KR102628212B1 - 재사용 가능한 카트리지 피스톤 - Google Patents

재사용 가능한 카트리지 피스톤 Download PDF

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Abstract

본 발명은 필름 백 카트리지와 함께 사용하기 위한 재사용 가능한 카트리지 피스톤에 관한 것으로, 피스톤은 피스톤 베이스, 중간 부분 및 피스톤 헤드를 포함하고, 연장축은 피스톤 베이스로부터 중간 부분을 통해서 그리고 피스톤 헤드를 통해서 연장되고, 피스톤은 피스톤 헤드의 측벽으로부터 연장축에 대해 반지름 방향 외측으로 연장되는 복수 개의 립 섹션을 더 포함하고, 피스톤 베이스 및 피스톤 헤드는 중간 부분에 의해서 서로 이격되고, 피스톤 베이스와 복수 개의 립 섹션 사이에 갭이 존재하고, 복수 개의 립 섹션은 두 개의 인접한 립 섹션 사이에 형성된 슬릿에 의해 각각 서로 이격되고, 복수 개의 슬릿은 피스톤의 연장축에 대해 반지름 방향으로 연장되고, 피스톤 베이스, 중간 부분, 피스톤 헤드 및 복수 개의 립 섹션은 일체로 형성된다.

Description

재사용 가능한 카트리지 피스톤
본 발명은 필름 백 카트리지와 함께 사용하기 위한 재사용 가능한 카트리지 피스톤에 관한 것으로, 피스톤은 피스톤 베이스, 중간 부분 및 피스톤 헤드를 포함하고, 연장축은 피스톤 베이스로부터 중간 부분을 통해서 그리고 피스톤 헤드를 통해서 연장되고, 피스톤은 피스톤 헤드의 측벽으로부터 연장축에 대해 반지름 방향 외측으로 연장되는 복수 개의 립 섹션을 추가로 포함하고, 피스톤 베이스 및 피스톤 헤드는 중간 부분에 의해서 서로 이격되고, 피스톤 베이스와 복수 개의 립 섹션 사이에 갭이 존재하고, 복수 개의 립 섹션은 두 개의 인접하는 립 섹션 사이에 형성된 슬릿에 의해서 각각 서로 이격되고, 복수 개의 슬릿은 피스톤의 연장축에 대해 반지름 방향으로 연장된다.
이러한 종류의 재사용 가능한 카트리지 피스톤은 당업계에 잘 알려져 있으며 재사용 가능한 카트리지의 배출축을 따라서 저장 위치로부터 배출 위치로 이동 가능하도록 구성되어, 재사용 가능한 카트리지의 슬리브 안에 수용된 수축 가능한 필름 백 카트리지에 저장된 재료를 배출한다. 여기서 슬리브는 일반적으로 낮은 강성을 가지는 필름 백을 지지할 뿐만 아니라 저장 위치로부터 배출 위치로 피스톤이 이동하는 동안 피스톤을 안내한다. 후자의 목적을 위해, 각각의 립 섹션의 적어도 외측 단부 부분이 슬리브의 내측 벽과 접촉하여, 재사용 가능한 카트리지의 배출축을 따라 피스톤이 이동하는 동안 피스톤을 안정화시킨다. 재료가 필름 백으로부터 배출된 후, 필름 백은 재사용 가능한 카트리지로부터 제거될 수 있고 새 필름 백에 의해서 교체될 수 있다. 그러면 재사용 가능한 카트리지는 다시 사용될 수 있다. 재사용 가능한 카트리지가 다시 사용될 수 있고 오직 필름 백만 교체가 요구되므로, 낭비가 방지되거나 적어도 최소화된다.
종래 기술의 재사용 가능한 카트리지 피스톤에서, 피스톤 베이스와 피스톤 헤드는, 피스톤 베이스와 피스톤 헤드 각각을 제조하기 위해 두 개의 다른 제조 도구를 필요로 하는 별개의 부품이다. 또한, 별개의 부품은 재사용 가능한 카트리지 피스톤을 형성하기 위해 후속 제조 단계에서 조립되어야 한다. 그 결과, 재사용 가능한 카트리지 피스톤의 제작 및 재사용 가능한 카트리지의 제작 또한 복잡하고 상당히 비용이 많이 든다. 종래 기술의 피스톤은 US 2009/272767 A1, EP 2 998 030 A1, EP 1 845 033 A1, US 4 986 444 A 및 JP H08105197 A로부터 알려져 있다.
그러므로 본 발명의 목적은 제조가 쉽고 저렴한 재사용 가능한 카트리지를 만드는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 카트리지 슬리브와 피스톤 사이에 필름 백이 갇히는 것을 방지하기 위해 필름 백 카트리지의 필름 백이 안정적으로 수집될 수 있도록 함으로써 필름 백 카트리지 안에 저장된 구성 요소의 보관 수명을 크게 감소시키는 필름 백이 찢어지는 것을 방지할 수 있는 재사용 가능한 카트리지를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 필름 백 카트리지에 저장된 재료가 가능한 한 많이 필름 백 카트리지로부터 분배될 수 있는 피스톤을 이용 가능하게 하는 것이다.
이 목적은 독립 청구항의 주제에 의해서 충족된다.
청구항 1에 따르면, 본 발명은 피스톤 베이스, 중간 부분 및 피스톤 헤드를 포함하는 필름 백 카트리지와 함께 사용하기 위한 재사용 가능한 카트리지 피스톤에 관한 것으로, 연장축은 피스톤 베이스로부터 중간 부분을 통해서 그리고 피스톤 헤드를 통해서 연장되고, 피스톤은 피스톤 헤드의 측벽으로부터 연장축에 대해 반지름 방향 외측으로 연장되는 복수 개의 립 섹션을 추가로 포함하고, 피스톤 베이스와 피스톤 헤드는 중간 부분에 의해서 연장축을 따라 축 방향으로 서로 이격되고, 피스톤 베이스와 복수 개의 립 섹션 사이에 갭이 존재하고, 복수 개의 립 섹션은 두 개의 인접하는 립 섹션 사이에 형성된 슬릿에 의해서 각각 서로 이격되고, 복수 개의 슬릿은 피스톤의 연장축에 대해 반지름 방향으로 연장되고, 피스톤 베이스, 중간 부분, 피스톤 헤드 및 복수 개의 립 섹션은 일체로 형성된다.
본 발명은 일체로 설계된 재사용 가능한 카트리지 피스톤을 사용하는 일반적인 아이디어를 기초로 하며, 즉 피스톤 베이스, 피스톤 헤드 및 중간 부분이 하나의 사출 성형 단계에서 하나의 동일한 사출 금형으로 일체로 형성된다. 사출 성형 도구의 개수를 줄이면 복수 개의 제조 도구의 사용이 필요 없기 때문에, 피스톤이 더 간편하고 더 재생산 가능한 방식으로 일체로 제조될 수 있으므로 피스톤의 더 비용 효율적인 제조를 할 수 있다.
본 발명의 추가 이점 및 유리한 실시예는 종속 청구항, 발명의 설명 및 첨부 도면으로부터 명백해질 것이다.
피스톤이 필름 백에 저장된 재료를 배출하기 위해 재사용 가능한 카트리지의 배출축을 따라 이동되면, 필름 백은 수축되어 빈 필름 백이 남는다. 필름 백의 빈 부분을 수집하기 위해, 재사용 가능한 카트리지 피스톤은 복수 개의 립 섹션과 피스톤 헤드의 측벽 사이에 형성된 환형 홈을 포함할 수 있다. 다시 말해서 복수 개의 립 섹션과 피스톤 헤드의 측벽 사이에 형성된 환형 홈은 빈 필름 백을 수용하거나 감싼다.
필름 백을 수집하는 동안, 필름 백이 파열되는 것을 방지하기 위해 필름 백이 피스톤과 슬리브의 내측 벽 사이에 들어가지 않도록 하는 것이 중요하다. 이러한 사고를 피하기 위해서, 재사용 가능한 카트리지 피스톤이 슬리브 안으로 삽입될 때 각각의 복수 개의 립 섹션은 슬리브의 내측 벽과 접촉할 수 있다. 이러한 목적을 위해, 복수 개의 립 섹션에 의해서 정의된 외경은 슬리브의 내경보다 크다. 또한, 각각의 복수 개의 립 섹션은 탄력적일 수 있으며, 즉 각각의 립 섹션은 피스톤 헤드 및 피스톤 베이스에 대해 이동 가능하다. 그러므로, 피스톤이 슬리브 안으로 삽입될 때, 복수 개의 립 섹션 각각은 복수 개의 립 섹션 각각의 탄성력으로 슬리브의 내측 벽을 민다.
이와 관련하여 복수 개의 립 섹션에 의해 정의되는 피스톤의 외경은 슬리브의 내경과 같거나 더 작을 수 있다는 것을 유의해야 한다. 이러한 방식으로 슬리브와 피스톤 사이의 마찰이 감소될 수 있으며 피스톤과 지지 슬리브의 생산 공차가 고려될 수 있다.
그러나, 피스톤이 재사용 가능한 카트리지의 배출축을 따라 이동될 때 탄력있는 립 섹션이 구부러지거나 피스톤 헤드로부터 이탈되지 않도록 하기 위해, 피스톤 헤드와 피스톤 베이스 사이의 갭은 바람직하게는 재사용 가능한 카트리지 피스톤의 연장축의 방향으로 폭이 0.8mm 이상 1.2mm 이다. 피스톤 베이스는 특히 피스톤 헤드의 직경이 피스톤 베이스의 직경보다 작은 경우, 립 섹션이 너무 많이 구부러지는 것을 방지할 수 있는 구부러진 립 섹션을 위한 지지 역할을 할 수 있다.
또한, 피스톤 헤드의 직경이 피스톤 베이스의 직경보다 작으면, 수집된 빈 필름 백을 위한 충분한 지지가 제공된다.
바람직하게는, 피스톤 베이스의 외경은 필름 백과 피스톤이 삽입되는 슬리브의 내경과 기본적으로 대응하고, 이로 인해 피스톤 베이스가 적어도 부분적으로 슬리브의 내측 벽과 접촉한다. 이러한 피스톤 베이스의 구성은 재사용 가능한 카트리지의 배출축을 따라 피스톤이 이동하는 동안 슬리브 안의 피스톤의 안전한 안내를 가능하게 한다. 또한, 복수 개의 립 섹션에 의해서 정의된 직경이 피스톤 베이스의 직경보다 큰 경우, 피스톤이 슬리브 안으로 삽입될 때 복수 개의 립 섹션이 슬리브의 내측 벽을 미는 것이 보장되고, 따라서 빈 백이 피스톤과 슬리브의 내측 벽 사이에 들어가는 것을 방지한다.
피스톤 헤드가 바람직하게는 피스톤의 피스톤 베이스로부터 멀리 향하고 편평한 평면 또는 적어도 실질적으로 편평한 평면을 형성하는 전면을 포함하는 경우, 필름 백을 가능한 완전히 그리고 이상적으로 완전히 비우는 것과 관련된 최적의 결과를 얻을 수 있다. 이것은 필름 백 카트리지에 남겨진 폐기물의 양을 줄인다.
배출 성질은 피스톤 헤드의 전면이 립 섹션보다 피스톤 베이스로부터 더 멀리 이격되어 있으면 더 향상될 수 있다. 다시 말해서 피스톤 헤드의 전면은 각각의 립 섹션의 가장 바깥쪽 끝을 넘어 돌출된다. 숫자에 의하면, 전면은 바람직하게는 각각의 립 섹션을 넘어 피스톤의 높이의 5% 이상 50% 이하 돌출된다. 또한, 피스톤 헤드가 립 섹션보다 피스톤 베이스로부터 더 멀리 이격되어 있으면, 빈 필름 백을 수집하기 위한 충분한 공간이 제공된다.
복수 개의 립 섹션을 분리하는 복수 개의 슬릿이 바람직하게는 외측으로부터 피스톤 헤드의 측벽으로 반지름 방향 안쪽으로 연장될 때, 각각의 립 섹션의 유연성과 관련된 최적의 결과가 달성된다. 바람직하게는, 복수 개의 슬릿 중 적어도 하나는 피스톤 헤드의 측벽에 존재하는 채널 안으로 통과할 수 있다. 만약, 복수 개의 슬릿 각각이 피스톤 헤드의 측벽에 존재하는 채널 안으로 통과한다면, 훨씬 더 바람직하다. 채널은 기본적으로 피스톤의 연장축에 평행하게 정렬될 수 있다. 채널의 이러한 정렬은 필름 백의 충분한 비우기를 촉진한다.
이와 관련하여 직접 인접한 립 섹션 사이에 형성되며, 특히 제1 슬릿 섹션 사이의 간격이 제2 슬릿 섹션 사이의 간격보다 작은 제1 및 제2 슬릿 섹션을 포함하는 갭은 균일하지 않다는 것을 유의해야 한다. 갭을 균일하지 않게 형성함으로써 사출 금형에 사용되는 도구는 일체형 피스톤을 더 간단하게 형성할 수 있게 단순화 될 수 있고, 이런 이유로 피스톤의 제조 비용의 감소를 용이하게 한다.
바람직하게는 재사용 가능한 카트리지를 제조하기 위한 제조 도구는 사출 성형 도구이다. 냉각 중에 사출 성형된 피스톤의 원하지 않는 수축을 방지하고, 특히 피스톤의 복수 개의 립 섹션의 원하지 않는 수축을 방지하기 위해, 피스톤 헤드의 측벽을 향하는 복수 개의 립 섹션의 내부 표면 중 적어도 하나는 적어도 하나의 오목부를 포함할 수 있다.
재사용 가능한 카트리지 피스톤의 제조에 사용되는 바람직한 재료는 특히 55D 이상 100D 이하의 범위에서 선택된 쇼어 D 경도계(Shore D Durometer)로 측정된 경도를 가지는 POM, PTFE, PA 또는 중합체 또는 열경화성 재료일 수 있다. 가장 바람직하게는, 재사용 가능한 카트리지 피스톤은 단 하나의 구성물로 만들어지며, 바람직하게는 단 하나의 중합체 재료를 포함한다.
중합체 재료는 중합체 블랜드를 포함할 수 있으며, 즉 첨가제, 프라이머 및/또는 극성 원자단기를 또한 함유할 수 있으며 하나의 단일 순수 중합체가 아닐 수 있다.
이와 관련하여 피스톤의 재료는 폴리에틸렌(PE), 고밀도 폴리에틸렌(HD-PE), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리아미드(PA) 및 폴리프로필렌(PP) 중 하나일 수 있다는 것을 더 유의해야 한다.
필름 백에 저장된 재료가 필름 백으로부터 배출된 후 피스톤이 바람직하지 않은 방식으로 슬리브에서 떨어지는 것을 방지하기 위해, 피스톤은 피스톤 베이스의 측벽에 존재하는 적어도 하나의 이탈 보호기를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 적어도 하나의 이탈 보호기는 피스톤 베이스의 측벽에 있는 홈에 의해서 형성된다. 이 이탈 보호기는 슬리브에 형성된 대응하는 구조와 협력하도록 구성된다.
피스톤을 교체해야 할 수도 있기 때문에, 예를 들어 피스톤 또는 그 일부의 고장 때문에, 또는 예를 들어 피스톤에 존재하는 오염으로 인한 유지 때문에, 피스톤이 슬리브로부터 제거될 수 있도록 이탈 보호기가 형성되는 것이 유리하다.
밀봉 요소는 피스톤과 밀봉 요소가 협력하는 슬리브 사이의 밀봉을 향상시키기 위해서, 피스톤, 바람직하게는 피스톤 베이스에 배치될 수 있다. 밀봉 요소는, 에틸렌 프로필렌 디엔 단량체 고무(EPDM) 오링(O-ring) 또는 실리콘 오링(O-ring)과 같은 오링(O-ring)을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 설명된 피스톤은 복수 개의 다른 유형의 카트리지, 예를 들어, 하나 또는 다중 구성 요소 카트리지에 사용될 수 있다는 것을 더 유의해야 한다. 예를 들어 두 구성 요소 카트리지가 사용되는 경우 이것은 나란한 카트리지, 동축 카트리지 또는 스냅 핏(snap-fit) 연결 등과 같은 “함께 클릭” 공정에 의해서 두 개의 단일 구성 카트리지를 결합하여 형성되는 카트리지로 형성될 수 있다.
본 발명은 또한 하나 이상의 재사용 가능한 카트리지 피스톤을 위한 슬리브에 관한 것이며, 슬리브는 슬리브의 전방 및 후방 단부 사이에서 연장되는 적어도 하나의 원통형 통로를 포함할 수 있고, 적어도 하나의 돌출부는 슬리브의 전방 및/또는 후방 단부에 각각 배치된다. 이러한 돌출부는 바람직하게는 두 가지 기능을 수행하도록 조정된다. 첫 번째 기능은 피스톤의 피스톤 베이스의 측벽에 존재하는 이탈 보호기를 통해서 슬리브로부터 피스톤이 제거될 수 있도록 하는 것이다. 두 번째 기능은 피스톤을 슬리브에 고정하여 필름 백 카트리지가 제거될 때 피스톤이 슬리브에서 떨어지는 것을 방지하는 것이다.
이 목적을 위해, 이탈 보호기는 피스톤의 피스톤 베이스의 측벽에 홈으로 형성될 수 있다. 이탈 보호기는 또한 슬리브의 내부 측벽에 형성된 홈과 상호 작용하는, 피스톤의 피스톤 베이스의 측벽으로부터 돌출된 돌출부일 수 있다는 것을 유의해야 한다. 또한, 피스톤의 피스톤 베이스의 측벽은 적어도 두 개의 이탈 보호기를 포함할 수 있으며, 그 중 하나는 돌출부이고 다른 하나는 홈이다. 결과적으로, 슬리브는 대응하는 홈 및 대응하는 삽입부를 포함한다. 이탈 보호기의 이러한 배치는 카트리지의 슬리브 안으로 피스톤의 확실한 삽입을 허용한다.
필름 백 카트리지는 하나 이상의 재료를 배출하는데 사용되도록 구성될 수 있다. 예를 들어 필름 백 카트리지는 두 개 이상의 구성 요소 접착제의 각 구성 요소를 동시에 배출하는데 사용될 수 있다. 각각의 구성 요소를 개별적으로 저장하기 위해서, 슬리브는 두 개 이상의 원통형 통로를 포함할 수 있으며, 두 개 이상의 원통형 통로는 서로 고정되어 연결되거나 서로 일체로 형성된다. 각각의 통로는 필름 백을 저장할 수 있으며, 특히 다른 재료가 각각의 필름 백에 저장된다. 다른 재료는 둘 이상의 구성 요소 접착제의 구성 요소일 수 있다.
슬리브에의 필름 백의 안전한 보관을 위해, 슬리브의 전방 단부는 필름 백 카트리지 및/또는 필름 백 카트리지의 헤드 부분에 결합되도록 구성될 수 있다.
재사용 가능한 카트리지의 피스톤이 사출 성형에 의해 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 슬리브도 플라스틱 재료를 사용하여 사출 성형될 수 있다. 본 발명의 다른 양태에 따르면, 슬리브는 또한 압출 성형된 알루미늄 일 수 있다.
본 발명은 또한 적어도 하나의 슬리브 안에 삽입된 적어도 하나의 재사용 가능한 피스톤과 재료로 채워진 필름 백 카트리지를 포함하는 재사용 가능한 카트리지에 관한 것으로, 적어도 하나의 재사용 가능한 피스톤은 재사용 가능한 카트리지의 배출축을 따라 저장 위치와 배출 위치 사이의 슬리브 안에서 이동 가능하여, 필름 백에 저장된 재료를 카트리지로부터 배출하고, 재사용 가능한 카트리지의 배출축과 피스톤의 연장축은 서로 평행하게 정렬된다.
추가 양태에 따르면 본 발명은 연장축을 따라 앞뒤로 재사용 가능한 카트리지 피스톤을 이동시키도록 구성된 푸시로드를 포함하는 디스펜서에 관한 것으로, 푸시로드는 재사용 가능한 카트리지 피스톤에 결합되도록 구성되거나 재사용 가능한 카트리지 피스톤에 고정되어 연결되고, 선택적으로 디스펜서는 재사용 가능한 카트리지 및 슬리브 중 적어도 하나를 더 포함한다. 이러한 방식으로 디스펜서에 피스톤을 형성함으로써 피스톤이 항상 슬리브에 올바르게 삽입되는 것을 보장할 수 있다.
본 발명은 실시예 및 도면을 참조하여 이하에서 상세하게 설명될 것이다.
전술한 본 발명의 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명에 따른 재사용 가능한 카트리지 피스톤은, 재사용 가능한 카트리지를 제조가 쉽고 저렴하게 만들 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 재사용 가능한 필름 백 카트리지의 분해도를 도시한다.
도 2는 도 1의 재사용 가능한 필름 백 카트리지와 함께 사용하기 위한 피스톤의 제1 설계의 사시도를 도시한다.
도 3은 도 2의 피스톤의 측면도를 도시한다.
도 4는 도 1의 재사용 가능한 필름 백 카트리지와 함께 사용하기 위한 피스톤의 제2 설계의 사시도를 도시한다.
도 5는 도 4의 피스톤의 측면도를 도시한다.
도 6은 도 4의 피스톤의 단면도를 도시한다.
이하 동일하거나 동등한 기능을 가지는 부분에는 동일한 참조 번호가 사용될 것이다. 구성 요소의 방향과 관련하여 설명된 모든 기재는 도면에 도시된 위치를 기준으로 작성되며 기구의 실제 위치에 따라 자연스럽게 달라질 수 있다.
도 1은 재사용 가능한 필름 백 카트리지(10)의 분해도를 도시한다. 도 1에 도시된 재사용 가능한 필름 백 카트리지(10)는 접합재 및 경화제를 포함하는 다중 구성 요소 접착제와 같은 두 가지 재료를 배출하도록 구성된다. 재사용 가능한 필름 백 카트리지(10)는 도2 내지 6과 관련하여 상세하게 후술될 두 개의 피스톤(12)을 포함한다.
각각의 피스톤(12)은 슬리브(16)의 원통형 통로(14) 안에 삽입되고, 각각의 통로(14)는 필름 백 카트리지(18)의 헤드 부분(22)에 고정되어 연결된 필름(20)을 포함하는 필름 백 카트리지(18)를 저장한다.
두 개의 통로(14)는 서로 고정되어 연결된다. 그러나, 두 개의 통로(14)는 서로 일체로 형성될 수 있다. 재사용 가능한 카트리지(10)는, 각각 오직 하나의 재료 또는 두 개 이상의 재료를 저장하기 위해 오직 하나의 통로(14) 또는 두 개 이상의 통로(14)를 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
슬리브(16)는 필름 백 카트리지(18)의 헤드 부분(22)에 결합되도록 구성되고, 헤드 부분(22)은 출구(24)를 포함한다. 출구(24)는 사용 중에 혼합 요소(미도시)에 결합될 수 있다. 보관 상태에서 출구(24)는 플런저(26)를 사용하여 밀봉될 수 있다. 도 1에 도시된 재사용 가능한 필름 백 카트리지(10)의 설계에 따르면, 헤드 부분(22)은 캡 너트(28)에 의하여 플런저(26)에 의해 밀봉된다. 슬리브(16)는 또한 슬리브(16)를 내부에 수용하도록 구성된 대응하는 시트 안에 슬리브(16)를 삽입함으로써 필름 백 카트리지(10)에 결합될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 도시된 예에서 헤드 부분(22)은 필름 백 카트리지(18)를 형성하기 위해 필름(18')과 일체로 형성된다.
슬리브(16)는 바람직하게는 압출 성형된 알루미늄 슬리브이다. 대안적으로, 슬리브(16)는 사출 성형된 플라스틱 재료로 형성될 수 있다.
각각의 슬리브(16)는 통로(14)의 내부 표면에서 슬리브(16)의 전방 단부에 배치된 돌출부(72)를 포함한다.
이제 도 2 내지 6에 상세히 도시된 피스톤(12)의 설명으로 돌아가면, 도 2 및 도 3은 제1 설계에 따른 피스톤(12)을 도시하고 도 3 내지 6은 제2 설계에 따른 피스톤(12)을 도시한다. 제1 설계에 따른 피스톤(12)은 기본적으로 제2 설계에 따른 피스톤(12)과 크기가 다르고 그에 따른 관련된 부품의 개수가 감소한다. 달리 설명되지 않는 한, 제1 및 제2 설계에 따른 피스톤(12)은 기본적으로 기능면에서 동일하다.
각각의 피스톤(12)은 중간 부분(34)에 의해 서로 연결된 피스톤 베이스(30) 및 피스톤 헤드(32)를 포함한다(도 3 및 6 참조). 피스톤(12)의 연장축(E)은 피스톤 베이스(30)로부터 중간 부분(34)을 통해서 그리고 피스톤 헤드(32)를 통해서 연장된다. 피스톤(12)의 연장축(E) 및 재사용 가능한 필름 백 카트리지(10)의 배출축(D)은, 피스톤(12)이 슬리브(16)의 통로(14) 안으로 삽입될 때 서로 평행하게 정렬된다.
피스톤(12)은 피스톤 헤드(32)의 측벽(38)으로부터 연장축(E)에 대해 방사상 외측으로 연장되는 복수 개의 립 섹션(36)을 더 포함한다. 복수 개의 립 섹션(36)은 두 개의 인접한 립 섹션(36) 사이에 형성된 슬릿(40)에 의해 각각 서로 이격된다. 복수 개의 립 섹션(36)을 분리하는 복수 개의 슬릿(40)은 외측으로부터 피스톤 헤드(32)의 측벽(38)을 향해 방사항 내측으로 연장된다. 제1 설계에 따른 피스톤(12)이 제2 설계에 따른 피스톤(12)보다 크기 때문에, 제1 설계에 따른 피스톤(12)은 제2 설계에 따른 피스톤(12)보다 더 많은 립 섹션(36)을 포함한다. 또한, 제1 설계에 따른 피스톤(12)의 각각의 슬릿(40)은 기본적으로 피스톤(12)의 연장축(E)에 평행하게 정렬되어 채널(42) 안으로 통과한다.
도 3, 5 및 6으로부터 가장 잘 알 수 있듯이, 피스톤 베이스(30) 및 피스톤 헤드(32)는 연장축(E)을 따라 중간 부분(34)에 의해 서로 이격되어, 복수 개의 립 섹션(36) 및 피스톤(12)의 피스톤 베이스(30) 사이에 갭(44)을 형성한다. 그러므로 갭(44)은 연장축(E)에서 피스톤 베이스(30)와 피스톤 헤드(32)를 축 방향으로 분리한다. 그럼에도 불구하고, 피스톤 베이스(30), 피스톤 헤드(32), 중간 부분(34) 및 복수 개의 립 섹션(36)은 일체로 형성되며, 즉 피스톤(12)의 모든 구성 요소는 일체로 형성된다.
바람직하게는, 피스톤(12)은 단 하나의 재료, 특히 쇼어 D 경도계(Shore D Durometer)로 측정된 55D 이상 100D 이하의 범위에서 선택된 경도를 가지는 POM, PTFE, PA 또는 중합체 또는 열경화성 재료로 사출 성형된다.
당업계에 잘 알려진 바와 같이, 고온 사출 성형된 재료는 냉각 중에 수축될 수 있다. 그러나, 이러한 결점을 극복하고, 특히 복수 개의 립 섹션(36)의 크기를 유지하기 위해, 각각의 립 섹션(36)은 피스톤 헤드(32)의 측벽(38)을 향하는 내부 표면(48) 상에 적어도 하나의 오목부(46)를 포함한다. 도 2 및 5에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 두 개의 오목부(46)가 각각의 립 섹션(36)당 내부 표면(48) 상에 형성된다. 각각의 립 섹션(36)은 두 개보다 많거나 적은 오목부(46)를 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 오목부(46)는 피스톤(12)의 연장축(E)에 대해 전면(52)을 향해 외측으로 경사진 립 섹션(36)의 외측 부분(50) 상에 형성된다. 립의 외측 부분(50)은 또한 오목부(46) 없이 형성될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
각각의 립 섹션(36)은 피스톤(12)의 연장축(E)에 대해 전면(52)을 향해서 외측으로 경사진 외측 부분(50)을 포함할 뿐만 아니라, 피스톤(12)의 연장축(E)에 대해 방사상 외측으로 피스톤 헤드(32)의 측벽(38)으로부터 연장하는 방사상 부분(54)도 포함한다.
또한, 각각의 립 섹션(36)은 피스톤 헤드(32) 및 피스톤 베이스(30)에 대해 이동 가능하다. 추가적으로, 도 3 및 5에 도시된 피스톤(12)의 측면도로부터 알 수 있는 바와 같이, 복수 개의 립 섹션(36)에 의해서 정의된 직경은 피스톤 베이스(30)의 직경보다 더 크므로, 피스톤(12)이 슬리브(16)의 대응하는 통로(14) 안으로 삽입될 때, 탄력이 있는 립 섹션(36)은 슬리브(16)의 통로(14)의 내측 벽을 민다. 그러나, 카트리지(10)의 분산축(D)을 따라 피스톤(12)이 이동하는 동안 복수 개의 립 섹션(36) 중 어느 립 섹션(36)도 너무 많이 구부러져서 결국 피스톤 헤드(32)로부터 분리되지 않도록 하기 위해, 복수 개의 립 섹션(36)과 피스톤 베이스(30) 사이에 형성된 갭(44)은 재사용 가능한 카트리지 피스톤(12)의 연장축(E) 방향으로 0.8mm 이상 1.2mm 이하의 폭을 가져서, 피스톤 베이스(30)가 피스톤 베이스(30)를 향해 아래로 굽은 복수 개의 립 섹션(36)을 위한 지지 역할을 하도록 한다.
립 섹션(36)은 탄력적이거나 유연하고 파손되지 않고 피스톤(12) 및 피스톤 베이스(30)에 대해 이동 가능하며, 보조를 위해 잠재적으로 압축 공기(예를 들어 6.9 바(bar))를 사용할 수 있지만, 사람의 손에 의해서 기계적으로 슬리브(16) 안으로 이들을 삽입하는 힘에 기초하여 이동 가능하도록 구성된다.
필름 백 카트리지(18)에 저장된 재료를 분배할 때 필름 백 카트리지(18)에 저장된 재료를 분배하기 위해 10 바 이상 50 바 이하의 범위의 압력이 디스펜서를 통해서 피스톤 베이스(30)에 가해진다. 이러한 압력은 피스톤(12) 및 복수 개의 립 섹션(36)을 통해서 필름 백 카트리지(18)로 전달된다. 피스톤(12)과 같은 립 섹션(36)은 디스펜서로부터 필름 백 카트리지(18)로의 이러한 압력의 전달에 대처할 수 있도록 구성되어야 한다.
피스톤(12)이 슬리브(16)의 통로(14) 안으로 삽입되면, 피스톤(12)은 재사용 가능한 필름 백 카트리지(10)의 배출축(D)을 따라 저장 위치에서 배출 위치로 이동되어, 필름 백 카트리지(18) 내부에 저장된 재료를 배출하도록 구성된다. 빈 필름 백 카트리지(18)의 부분을 수집하기 위해, 복수 개의 립 섹션(36) 및 피스톤 헤드(32)의 측벽(38)은, 필름 백 카트리지(18)의 빈 부분을 수용하고 수집하는 환형 홈(56)을 그 사이에 형성한다.
또한, 피스톤(12)이 카트리지(10)의 배출축(D)을 따라 이동하는 동안 피스톤(12)을 안내하기 위해, 피스톤 베이스(30)는 피스톤 베이스(30)의 측벽(60)에 존재하는 복수 개의 안내 구조(58)를 포함할 수 있다. 안내 구조(58)는 슬리브(16)에 존재하는 대응하는 채널과 맞물릴 수 있는 피스톤 베이스(30)의 측벽(60)으로부터 돌출하는 축 방향으로 정렬된 돌출부로 형성된다.
대안적으로, 슬리브(16)의 통로(14)가 대응하는 돌출부를 포함한다면, 피스톤(12)의 안내 구조(58)는 또한 채널로서 형성될 수 있다.
이와 관련하여 슬리브(16) 및/또는 피스톤(12)은 이러한 안내 구조(58) 없이 그리고 그 안에 형성된 오목부 또는 돌출부 없이 단순히 내부 표면을 가지도록 형성될 수 있다는 것을 유의해야 한다.
피스톤(12)이 재사용 가능한 필름 백 카트리지(10)의 배출축(D)을 따라 이동함에 따라, 피스톤 베이스(30)로부터 멀어지는 방향을 향하고 피스톤 헤드(32)에 형성된 전면(52)이 필름 백 카트리지(18)를 밀어 붙여서, 필름 백 카트리지(18) 내부에 저장된 재료를 필름 백 카트리지(18) 밖으로 밀어낸다.
유리한 분배 결과는 피스톤(12)의 전면(52)이 편평한 표면을 형성하고 립 섹션(36)보다 피스톤 베이스(30)로부터 피스톤(12)의 연장축(E) 방향으로 더 이격되면 달성된다. 바람직하게는, 전면(52)은 각각의 립 섹션(36)을 넘어서 피스톤(12)의 높이의 5% 이상 50% 이하 돌출한다. 피스톤의 높이는 일반적으로 전면(52)과 전면(52)으로부터 떨어진 피스톤 베이스(30)의 단부 면(64) 사이의 연장축(E)에 평행하게 측정된 가장 큰 거리로서 측정된다.
도 4 및 5로부터 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 제2 설계에 따른 피스톤(12)은 빈 필름 백 카트리지(18)를 완전히 새로운 필름 백 카트리지(18)로 교체하는 동안 피스톤(12)이 슬리브에서 떨어지지 않는 것을 보장하기 위해 슬리브(16)에 존재하는 대응하는 형상과 함께 사용되는 이탈 보호기(62)를 포함한다.
이탈 보호기(62)는 기본적으로 피스톤(12)의 연장축(E)에 평행하게 정렬되고 피스톤(12)의 피스톤 베이스(30)의 원주 방향으로 오프셋을 가지는 홈으로서 형성된다. 이탈 보호기(62)는 슬리브(16)의 통로(14)의 전방 단부에 배치된 돌출부(72)와 상호 작용하도록 구성된다. 제1 설계에 따른 피스톤(12)은 적어도 하나의 이탈 보호기(62)를 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 하나 이상의 돌출부(72)가 슬리브(16)의 전방 단부에 그리고 추가적으로 또는 대안적으로 하나 이상의 돌출부(72)가 또한 슬리브(16)의 후방 단부에 배치될 수 있다는 것을 유의해야 한다.
재사용 가능한 필름 백 카트리지(10)로부터 재료를 배출하는 것은 다음과 같이 기능한다; 먼저 필름 백 카트리지(18)는 슬리브(16)의 통로(14) 안에 배치되고; 그 다음 피스톤(12)에 힘이 인가되어 그것에 의해서 헤드 부분(22)을 통해서 그 안에 저장된 재료를 그 후에 분배하도록 짜내어 지는 필름 백 카트리지(18)로 전달된다. 결과적으로 재료는 필름(20)을 극복하고 출구(24)를 통해서 그리고 결국 혼합 요소를 통해서 카트리지(10) 밖으로 강제로 배출될 것이다.
필름 백 카트리지(18)로부터 재료가 배출된 후, 피스톤(12)은 슬리브(16)의 통로(14)로부터, 예를 들어 피스톤의 유지 또는 손상된 피스톤을 교체하기 위해 제거될 수 있다. 이것은 일반적으로 필름 백 카트리지(18)가 슬리브(168)로부터 제거될 때 수행된다. 피스톤(12) 또는 새로운 피스톤(12)은 그 다음 슬리브(16)의 통로(14) 안으로 다시 삽입될 수 있고, 재사용 가능한 필름 백 카트리지(10)는 그 다음 다시 사용할 준비가 된다.
각각의 립 섹션(36)의 두께가 중요하다는 것을 더 유의해야 한다. 두께가 너무 얇으면 립 섹션(36)은 너무 부서지기 쉽거나 파손될 수 있고, 두께가 너무 두꺼우면 쉽게 이동할 수 없을 것이다. 그러므로, 립 섹션(36)의 일반적인 두께는 mm 단위로, 예를 들어 2mm 이하 또는 0.8mm 이상 1.5mm 이하의 두께일 것이다.
각각의 립 섹션(36)의 기하학적 형상은 특별히 제한되지 않고, 다각형, 직사각형, 오각형, 정사각형, 육각형, 팔각형 또는 삼각형 등일 수 있다는 것을 더 유의해야 한다.
립 섹션(36)의 개수는 또한 특별히 제한되지 않으며 일반적으로 4개 이상 30개 이하, 특히 6개 이상 20개 이하로 다양할 수 있다. 립 섹션(36)의 개수가 많을수록 이들은 더 유연하고 따라서 더 많은 개수의 립 섹션(36)이 큰 직경의 피스톤(12)을 위해서 더 좋다. 다만, 그러한 피스톤을 생산하는데 요구되는 다이스 및 사출 성형 장비가 더 적은 개수의 립 섹션(36)을 가지는 피스톤(12)을 생산하는데 요구되는 다이스 및 사출 성형 장비에 비해서 더 복잡하다는 점에서 트레이드 오프 관계가 형성된다.
도 2 및 4 모두에 나타난 바와 같이, 립 섹션(36) 사이에 존재하는 슬릿(40)은 균일하게 이격되지 않고, 오히려 제1 및 제2 슬릿 섹션(66, 68)을 포함하므로, 직접 인접한 립 섹션(36) 사이에 형성된 갭(70)은 균일하지 않다. 제1 슬릿 섹션(66) 사이의 갭(70)의 간격은 제2 슬릿 섹션(68) 사이의 갭(70)의 간격보다 작다. 제2 슬릿 섹션(68) 사이의 갭(70)의 간격은 제1 슬릿 섹션(66) 사이의 갭(70)의 간격의 약 1.2배 이상 1.8배 이하이다.
이와 관련하여 제1 슬릿 섹션(66)이 제2 슬릿 섹션(68)보다 작고, 제1 슬릿 섹션(66)이 바람직하게는 제2 슬릿 섹션(70)보다 피스톤(12)의 외주를 향해 더 멀리 배치되는 것이 바람직하다는 것을 유의해야 한다.
슬릿(40) 및/또는 환형 홈(56)은 형상이 특별히 제한되지 않고 다각형, 직사각형, 삼각형, U 형상, V 형상 등일 수 있다는 것을 더 유의해야 한다.
슬릿(40)의 개수는 특별히 제한되지 않고 종종 4개 이상 30개 이하, 일반적으로 6개 이상 20개 이하일 수 있다는 것을 더 유의해야 한다. 임의의 립 섹션(36)이 연장축(E)에 대해 수직하게 서로 오프셋되는 경우, 동일한 평면에 배치되어 있다고 가정하여 직접 인접한 립 섹션(36) 사이의 평균 갭(44) 폭 사이의 비교가 이루어진다.
10 재사용 가능한 카트리지
12 피스톤
14 통로
16 슬리브
18 필름 백
20 필름
22 헤드 부분
24 출구
26 플런저
28 캡 너트
30 피스톤 베이스
32 피스톤 헤드
34 중간 부분
36 립 섹션
38 측벽
40 슬릿
42 채널
44 갭
46 오목부
48 내부 표면
50 외측 부분
52 전면
54 방사상 부분
56 환형 홈
58 안내 구조
60 측벽
62 이탈 보호기
64 단부 면
66 제1 슬릿 섹션
68 제2 슬릿 섹션
70 갭
72 돌출부
E 연장축
D 배출축

Claims (17)

  1. 필름 백 카트리지(10)와 함께 사용하기 위한 재사용 가능한 카트리지 피스톤(12)에 있어서,
    상기 피스톤(12)은 피스톤 베이스(30), 중간 부분(34) 및 피스톤 헤드(32)를 포함하고,
    연장축(E)은 상기 피스톤 베이스(30)로부터 상기 중간 부분(34)을 통해서 그리고 상기 피스톤 헤드(32)를 통해서 연장되고, 상기 피스톤(12)은 상기 피스톤 헤드(32)의 측벽(38)으로부터 상기 연장축(E)에 대해 방사상외측으로 연장되는 복수 개의 립 섹션(36)을 더 포함하고,
    상기 피스톤 베이스(30) 및 상기 피스톤 헤드(32)는 상기 중간 부분(34)에 의해서 상기 연장축(E)을 따라 서로 축 방향으로 이격되고, 상기 피스톤 베이스(30)와 복수 개의 상기 립 섹션(36) 사이에 갭(44)이 존재하고, 상기 갭(44)은 상기 연장축(E)의 방향으로 상기 복수의 립 섹션(36)과 상기 피스톤 베이스(30)를 축방향으로 분리하고, 복수 개의 상기 립 섹션(36)은 두 개의 인접하는 상기 립 섹션(36) 사이에 형성된 슬릿(40)에 의해서 각각 서로 이격되고, 복수 개의 상기 슬릿(40)은 상기 피스톤(12)의 상기 연장축(E)에 대해 방사상으로 연장되고,
    상기 피스톤 헤드(32)는 상기 피스톤(12)의 상기 피스톤 베이스(30)로부터 멀어지는 방향을 향하고, 편평한 평면을 형성하는 전면(52)을 포함하고, 상기 전면(52)은 상기 연장축(E)과 평행한 방향으로 상기 립 섹션(36)보다 상기 피스톤 베이스(30)로부터 더 이격되고,
    상기 피스톤 베이스(30), 상기 중간 부분(34), 상기 피스톤 헤드(32) 및 복수 개의 상기 립 섹션(36)은 일체로 형성되는, 재사용 가능한 카트리지 피스톤.
  2. 제1항에 있어서,
    복수 개의 상기 립 섹션(36) 및 상기 피스톤 헤드(32)의 상기 측벽(38)은 그 사이에 환형 홈(56)을 형성하는, 재사용 가능한 카트리지 피스톤(12).
  3. 제1항에 있어서,
    각각의 상기 립 섹션(36)은 상기 피스톤 헤드(32) 및 상기 피스톤 베이스(30)에 대하여 이동 가능한, 재사용 가능한 카트리지 피스톤(12).
  4. 제1항에 있어서,
    상기 갭(44)은 상기 재사용 가능한 카트리지 피스톤(12)의 상기 연장축(E) 방향으로 0.8mm 이상 1.2mm 이하의 폭을 가지는, 재사용 가능한 카트리지 피스톤(12).
  5. 제1항에 있어서,
    복수 개의 상기 립 섹션(36)에 의해서 정의되는 직경은 상기 피스톤 베이스(30)의 직경보다 크거나 같은, 재사용 가능한 카트리지 피스톤(12).
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전면(52)은 각각의 상기 립 섹션(36)을 넘어서 상기 피스톤(12)의 높이의 5% 이상 50% 이하만큼 돌출하고, 상기 전면(52)의 높이는 상기 전면(52)과 상기 전면(52)으로부터 멀리 떨어진 상기 피스톤 베이스(30)의 단부 면(64) 사이에서 측정되는, 재사용 가능한 카트리지 피스톤(12).
  8. 제1항에 있어서,
    복수 개의 상기 립 섹션(36)을 분리하는 복수 개의 상기 슬릿(40)은 외측으로부터 방사상내측으로 상기 피스톤 헤드(32)의 상기 측벽(38)을 향해서 연장되거나, 복수 개의 상기 슬릿(40) 중 적어도 하나는 상기 피스톤 헤드(32)의 상기 측벽(38)에 존재하는 채널(42) 안으로 통과하고; 및/또는
    직접적으로 인접한 상기 립 섹션(40)들 사이에 형성된 갭(70)은 균일하지 않고, 상기 갭(70)은 제1 및 제2 슬릿 섹션(66, 68)을 포함하고, 상기 제1 슬릿 섹션(66) 사이의 간격은 상기 제2 슬릿 섹션(68) 사이의 간격보다 작은, 재사용 가능한 카트리지 피스톤(12).
  9. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤 헤드(32)의 상기 측벽(38)을 향하는 복수 개의 상기 립 섹션(36) 중 적어도 하나의 내부 표면(48)은, 적어도 하나의 오목부(46)를 포함하는, 재사용 가능한 카트리지 피스톤(12).
  10. 제1항에 있어서,
    상기 재사용 가능한 카트리지 피스톤(12)은 단 하나의 구성 요소로 만들어지며, 55D 이상 100D 이하의 범위에서 선택된 쇼어 D 경도계(Shore D Durometer)로 측정된 경도를 가지는 단 하나의 중합체 재료이며, polyoxymethylene(POM), polytetrafluoroethylene(PTFE), polyamide(PA) 또는 중합체 또는 열경화성 재료를 포함하는, 재사용 가능한 카트리지 피스톤(12).
  11. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤(12)은 상기 피스톤 베이스(30)의 측벽(60)에 존재하는 적어도 하나의 이탈 보호기(62)를 포함하거나, 상기 피스톤 베이스(30)의 상기 측벽(60)에 홈으로 형성되는 적어도 하나의 상기 이탈 보호기(62)를 포함하는, 재사용 가능한 카트리지 피스톤(12).
  12. 제1항에 따른 하나 이상의 재사용 가능한 카트리지 피스톤(12)을 위한 슬리브(16)에 있어서,
    상기 슬리브(16)는 상기 슬리브(16)의 전방 및 후방 단부 사이에 연장되는 한 개 또는 두 개 이상의 원통형 통로(14)를 포함하고, 적어도 하나의 돌출부(72)가 상기 슬리브(16)의 전방 및/또는 후방 단부에 각각 배치되는, 슬리브(16).
  13. 제12항에 있어서,
    두 개 이상의 상기 원통형 통로(14)가 제공되고, 두 개 이상의 상기 원통형 통로(14)는 서로 고정되어 연결되거나 서로 일체로 형성되는, 슬리브(16).
  14. 제12항에 있어서,
    상기 슬리브(16)의 전방 단부는 상기 재사용 가능한 필름 백 카트리지(10) 및/또는 상기 재사용 가능한 필름 백 카트리지(10)의 헤드 부분(22)에 결합되도록 구성되는, 슬리브(16).
  15. 제12항에 있어서,
    상기 슬리브(16)는 압출 성형된 알루미늄 슬리브 또는 사출 성형된 플라스틱 재료인, 슬리브(16).
  16. 제12항에 따른 적어도 하나의 상기 슬리브(16)에 삽입된 제1항에 따른 적어도 하나의 상기 재사용 가능한 피스톤(12) 및 재료로 채워진 필름 백 카트리지(18)를 포함하고,
    적어도 하나의 상기 재사용 가능한 피스톤(12)이 상기 재사용 가능한 카트리지(10)의 배출축(D)을 따라 저장 위치와 배출 위치 사이에서 상기 슬리브(16) 안에서 이동 가능하여, 상기 필름 백 카트리지(18)에 저장된 재료를 상기 카트리지(10)로부터 배출하고,
    상기 재사용 가능한 카트리지(10)의 상기 배출축(D)과 상기 피스톤(12)의 상기 연장축(E)은 서로 평행하게 정렬되는, 재사용 가능한 카트리지(10).
  17. 제1항에 따른 상기 재사용 가능한 카트리지 피스톤(12)을 상기 연장축(E)을 따라 앞뒤로 이동시키도록 구성된 푸시로드를 포함하고,
    상기 푸시로드는 상기 재사용 가능한 카트리지 피스톤(12)에 결합될 수 있거나 상기 재사용 가능한 카트리지 피스톤(12)에 고정되어 연결될 수 있으며,
    제16항의 상기 재사용 가능한 카트리지(10) 및 제12항의 상기 슬리브(16) 중 적어도 하나를 더 포함하는, 디스펜서.
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