게 된다.

상기 제1 막 또는 상기 제2 막 또는 상기 제3 막은 다층 시스템으로 구성되는 경우 특히 유리하다. 즉 이에 의하면, 막을 각각의 응용에 이상적으로 적응시키는 것이 가능하다. 방벽으로 기능하는 막의 특성이 목적을 지향하는 방식으로 이용되어, 수용 챔버 내의 매질에 대하여 가능한 효율적으로 될 수 있다. 이러한 다층 시스템은 바람직하게는 복합 막으로 구성된다. 다층 시스템은 또한 금속성 층을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 카트리지를 제조하는 방법이 본 발명에 의해 추가로 제공되며, 상기 카트리지의 상기 수용 챔버를 위한 형상인 코어부가 사출 성형 장치의 툴에 제공되며, 상기 코어부의 재킷 표면에 막이 부가되고, 막은 이후 액상 플라스틱으로 오버몰딩된다. 이러한 오버몰딩에 의해, 손쉽게 막을 부분적으로 용융 또는 소성화(plasticize)하여, 이후 플라스틱이 냉각 또는 고형화될 때 카트리지와 긴밀하고도 분리불가능한 연결을 하도록 될 수 있다.

바람직한 방법의 관리는, 상기 액상 플라스틱이 상기 툴 내로 진입하기 전에 상기 코어의 종단면에 제2 막이 부가되는 것이다. 그러면, 이러한 막에 의해 카트리지 내에, 카트리지의 종단측에 배열되는 제2 막이 구현될 수 있다. 카트리지의 제조 시에, 이러한 막은 이것이 배치되는 코어부의 종단면에 대하여 여유 치수를 갖는 것이 바람직하고, 즉 종단면의 경계를 넘어 돌출되는 치수를 갖는 것이 바람직하다. 사출 성형 시에, 경계를 넘어 돌출되는 막의 부분은 액상 플라스틱에 의해 굽혀져 코어부의 자켓 표면 상에 배열되는 막에 밀봉상태로 연결된다.

본 발명에 따른 적어도 2개의 카트리지를 포함하는 다성분 카트리지가 본 발명에 의해 추가로 제공되고, 2개의 카트리지가 길이방향에 대해 서로 인접하여 배열되거나, 하나의 카트리지가 다른 하나의 카트리지를 둘러싸도록, 2개의 카트리지가 서로 내외부에, 바람직하게는 동축상으로 서로 내외부에 배열된다. 제1 변형예는, 2개의 수용 챔버가 서로 인접하여 배열되는 이른바 나란한(side-by-side) 카트리지의 문제이다. 제2 변형예에서는, 외측 카트리지의 카트리지 벽이 내측 카트리지의 카트리지 벽을 완전히 둘러싸도록 2개의 카트리지가 서로 내외부에 배열된다. 이러한 관점에서, 길이방향 축이 일치하도록 내측 카트리지가 외측 카트리지의 중심에 위치하는 것이 바람직하다. 이는 동축상 카트리지라 지칭된다. 본 발명에 따른 카트리지의 응용 분야는 이러한 다성분 카트리지에 의한 2-성분 및 다성분 시스템을 포함하도록 확장될 수 있다.

상기 2개의 카트리지는 연결 수단을 통해 서로 고정적으로 결합되어 다성분 카트리지는 저장 및 분배가 가능한 유닛을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 카트리지의 배출구가, 특히 마개부 또는 믹서를 구비하는 보조부(accessory part)와 연동하도록 구성되는 공통의 연결 피스를 형성하는 경우 특히 유리하다. 예를 들어, 공지되어 있는 보조부를 다성분 카트리지와 조합하여 이용하는 것이 이런 방식으로 가능하다. 이러한 호환가능성은 실용적인 이유와 경제적인 이유에서 유리하다.

저장 중에 분배 챔버의 내용물을 보호하기 위해서, 상기 다성분 카트리지는 상기 연결 피스와 연동하도록 구성되는 마개부를 구비하고, 상기 마개부는 2개의 플러그를 가지며, 각각의 플러그는 배출구에 맞물려 배출구를 폐쇄하는 것이 유리하다.

이용 및 응용 분야의 측면에서 다성분 카트리지의 유연성을 높이기 위해, 특히 카트리지의 수용 챔버에 포함되는 두 가지 매질 간의 혼합률이 1:1의 비율과 다르게 구현될 수 있도록, 2개의 카트리지의 수용 챔버는 상이한 용적을 가질 수 있다.

장치 측면과 기술적인 방법의 측면에서 본 발명의 추가적인 유리한 양상 및 실시예는 종속항에 기재되어 있다.

이제부터는, 실시예와 도면을 참조하여 본 발명에 대해 보다 상세하게 설명할 것이다. 개략도와 부분적인 단면도가 도시되어 있다.
도 1은 본 발명에 따른 카트리지의 일 실시예를 카트리지 벽의 길이방향 단면도와 확대된 상세도로 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 다성분 카트리지의 제1 실시예에 대한 사시도이다.
도 4는 삽입된 마개부를 갖는 배출구에 대한 도면이다.
도 5는 믹서가 그 위에 배치되어 있는 배출구를 (단지 부분적으로) 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 다성분 카트리지의 제2 실시예에 대한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 다성분 카트리지의 제3 실시예에 대한 도면이다.
도 8 내지 9는 본 발명에 따른 카트리지 및 본 발명에 따른 다성분 카트리지에 적합한 분배 장치에 대한 도면이다.

도 1은 전체적으로 도면부호 "1"로 지정되는, 본 발명에 따른 카트리지의 일 실시예를 길이방향 단면으로 보여준다. 카트리지(1)는 매질이 분배되도록 길이방향으로 연장되는 수용 챔버(2)를 포함한다. 길이방향은 "A"로 지정된 카트리지(1)의 길이방향 축으로 규정된다. 수용 챔버(2)는 카트리지 벽(3) 뿐만 아니라 종단면(4)에 의해 경계가 정해진다. 카트리지(1)의 수용 챔버(2)는 설계상 실린더형이고, 즉 카트리지 벽(3)은 실린더의 자켓 표면이다. 부가적으로, 도 1은 카트리지 벽(3)에 대한 확대된 상세도를 보여준다.

카트리지(1)의 종단면(4)은 매질에 대한 배출 통로(51)를 갖는 배출구(5)를 가지고, 이를 통해 매질이 수용 챔버(2)로부터 분배될 수 있다. 카트리지 벽(3)과 배출구(5)를 갖는 종단면(4)은 일체로 사출 성형되고, 즉 카트리지 벽(3)과 종단면(4)은 전적으로 하나의 사출 성형 공정으로, 통상 1-단계 사출 성형 공정으로 제조된다. 그러므로, 예를 들어 2개의 반부(half)-실린더로 제조되어 이후 서로 용접연결되는 그러한 카트리지는 아닐 것이다.

본 발명에 따르면, 카트리지 벽(3)은, 특히 도 1의 상세도에 도시된 바와 같이 수용 챔버(2)의 경계를 이루는 내벽에 제1 막(6)을 갖는다. 제1 막(6)은 카트리지 벽(3) 전체에 걸쳐, 즉 수용 챔버(2)의 경계를 이루는 실린더 자켓의 전체 내측에 걸쳐 연장된다. 막(6)은 카트리지 벽(3)에 분리불가능하게 결합되고 바람직하게는 사출 성형 공정으로 카트리지 벽(3)에 결합되며, 이에 대해서는 이하 설명할 것이다.

본원에서 기술되는 실시예에서, 종단면(4)은 수용 챔버(2)를 마주하는 면에 제2 막(7)을 갖고, 이러한 막은 종단면(4) 전체에 걸쳐 연장되며, 바람직하게는 제1 막(6)과 동일한 방식으로 종단면(4)에 분리불가능하게 결합된다. 제2 막(7)은 원형 디스크 형상을 가지며, 또한 수용 챔버(2) 내로의 배출 통로(51)의 개구부에 걸쳐 연장된다. 결과적으로 배출 통로(51)는, 수용 챔버(2) 내로의 개구부에서 제2 막(7)에 의해 폐쇄된다.

카트리지(1)는 이러한 카트리지(1)가 제2 카트리지(1)에 연결될 수 있는 연결 수단(10)을 추가로 구비한다. 본원에서 기술되는 실시예에서, 연결 수단(10)은 카트리지(1)의 종단면(4)에서 배출구(5)에 인접하여 제공된다. 연결 수단(10)은 클릭 연결 또는 스냅-인 연결 또는 래칭 연결로 공지되어 있는 방식으로 구성되는 것이 바람직하고, 2개의 카트리지(1)가 나란히, 즉 서로 인접하는 평행한 길이방향 축(A)을 갖고 배열되도록 연결 수단(10)이 배열된다(예를 들면, 도 3 참조). 대안적으로 또는 부가적으로, 당연하게도 연결 수단은 카트리지 벽(3)을 따라 배열될 수도 있다.

카트리지(1) 또는 수용 챔버(2)는 종단면(4)으로부터 떨어져 있는 단부에서 개방되어 있다. 피스톤(8)이 제공되고, 이러한 피스톤(8)은 바람직하게는 밸브 피스톤 또는 셀프-블리딩(self-bleeding) 피스톤으로 구성되며, 종단면(4)으로부터 떨어져 있는 카트리지(1)의 개방 단부에서 수용 챔버(2) 안으로 진입할 수 있다. 피스톤(8)은 카트리지 벽(3)을 따라 길이방향으로 밀봉상태로 변위가능하도록 구성되고 그러한 치수를 갖는다. 이러한 목적으로, 피스톤(8)은 공지된 방식으로 밀봉 립 또는 밀봉 주변부(미도시)를 갖도록 구성될 수 있고, 이러한 밀봉 립 또는 밀봉 주변부는 피스톤(8)이 수용 챔버(2) 안으로 진입할 때 카트리지 벽(3)에 접촉하게 된다.

피스톤(8)은 예를 들어 사출 성형 공정으로 카트리지(1)와는 별개로 제조되고, 통상적으로 단지 수용 챔버(2)가 충전된 이후에 삽입된다.

한 가지 유리한 양상으로는, 피스톤이 수용 챔버와 마주하는 면에, 즉 피스톤(8)의 삽입 이후에 수용 챔버(2)의 경계를 이루는 면에, 제3 막(9)을 가진다.

본 발명에 따라 제공되는 제1 막(6)과 선택적으로 제공되는 제2 막(7) 및 제3 막(9)은 물질로의 확산 또는 물질로부터의 확산을 방지하는 방벽 또는 확산 방벽의 역할을 한다. 물질은 예를 들어, 수용 챔버(2)에 포함되는 매질의 화학 성분일 수 있거나, 수분 또는 산소일 수 있다. 따라서, 막(6)과 선택적인 막(7, 9)으로 인해, 특히 매질로 충전된 카트리지(1)의 장기간 저장가능성이 가능해진다. 제1 막(6)은 방벽 층 또는 확산 방벽으로 작용하기 때문에, 종래 기술에서 공지된 카트리지에서는 카트리지가 충분한 확산 내성을 가지거나 탈기로부터 보호되도록 더 큰 벽 두께가 제공되어야 하므로, 공지된 카트리지의 경우보다 훨씬 작은 두께(D)로 카트리지 벽(3)을 구성할 수 있다. 제1 막(6)으로 인해, 2mm 이하, 바람직하게는 1.5mm 이하, 특히 0.8mm 이하의 두께(D)를 갖는 카트리지 벽(3)을 제조하는 것이 가능하다. 이러한 관점에서 0.8mm의 하한은, 오늘날 공지되어 있는 사출 성형 공정으로 구현될 수 있는, 플라스틱에 대한 사출 길이 또는 사출 경로 및 플라스틱 층의 두께의 비율에 의해 주로 정해진다. 공지된 카트리지에 비하여 크게 감소된 두께(D)의 카트리지 벽(3)에 의해, 카트리지(1)의 제조를 위해 필요한 원재료가 상당히 줄어들고, 통상적으로 단일한 용도를 위해 설계된 카트리지(1)의 폐기물 양이 부피 및 무게 측면에서 상당히 감소된다는 유리한 효과를 낳는다.

제1 막(6)의 두 번째 유리한 효과는, 피스톤(8)과 카트리지 벽(3) 사이의 마찰이 감소된다는 점이다. 피스톤(8)은, 배출 통로(51)를 통해 매질을 이송하기 위해 수용 챔버(2)로부터 매질을 분배하도록 사용 중에 길이방향 축(A)의 방향으로 이동된다. 이러한 점에서, 제1 막(6)은 카트리지 벽(3)을 따라 피스톤(8)이 더 용이하게 미끄러질 수 있게 한다.

제2 막(7) 및 제3 막(9)은 각각, 이러한 막에 의한 방벽 층 또는 확산 방벽에 의해 카트리지(1)의 전체 수용 공간(2)이 둘러싸인다는 장점을 갖는다; 즉, 수용 챔버(2) 내의 매질은 막(6, 7, 9)에 의해 완전히 둘러싸이거나, 이러한 막에 의해 에워싸이게 되고, 이는 특히 양호한 저장가능성의 측면에서 유리하다. 3개의 막(6, 7, 9)은 두께(D) 및 조성의 측면에서 동일한 타입을 갖도록 구성될 수 있지만, 반드시 그럴 필요는 없다. 막(6, 7, 9)은 각각 0.2mm 이하, 바람직하게는 대략 0.1mm의 두께를 갖는 것이 실용적인 이유에서 바람직하다.

각각의 막(6, 7, 9)은 개별 응용에 이상적으로 적응될 수 있다. 수용 챔버(2) 내의 매질의 조성 및 타입에 따라, 막(6, 7, 9)은 이상적인 저장가능성을 보장하고 카트리지 벽(3) 및 종단면(4)의 이상적인 보호를 보장하도록 구성될 수 있다. 이에 의해, 수용 챔버(2) 내의 매질에 민감하거나 이러한 매질에 의해 부착될지 모르는 플라스틱을 카트리지(1)의 용도로 사용하는 것도 가능하다. 즉, 수용 챔버(2) 내의 매질은 막(6, 7)으로 인하여 카트리지 벽(3) 또는 종단면(4)과 접촉하지 않게 된다. 이 때문에, 카트리지의 제조를 위해 특히 비용이 덜 드는 재료 또는 특히 환경친화적인 재료를 사용할 수 있게 된다. 그러므로, 바이오폴리머 또한 카트리지(1)의 제조에 적합하다.

특히 바람직한 양상은, 제1 막(6), 제2 막(7), 또는 제3 막(9)이 특히 다층 시스템으로 구성되는 것이고, 다시 말해서 예를 들면 서로의 위에 배치되는 복수의 막 또는 층으로 형성되는 것이다. 막(6, 7, 9)의 이러한 상이한 층들은 상이한 기능을 가질 수 있다. 분배되는 매질에 민감하지 않은 플라스틱, 예를 들어 폴리아미드(PA) 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)로 만들어진 보호 층이, 예를 들어 수용 챔버(2)를 마주하는 측에 제공될 수 있다. 이는 선택적으로, 물, 산소 또는 VOC(휘발성 유기 화합물)와 같은 물질의 방출 또는 진입을 방지하는 방벽 층에 인접할 수 있다. 예를 들어, 재활용소재(recyclate)로 제조된 필러 층이 그 다음에 뒤따를 수 있다. PE 또는 PP와 같은 폴리올레핀의 층, 또는 금속성 층 또한 제공될 수 있다.

부가적으로 또는 대안적으로, 발포성 막 또한 층으로 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 카트리지는 사출 성형 공정으로 제조된다. 카트리지(1)를 제조하기에 적합한 방법의 일 실시예에 관하여 이제 도 2를 참조하여 설명할 것이다. 일반적으로, 통상 액상 플라스틱이 사출되는 중공의 공간 및 코어부를 포함하는 툴(30)이 사출 성형에서 이용된다. 도 2에서는, 단지 하나의 이러한 코어부(31), 즉 카트리지(1)의 수용 챔버(2)를 위한 형태의 코어부가 도시되어 있다. 툴(30)이 폐쇄될 때, 도 2에서 화살표(B)로 상징적으로 표시된 바와 같이, 코어부(31)는 대응하는 형상의 카운터-피스(32) 내로 이동한다. 코어부(31) 또는 카운터-피스(32) 또는 이들 양자 모두는 이러한 목적으로 이동될 수 있다. 툴(30)이 폐쇄된 후에는, 코어부(31)와 카운터-피스(32) 사이에 카트리지 벽(3)과 종단면(4)의 네거티브 몰딩인 중공의 공간이 존재한다. 도면부호 "C"의 두 화살표로 표시된 바와 같이 액상 플라스틱이 이러한 중공의 공간 내로 사출되며, 그곳에서 고형화된다. 이후 툴(30)은 개방되며 카트리지(1)는 이형(demold) 및 취출(expel)된다.

본 발명에 따라, 마감된 카트리지(1)에서 제1 막(6)을 형성하는 막이, 카트리지(1)의 사출 성형 이전에 코어부(31)의 자켓 표면에 부가된다.

툴(30)의 폐쇄 이후에, 막(6)은 부분적으로 액상 플라스틱으로 오버몰딩된다. 그러는 동안, 막(6)은 액상 플라스틱과의 접촉으로 인하여 손쉽게 부분적으로 용융되거나 소성화된다. 이에 의해, 카트리지 벽(3)과 막(6) 사이에 특히 긴밀하고 분리불가능한 결합이 이루어진다.

본원에서 기술되는 발명에 따른 방법의 실시예에서, 카트리지(1)의 바람직한 실시예는 카트리지의 종단면(4)에 제2 막(7)이 제공되도록 제조된다. 이러한 목적을 위해서, 이후 마감된 카트리지에서 제2 막(7)을 형성하는 원형 디스크 형상의 막이 사출 성형 전에 코어부(31)의 종단면 상에 배치된다. 이러한 관점에서, 원형 디스크 형상의 막은, 도 2에 도시된 바와 같이 코어부(31)의 종단면의 경계를 넘어 돌출하도록 하는 치수를 갖는 것이 바람직하다. 그 다음에 액상 플라스틱이 툴(30)의 폐쇄 이후 사출되는 경우(화살표 "C"), 코어부(31)의 종단면의 경계를 넘어 돌출되는, 원형 디스크 형상의 막 부분이 도면의 아래쪽으로 굽혀진다. 이에 의해 원형 디스크 형상의 막(7)은 막(6)에 긴밀하게 결합되거나 견고하게 가압되어, 마감된 카트리지(1)에 각각 제1 막(6)과 제2 막(7) 사이에 밀봉 결합, 및 선택적으로 고정된 결합이 이루어진다.

당연하게도, 막(6, 7)은 플라스틱으로 오버몰딩될 때까지 장시간 동안 코어부(31)에 부착되는 것이 중요하다. 이러한 부착은 다양한 방식으로, 예를 들면 정전식으로 또는 코어부(31)에서 대응하는 흡입 개구에 의해 언더프레셔를 생성함으로써 실현될 수 있다.

카트리지 용도로 사용되는 공지된 모든 플라스틱, 예를 들어 폴리아미드(PA), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 또는 폴리올레핀은 일반적으로 카트리지의 제조에 적합하다. 특히 막(6, 7)의 이용으로 인하여 바이오폴리머 또한 본 발명에 따른 카트리지에 적합하다.

카트리지(1)는 우선 사출 성형 공정으로 피스톤(8) 없이 제조되고, 그 다음에 배출구(5)가 폐쇄된다. 하부에 도시된 바와 같이, 수용 챔버(2)의 아직 개방되어 있는 단부로부터 수용 챔버(2) 내로 매질이 충전된다. 이후, 제3 막(9)이 선택적으로 구비되는 피스톤(8)이 수용 챔버(2) 내로 삽입되고, 그 다음에 수용 챔버(2)를 밀봉상태로 폐쇄하는 챔버 베이스를 형성한다. 피스톤(8)은 밸브 피스톤으로 종종 구성되어, 피스톤(8)의 삽입 시에, 매질과 피스톤 사이에 존재할지도 모르는 공기가 간단히 제거될 수 있게 된다.

도 3은 전체적으로 도면부호 "100"으로 지정된, 본 발명에 따른 다성분 카트리지의 제1 실시예에 대한 사시도이다. 다성분 카트리지는 본 발명에 따라 각각 구성되는 적어도 2개의 카트리지(1)를 포함한다.

이하에서는, 다성분 카트리지(100)가 정확히 2개의 카트리지(1)를 포함하는 2-성분 카트리지인, 실용적으로 특별히 중요한 경우를 예를 들어 언급할 것이다. 그러나, 본 발명은 이러한 경우로 제한되지 않으며, 다성분 카트리지는 3개 또는 그 이상의 카트리지들을 포함할 수도 있다는 점을 이해할 것이다.

다성분 카트리지(100)의 2개의 카트리지(1)는, 이들의 길이방향 축(A)(도 1 참조)이 서로에 대해 평행하게 연장되도록 서로 나란히 배열된다. 이러한 2개의 카트리지(1) 중 하나는, 이해를 돕기 위해 그 종단면 중 1/4이 제거되고 카트리지 벽(3)의 1/4이 제거된 것으로 도시된다.

2개의 카트리지(1)는 연결 수단(10)에 의해 서로 고정적으로 연결되는 것이 바람직하다. 그러나, 2개의 카트리지(1)가 공통된 사출 성형 공정으로 제조된 후, 파손되지 않고는 분리할 수 없는 요소를 통해서 서로 고정적으로 연결되어, 2-성분 카트리지가 카트리지 벽과 종단면에 대해 일체를 이루게 될 수도 있다. 예를 들어, 2개의 카트리지를 서로 연결하는 바아(bar)가 카트리지 벽을 따라서 또는 종단면들 사이에 제공될 수 있다. 2개의 카트리지(1)는, 종단면(4)으로부터 떨어져 있는 수용 챔버(2)의 단부에서 공통의 베이스를 통해 서로 연결되는 것도 가능하다.

2개의 카트리지(1) 각각에 대해 각각의 피스톤(8)이 제공되고, 각각의 수용 챔버가 충전된 후에 수용 챔버(2) 안으로 진입된다. 카트리지(1)의 2개의 배출구(5)는, 2개의 별개의 배출부(5)를 포함하고 보조부와 연동하도록 구성되는 공통의 연결 피스(50)를 형성하도록 배열되고 구성될 수 있다. 연결 피스(50)와 연동하도록 구성되고 2개의 배출구(5)를 폐쇄할 수 있는 마개부(60)가 도 3에서 보조부로 제공된다.

도 4는 2개의 배출구(5)를 갖는 연결 피스(50)를 확대하여 보여준다. 도 4에서, 마개부(60)는 연결 피스(50)와 동작가능하게 연결되어 있다. 마개부(60)가 2개의 플러그(61)를 갖고, 각각의 플러그는 배출구의 배출 통로(51) 안으로 맞물려 통로를 밀봉상태로 폐쇄하게 된다는 점을 인식할 수 있다. 따라서 마개부(60)는, 배출 통로(51) 안으로 플러그(61)가 진입함으로써 단지 연결 피스(50)에 연결되도록 구성될 수 있다. 마개부(60)의 의도하지 않은 제거를 방지하기 위해 고정 수단(미도시)이 제공될 수 있고, 예를 들면 마개부의 제거 이전에 킹킹(kinking off), 터닝(turning), 또는 이와 유사한 조치에 의해 파열되어 개방되는 바람직한 파열 포인트(breaking point) 등이 있다. 이러한 고정 수단은 또한 래치 연결 또는 스냅-인 연결로 구성될 수 있다. 나아가, 마개부(60)가 나사 결합 또는 베이어닛 결합을 통해서 연결 피스(50)에 결합되는 것도 가능하다.

도 5는 보조부, 즉 믹서(70)를 갖는 배출구(5) 또는 연결 피스(50)를 나타낸다. 이러한 관점에서, 믹서는, 2개의 카트리지(1)의 각 수용 챔버(2)에 존재하는 2개의 매질을 혼합하기 위한 정적 믹서(70)이다. 이러한 정적 믹서(70)는, 그 안에 혼합 요소(미도시)가 배열되는 믹서 튜브(72)를 공지된 방식으로 포함하고, 이는 단지 도 5에 도시된 바와 같다. 믹서(70)는 하나의 결합 피스(73) 뿐만 아니라 2개의 유입구(71)도 포함한다. 믹서(70)가 다성분 카트리지(100) 상에 배치되는 경우, 개별 유입구(71) 각각은 배출 통로(51) 중 하나 안으로 또는 그 위로 맞물려, 각각의 유입구(71)는 배출구(5) 중 하나와 유체 연결을 형성하고, 각각의 매질은 각 수용 챔버(2)로부터 각각의 배출구(5)를 통해 믹서(70) 내로 이동한다. 두 가지 매질이 이곳에서 서로 합류하여 믹서(70)를 통과하면서 서로 긴밀히 혼합된다.

공지된 모든 타입의 연결, 특히 스크루 연결 또는 베이어닛 연결이, 믹서(70)가 결합 피스(73)를 통해 연결 피스(50)에 연결되기에 적합하다.

카트리지(1)의 종단면(4)에 제2 막(7)이 제공되는 경우, 매질이 분배되기 전에 천공되거나 절개되어야 한다. 이러한 목적을 위해 다수의 가능한 것들이 통상의 기술자에게 알려져 있다. 한 가지 변형예로서, 믹서의 유입구(71)―또는 다른 보조부의 대응되는 부분―가 그 단부에서 배출구(5)와, 예를 들면 경사 에지 또는 맨드릴과 연동하도록 구성되어, 믹서(70)의 배치 시에, 유입구(71)가 막(7)을 천공하거나, 기타 다른 방식으로 개방하게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 다성분 카트리지(100)의 제2 실시예에 대한 도면이다. 이하에서는 제1 실시예와의 차이점에 대해서만 보다 상세하게 살펴볼 것이다. 제1 실시예에 관해 이루어진 설명은 또한, 그에 대응하여 제2 실시예에도 동일한 방식으로 적용된다.

제2 실시예에서, 다성분 카트리지는 2개의 카트리지(1)를 포함하고, 2개의 카트리지(1)의 수용 챔버(2)는 상이한 용적을 갖는다. 이러한 다성분 카트리지(100)는, 두 가지 성분이 1:1과는 다른 용적 비율로 서로 혼합되어야 하는 그러한 2-성분 시스템으로 의도된다. 도 6에 도시된 다성분 카트리지(100)에서, 도면 좌측의 카트리지(1)는 그 용적이 도면 우측의 카트리지(1)의 10배이다. 당연하게도, 이와 다른 비율, 예를 들면 2:1 또는 4:1의 비율도 실현될 수 있다.

도 6에 도시된 다성분 카트리지(100)에서, 2개의 카트리지(1) 사이에 추가적인 연결 수단(80)이 더 구비되며, 이러한 연결 수단(80)은 여기서 복수의 바아(bar)로 형성되고, 각각의 바아는 카트리지(1)의 인접한 카트리지 벽(3) 사이에서 연장된다.

이미 언급한 바와 같이, 2-성분 또는 다성분 카트리지(100)는 바람직하게는, 2개의 개별 카트리지(1)로 이루어지거나, 또는 2개의 카트리지가 함께 사출성형된 다음 바람직하게는 하나의 유닛으로 성형되는 1-단계 사출 성형 공정으로 제조된다. 배출구(5)는 카트리지(1)가 충전되기 전에 마개부(60)에 의해 폐쇄된다. 그 다음에 각각의 매질 또는 성분은, 종단면(4)으로부터 떨어져 있는 수용 챔버의 아직 개방되어 있는 단부로부터 수용 챔버(2) 안으로 충전된다. 이어서, 각각의 피스톤(8), 선택적으로 제3 막(9)이 각각 구비된 피스톤이 수용 챔버(2) 내로 삽입되고, 그러면 각각의 챔버 베이스를 형성하며, 수용 챔버(2)를 밀봉상태로 폐쇄한다. 피스톤(8)은 종종 밸브 피스톤으로 구성되어, 피스톤(8)이 진입할 때 피스톤(8)과 매질 사이에 존재하는 공기가 빠져나갈 수 있게 된다. 일단 다성분 카트리지(100)가 충전되면, 그것은 저장될 수 있고, 제1 막(6)과 선택적으로 제공되는 제2 막(7) 및 제3 막(9)은 탈기 또는 다른 확산 유도 영향으로부터 카트리지 내용물을 보호하게 된다.

도 7은 본 발명에 따른 다성분 카트리지(100)의 제3 실시예에 대한 길이방향 단면 사시도이다. 이하에서는, 제1 실시예 및 제2 실시예와의 차이점에 관해서만 살펴볼 것이다. 제1 실시예 및 제2 실시예에 관해 이루어진 설명은 또한, 그에 대응하여 제3 실시예에도 동일한 방식으로 적용된다. 제3 실시예에서 2개의 카트리지(1)는, 도면에서 외측 카트리지(1)의 카트리지 벽(3)이 도면에서 내측 카트리지(1)의 카트리지 벽(3)을 둘러싸도록 서로 내외부에 배열된다. 이러한 관점에서, 길이방향 축(A)이 일치하도록 내측 카트리지가 외측 카트리지의 중심에 위치하는 것이 바람직하다. 다시 말해서, 공통의 길이방향 축(A)에 수직인, 2개의 수용 챔버(2)를 통과하는 단면에서, 내측 및 외측 카트리지(1)의 두 카트리지 벽(3)이 길이방향 축(A) 주위로 동심원을 형성하는 것이다. 이러한 다성분 카트리지(100)는 통상 동축상 카트리지라 지칭되며, 더 이상의 설명이 필요하지 않을 정도로 통상의 기술자에게 충분히 알려져 있다. 본 발명에 따르면, 각각의 2개의 카트리지(1), 즉 내측 및 외측 카트리지(1) 각각은 카트리지 벽(3)을 가지며, 이러한 카트리지 벽(3)은 각각의 수용 챔버(2)의 경계를 이루는 내측에 제1 막(6)을 갖고, 제1 막(6)은 각각 전체 카트리지 벽(3)에 걸쳐 연장된다. 선택적으로, 여기서 각각의 제2 막(7)도 각각의 종단면(4)에 제공될 수 있다. 2개의 피스톤(8) 각각에는 선택적으로 제3 막(9)이 구비될 수 있는데, 이는 도 7에 도시되어 있지 않다. 이러한 관점에서, 도시된 외측 카트리지(1)에 속하는 피스톤(8)은 공지된 방식으로 링 피스톤으로서 구성된다. 동축상 카트리지로 구성되는 다성분 카트리지(100)는 하나의 사출 성형 공정으로 제조될 수 있거나, 2개의 카트리지(1)가 우선 각각 사출 성형 공정으로 별개로 제조되어 이후 연결될 수도 있다.

이제 2-성분 또는 다성분 카트리지(100)의 이용에 대해 도 8 및 9를 참조하여 설명할 것이다. 2-성분 카트리지(100)를 이용하기 위해서는, 통상적으로 분배 장치(분배기)(200)의 홀더 내에 삽입된다. 다성분 카트리지(100)는 제1 막(6)으로 인하여 얇은 카트리지 벽(3)을 갖도록 통상 구성되므로, 다성분 카트리지가 분배 시에 기계적 변형, 특히 압력 변형을 견딜 수 있도록 분배를 위해 지지 카트리지(90)가 이용되는 것이 바람직하다. 지지 카트리지(90)는 다용도로 설계된다; 이는 필요에 따라 빈번하게 재사용될 수 있다. 당연하게도, 대안적으로는 별개의 지지 카트리지에 의해 지지 기능을 구현하지 않고 분배 장치의 홀더에서 지지 기능을 구현하는 것도 가능하다.

도 8에서 도면부호 없이 화살표로 표시된 바와 같이, 다성분 카트리지(100)는 우선 지지 카트리지(90) 안으로 진입하고, 이와 함께 분배 장치(200)의 홀더 내로 삽입된다. 마개부(60)는 제거되고, 믹서(70)가 그 위치에서 자신의 연결 피스(73)에 의해, 여기서는 베이어닛 연결로, 연결 피스(50)에 고정된다(도 9). 분배 장치(200)는 활성화장치(200)에 의해 전진할 수 있는 이중 플런저(210)를 포함한다. 그러면 이중 플런저(210)는 수용 챔버(2)에서 2개의 피스톤(8) 상에 힘을 가하게 되고, 이에 의해 피스톤은 카트리지의 길이방향 축(A)을 따라 변위되며, 각 매질을 각각의 배출구(5)를 통해 정적 믹서(70) 안으로 이송한다. 여기서 2개의 매질(성분)이 서로 합류하고, 믹서를 통과하면서 서로 긴밀하게 혼합된다.

Claims (15)

1. 카트리지로서,
   매질이 분배되도록 길이방향으로 연장되는 적어도 하나의 수용 챔버(2)를 포함하고, 상기 수용 챔버는, 상기 수용 챔버(2)의 경계를 이루고 플라스틱으로 일체로 사출 성형되며 서로 분리불가능하게 결합되는 카트리지 벽(3) 및 종단면(4)을 가지고, 상기 종단면(4)은 상기 매질을 위한 배출구를 가지며,
   상기 카트리지 벽(3)은 상기 수용 챔버(2)의 경계를 이루는 내측에 제1 막(6)을 갖고, 상기 제1 막(6)은 상기 카트리지 벽(3) 전체 길이에 걸쳐서 상기 종단면(4)까지 연장되며 상기 카트리지 벽(3)에 분리불가능하게 결합되고,
   상기 종단면(4)은 상기 수용 챔버(2)와 마주하는 면에 제2 막(7)을 갖고, 상기 제2 막(7)은 상기 종단면(4) 전체에 걸쳐 연장되며 상기 종단면(4)에 분리불가능하게 결합되고 상기 제1 막(6)과 별개로 있으며, 상기 제2 막(7)은 상기 카트리지 벽(3)과 상기 제1 막(6) 사이에서 상기 제1 막(6)과 상기 카트리지 벽(3)에 결합되고, 상기 종단면(4)은 상기 제2 막(7)에 오버몰딩 되며,
   상기 제1 막은 상기 카트리지 벽의 전체 길이에 걸쳐서 상기 종단면까지 연장되는 가장 안쪽 카트리지 면으로서 내측 카트리지 벽을 형성하고, 상기 내측 카트리지 벽은 상기 카트리지 벽의 전체 길이에 걸쳐서 상기 종단면까지 일정한 내부 직경을 갖는, 카트리지.
2. 제1항에 있어서,
   피스톤(8)이 추가로 구비되고, 상기 피스톤(8)은 상기 종단면(4)으로부터 떨어져 있는 단부에서 상기 수용 챔버(2) 안으로 진입할 수 있고, 길이방향으로 상기 카트리지 벽(3)을 따라 밀봉상태로 변위가능한, 카트리지.
3. 제2항에 있어서,
   상기 피스톤(8)은 상기 수용 챔버(2)를 마주하는 면에 제3 막(9)을 가지는, 카트리지.
4. 제1항에 있어서,
   상기 카트리지 벽(3)의 벽 두께(D)는, 2mm 이하인, 카트리지.
5. 제3항에 있어서,
   상기 제1 막(6) 또는 상기 제2 막(7) 또는 상기 제3 막(9)은 0.2mm 이하, 또는 0.1mm의 두께(d)를 갖는, 카트리지.
6. 제1항에 있어서,
   상기 카트리지가 제2 카트리지에 연결될 수 있는 연결 수단(10)이 구비되는, 카트리지.
7. 제3항에 있어서,
   상기 제1 막(6) 또는 상기 제2 막(7) 또는 상기 제3 막(9)은 다층 시스템으로 구성되는, 카트리지.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 카트리지를 제조하는 방법으로서,
   상기 카트리지의 상기 수용 챔버(2)를 위한 형상인 코어부(31)가 사출 성형 장치의 툴(30)에 제공되며, 상기 코어부(31)의 재킷 표면에 막(6)이 부가되고, 상기 막(6)은 이후 액상 플라스틱으로 오버몰딩되는, 카트리지를 제조하는 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 액상 플라스틱이 상기 툴(30) 내로 진입하기 전에 상기 코어부(31)의 종단면에 제2 막(7)이 부가되는, 카트리지를 제조하는 방법.
10. 적어도 2개의 카트리지를 갖는 다성분(multicomponent) 카트리지로서,
    각각의 카트리지(1)는 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 따라 구성되고, 2개의 카트리지(1)가 길이방향에 대해 서로 인접하여 배열되거나,
    하나의 카트리지가 다른 하나의 카트리지를 둘러싸도록, 2개의 카트리지(1)가 서로 내외부에 배열되거나, 또는 동축상으로 서로 내외부에 배열되는, 다성분 카트리지.
11. 제10항에 있어서,
    상기 2개의 카트리지(1)는 연결 수단(10)을 통해 서로 고정적으로 결합되는, 다성분 카트리지.
12. 제10항에 있어서,
    상기 카트리지(1)의 배출구(5)는 보조부(accessory part)로서 마개부(60) 또는 믹서(70)와 연동하도록 구성되는 공통의 연결 피스(50)를 형성하는, 다성분 카트리지.
13. 제12항에 있어서,
    상기 다성분 카트리지는 상기 연결 피스(50)와 연동하도록 구성되는 마개부(60)를 구비하고, 상기 마개부(60)는 2개의 플러그(61)를 가지며, 각각의 플러그는 배출구(5) 내로 맞물려 배출구(5)를 폐쇄하게 되는, 다성분 카트리지.
14. 제10항에 있어서,
    상기 2개의 카트리지(1)의 수용 챔버(2)는 상이한 용적을 갖는, 다성분 카트리지.
15. 삭제

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