KR20100068203A - 카트리지 피스톤 - Google Patents

Abstract

피스톤(1)은, 운송측(3), 그 반대측에 배치된 구동측(4), 및 원주 측면에 있는 피스톤 자켓(5)을 갖는 피스톤 몸체(2)를 포함한다. 피스톤 자켓(5)은 운송측(3)과 구동측(4) 간의 연결부를 형성하며, 피스톤 자켓(5)은 피스톤 축(9)을 중심으로 배치되며, 피스톤 자켓(5)은, 운송측(3)을, 카트리지 내에서의 피스톤의 안내를 위한 가이드 수단(7)을 갖는 돌기부(6) 내에 통합하며, 가이드 수단은 카트리지의 벽부와의 밀봉 접촉을 구축하기에 적합하며, 돌기부(6)는, 운송측(3)으로부터의 간격이 가이드 수단(7)보다 작은 스크래퍼 수단(8)을 포함한다.

Description

카트리지 피스톤{CARTRIDGE PISTON}

본 발명은 카트리지용 피스톤에 관한 것으로, 구체적으로는 고체를 포함하고 있는 충전물의 배출을 위한 카트리지용 피스톤에 관한 것이다. 충전물은 다성분 혼합물을 포함할 수 있다.

이러한 피스톤은 예컨대 DE 200 10 417 U1으로부터 알려져 있다. 피스톤은 밀봉 립(sealing lip)이 제공되는 제1 피스톤부를 가지며, 밀봉 립은 카트리지 벽부와 접촉한다.

EP 1 165 400 B1에는 이미 공지되어 있는 다른 피스톤이 개시되어 있다. 이 피스톤은 카트리지 벽부를 향해 요구된 밀봉 효과를 달성하기 위해 예컨대 LDPE(저밀도 폴리에틸렌)와 같은 연성 플라스틱으로 구성된다. 이러한 피스톤은 카트리지의 충전물을 형성하는 재료와 어떠한 제한을 가지고 양립될 수 있다. 피스톤이 그 운송측(conveying side)을 따라 이러한 재료와 접촉하게 되는 것을 방지하기 위해, 충전물에 저항성을 나타내는 플라스틱으로 구성되는 커버 플레이트가 사용된다. 커버 플레이트는 카트리지 벽부에 인접한 가장자리 영역을 제외한 운송측의 횡단면의 대부분을 덮는다. 가장자리 영역은 커버 플레이트 외측에서 피스톤의 외주를 따라 운송측의 방향으로 연장하는 림(limb)에 의해 형성되며, 림은 V자형 그루브에 의해 커버 플레이트로부터 분리된다. 이러한 구성에서의 림은 충전물과의 접촉이 허용되지만, 피스톤의 다른 영역은 커버 플레이트에 의해 차단된다. 이것은 피스톤 재료와의 접촉이 피스톤 재료의 부풀어오름을 초래하여 림의 영역에서 팽창이 발생하는 대부분의 충전물에 적용한다. 이것은 밀봉 효과가 어떠한 상황에서도 확대된다는 장점을 갖는다. 이와는 달리, 예컨대 스위스 특허 CH 610 994에서와 같이 피스톤 원주에 복수의 밀봉 립이 배치될 수도 있다.

그러나, 이들 공지의 피스톤은 고체를 포함하고 있는 충전물의 배출에는 적합하지 않은 것으로 입증되었다. 고체는 림의 끝과 밀봉 립 사이의 중간 공간 내에 진입하고, 중간 공간에 포획되어 잔류될 수 있다. 배출 과정이 연속되면, 밀봉 립은 카트리지 벽부와 접촉하고 있는 고체 입자(solid grain) 위에서 스윕(sweep)하게 된다. 밀봉 립과 카트리지의 접촉이 손실되며, 그에 따라 밀봉 효과가 더 이상 존재하지 않게 된다.

이러한 문제점에 대한 해결 방안은, 림의 최외각 끝에 위치되는 밀봉 립을 제공하는 것이다. 그러나, 이러한 밀봉 립은 카트리지 내에 피스톤을 도입할 때에 쉽게 손상되기 때문에 실제 적용에는 적합하지 않다. 이러한 문제점은 예컨대 스위스 특허 CH 610 994의 피스톤과 같이 피스톤 자체를 변형 가능하게 구성하면 해소될 수 있다.

그러나, CH 610 994의 피스톤은, 점착성 또는 반죽과 같은 매질을 이러한 피스톤을 이용하여 카트리지로부터 배출할 때에, 피스톤의 기하학적 형상에 적합하게 구성된 피스톤의 축출 플런저(expulsion plunger)와 함께 사용되어야 한다. 이것은 이 피스톤이 상업적인 배출 장치와 호환가능하지 않다는 것을 의미한다.

본 발명의 목적은, 피스톤 나머지 부분의 불침투성을 보장하면서, 고체를 포함하고 있는 재료를 피스톤을 이용하여 배출할 수 있도록 전술한 피스톤에 대한 개량을 제공하는 것이다. 또한, 이 피스톤은 상업적인 배출 장치를 통해 카트리지에 배치 가능하여야 한다.

상기한 목적은, 피스톤 벽부로부터 고체 입자를 스크래핑(scraping)하도록 작용하는 스크래퍼 수단을 포함하는 피스톤에 의해 충족된다. 상기 피스톤은, 운송측, 그 반대측에 배치된 구동측, 및 원주 측면에 있는 피스톤 자켓을 갖는 피스톤 몸체를 포함하며, 상기 피스톤 자켓은 상기 운송측과 상기 구동측 간의 연결부를 형성하며, 상기 피스톤 자켓은 피스톤 축을 중심으로 배치되며, 상기 피스톤 자켓은, 상기 운송측을 카트리지 내에서의 피스톤의 안내를 위한 가이드 수단을 갖는 돌기부 내에 통합하며, 상기 가이드 수단은 상기 카트리지의 벽부와의 밀봉 접촉을 구축하기에 적합하다. 상기 돌기부는, 상기 운송측으로부터의 간격이 상기 가이드 수단보다 작은 스크래퍼 수단을 포함한다. 운송측으로부터의 간격은 피스톤 축의 방향으로 결정된다. 운송측은 충전물과 접촉하게 되는 피스톤의 표면이다. 충전물은 피스톤이 배치 가능한 카트리지 내에 위치된다. 이 표면은 일반적으로 피스톤 축에 직각을 이루는 평면의 일부분이다. 표면은 이 평면과 일치할 필요가 없으며, 피스톤이 굴곡(curvature)을 갖거나, 또는 강화 수단, 보호 수단, 통기 수단 등의 수용을 위해 컷아웃부(cut-out) 및 돌기부를 갖는 경우에는 평면과 편차를 나타낼 수 있다. 운반 수단 및 스크래퍼 수단으로부터의 상대적인 거리의 판정을 위해 기준 표면이 가정되며, 이 기준 표면은, 피스톤 축에 직각으로 걸쳐져 있고, 피스톤의 가장 먼 부분이 충전물 내로 돌출하는 피스톤의 지점을 포함하는 평면에 있다. 또는, 달리 말하면, 피스톤의 운송측이 평면형 표면으로 배치되고, 피스톤의 피스톤 축이 이 표면에 직각을 이루도록 피스톤이 정렬되면, 이 평면형 표면이 기준 표면을 형성한다.

이러한 정의에 따라, 스크래퍼 수단은 기준 표면으로부터의 간격이 가이드 수단보다 작다. 이에 의해, 고체가 카트리지 외부로의 충전물의 배출 동안 스크래퍼 수단에 의해 수거되어 스크래퍼 수단에 의해 추출되거나 또는 고체 입자가 충전물과 함께 완전히 배출되도록 피스톤 축의 방향으로 보내진다.

상기 스크래퍼 수단은 에지를 가지며, 상기 에지는 상기 피스톤 축으로부터 반경 방향으로 가장 멀리 떨어진 상기 스크래퍼 수단의 지점을 포함한다. 상기 가이드 수단은, 상기 피스톤 축으로부터의 상기 에지의 간격보다 큰 상기 피스톤 축으로부터의 반경 방향의 간격을 갖는다. 이것은 가이드 수단이 에지보다 큰 직경을 갖는다는 것을 의미한다. 가이드 수단은 피스톤이 카트리지 내에 위치될 때 카트리지의 벽부와 접촉한다. 가이드 수단은 카트리지의 내경보다 큰 직경을 가질 수 있다. 즉, 가이드 수단은 카트리지의 내경에 대하여 초과 크기(oversize)를 가질 수 있다. 그러므로, 구동측으로부터의 운송측 피스톤 공간의 밀봉이 가이드 수단을 통해 발생한다.

스크래퍼 수단의 에지는 상기 피스톤 축으로부터 반경 방향의 간격 R1을 갖고, 상기 가이드 수단은 상기 피스톤 축으로부터 간격 R2를 가지며, 상기 R1과 R2의 차는 최대 0.5 mm, 바람직하게는 0.3 mm, 특히 바람직하게는 0.2 mm이다. 그러므로, 스크래퍼 수단이 가이드 수단보다 작은 반경 범위를 갖기 때문에, 피스톤과 카트리지의 조립 시에 손상이 발생하지 않는다. 스크래퍼 수단이 카트리지 내에 도입되는 즉시, 피스톤이 스크래퍼 수단에 의해 센터링되고, 기울어짐이 방지될 수 있다. 피스톤이 카트리지의 내측 공간 내로 추가로 이동되면, 가이드 수단이 원주 측면에서 카트리지의 벽부와 접촉하게 된다. 스크래퍼 수단의 센터링에 의해 피스톤이 기울어짐이 가장 적은 최상의 자세를 이룰 수 있으므로, 벽부에 의해 가이드 수단에 가해지는 접촉 압력은 가이드 수단의 둘레에 걸쳐 균일하게 분포될 것이다. 이에 의해 가이드 수단의 손상이 방지될 수 있다. 가이드 수단은 카트리지의 벽부와 접촉하게 되는 즉시 자신의 밀봉 기능을 발휘할 수 있다.

상기 에지는, 상기 피스톤 축(9)에 대해 80°와 110°사이, 구체적으로는 실질적으로 직각으로 배치되는 지지 표면의 경계를 형성한다. 그러므로, 스크래퍼 수단의 지지 표면은 에지에 인접한다. 이 지지 표면은 충전물이 카트리지로부터 배출되어야 할 때 충전물에 의해 피스톤에 가해지는 충전물의 배출 동안의 압박력을 비례적으로 받게 된다. 지지 표면에 작용하는 압박력은 피스톤 축의 방향으로 연장하는 합성력(resultant force)을 갖는다. 지지 표면이 피스톤 축에 대해 80°내지 110°의 각도로 배치되면, 압박력은 스크래퍼 수단이 카트리지의 벽부와 접촉하게 되도록 스크래퍼 수단에 속하는 돌기부가 변형되는 효과를 갖는다.

EP 1 165 400 B1에 도시된 바와 같은 종래 기술로 공지되어 있는 돌기부에서, 돌기부는 에지 대신에 경사 표면을 갖는다. 경사 표면의 경사도는 돌기부와 카트리지 벽부 간의 간격이 운송측의 방향으로 증가하도록 설계된다. 이 경사 표면은 피스톤이 카트리지 내로 더 우수하게 도입될 수 있는 이점을 갖는다. 구체적으로, 돌기부가 관련 카트리지의 내경보다 큰 직경을 가질 때, 피스톤은 카트리지의 보어(bore)에 더욱 용이하게 위치될 수 있다. 돌기부의 말단부는 카트리지의 피스톤의 조립 과정의 개시 시에 카트리지 벽부와 접촉하게 된다. 카트리지가 보어 내로 푸시될수록, 돌기부와 카트리지 벽부 간의 접촉 라인이 돌기부의 말단부에서 더 멀어지도록 이동한다. 이와 동시에, 돌기부가 매우 더 큰 바이어스를 받게 된다. 돌기부의 직경은 경사 표면을 따라 더더욱 증가한다. 그러나, 카트리지 벽부의 내경이 미리 설정되어 있으므로, 돌기부는 카트리지의 내부 공간에 결합할 수 있도록 변형된다. 이로써, 돌기부는 조립 과정이 진행될수록 증가하는 접촉 압력으로 벽부를 향해 압박된다. 이것은, 말단 위치에서는, 피스톤이 카트리지의 내측 공간 내로 푸시되어 밀봉 립이 내측 벽부에 놓이게 될 때, 돌기부의 말단이 카트리지 벽부로부터 간격을 두고 놓이게 되는 결과를 갖는다. 경사 표면은 제공된 채로 유지된다. 피스톤이 충전물의 배출을 위한 예컨대 플런저와 같은 배출 장치에 의해 변위될 때, 충전물의 내부 압력은 경사 표면 상에서 피스톤 축의 방향으로 힘을 가한다. 이 힘은 경사 표면에 직각으로 향하는 힘 성분과, 경사 표면의 방향으로 향하는 힘 성분으로 분할될 수 있다. 경사 표면에 직각으로 향하는 힘은 돌기부를 카트리지 벽부에서 멀어지도록 이동시키려고 하는 포스 다이아그램(force diagram) 을 발생한다.

고체 입자가 경사 표면과 카트리지 벽부 사이에 진입한다면, 고체 입자는 이러한 경향을 유지한다. 고체 입자는 충전물의 압력에 의해 경사 표면과 카트리지 사이의 갭 내에 더 많이 클램프된다. 피스톤과 밀봉 립이 연성 재료로 구성되므로, 피스톤 재료 산물 및 고체 입자가 밀봉 립을 통과할 수 있다. 밀봉 립과 카트리지 벽부 간의 접촉이 이에 의해 차단되어, 고체 입자 및 추가의 충전 재료가 출현할 수 있다. 이러한 밀봉의 결여는 종래 기술의 해법, 특히 고체 입자를 포함하고 있는 충전물의 처리 시에 빈번하게 발생하는 문제점이다.

상기 지지 표면은 이 지지 표면과 최대 80°, 바람직하게는 60°, 더욱 바람직하게는 45°의 각도를 이루는 단면을 갖는 것이 이롭다. 이 각도는 다음과 같이 결정될 수 있다: 피스톤 축에 대한 법선 평면이 피스톤 축을 향하는 지지 표면의 에지에 놓이게 된다. 이 법선 평면은, 피스톤 축의 방향으로 연장하고 또한 에지를 포함하는 평면에 의해 교차되며, 이로써 교차 라인이 발생한다. 평면이 피스톤 축의 방향으로 연장하는 단면의 단면 라인과 교차 라인 사이에 각도가 이루어진다.

이 단면은 피스톤 축에 정렬된 돌기부의 측면, 즉 돌기부의 내측면에 위치된다. 충전물에 의해 야기되는 압박력은 마찬가지로 이 단면에도 작용한다. 이 압박력은 2개의 힘 성분, 즉 단면에 직각을 이루는 법선 성분과 단면의 방향으로 연장하는 성분으로 분할될 수 있다. 이 단면 및 에지를 포함하는 돌기부는 법선 성분에 의해 카트리지의 벽부를 향해 프레스된다. 그러므로, 고체 입자를 위한 경로가 차단되며, 따라서 고체 입자가 카트리지 벽부와 돌기부 사이에 놓이게 되는 것 을 방지할 수 있다. 그 결과, 피스톤의 내부 공간 내로의 어떠한 고체 입자의 편향이 돌기부를 통해 발생한다.

링 형상의 피스톤에 대해서도 동일한 장점을 얻을 수 있다. 이러한 링 형상의 피스톤은, 내측 피스톤 자켓을 추가로 포함하며, 상기 내측 피스톤 자켓은 피스톤 축을 향하는 내측면에서 피스톤 몸체와 접하고 있으며, 상기 피스톤 축을 따라 상기 피스톤의 안내를 위한 내측 가이드 수단을 포함하는 내측 돌기부를 포함하며, 상기 내측 가이드 수단은 내측 튜브의 벽부와 밀봉 접촉을 구축하기에 적합하다. 상기 내측 돌기부는, 운송측으로부터의 간격이 상기 가이드 수단보다 작은 내측 스크래퍼 수단을 포함한다.

상기 내측 스크래퍼 수단은 내측 에지를 가지며, 상기 내측 에지는 상기 피스톤 축으로부터 반경 방향으로 가장 적게 떨어져 있는 상기 스크래퍼 수단의 지점을 포함한다.

상기 가이드 수단은, 상기 피스톤 축으로부터의 상기 내측 에지의 간격보다 작거나 동일한 상기 피스톤 축으로부터의 반경 방향의 간격을 갖는다.

상기 내측 에지는 상기 피스톤 축으로부터 반경 방향의 간격 R3를 갖고, 상기 가이드 수단은 상기 피스톤 축으로부터 반경 방향의 간격 R4를 가지며, 상기 R3와 R4의 차는 최대 0.5 mm, 바람직하게는 0.3 mm, 특히 바람직하게는 0.2 mm이다.

피스톤은 운송측에서의 피스톤 몸체에 보호 수단이 부착되도록 설계될 수 있다. 이러한 보호 수단은 피스톤 재료보다 충전물에 대해 더 높은 저항을 갖는 재료로 구성될 수 있다. 보호 수단은 피스톤 재료를 위한 보호 기능을 전개할 수 있 다.

피스톤 몸체 또는 보호 수단은 통기 수단을 포함할 수 있다. 이 통기 수단은 예컨대 피스톤을 카트리지 벽부 내에 삽입할 때에 상승하는 내측 피스톤 공간으로부터 가스 함유물에서 발생하는 가스를 제거하도록 작용한다. 가스는 구체적으로 공기일 수 있다.

강화 리브가 피스톤의 구동측에 배치될 수 있다. 강화 리브의 제공에 의해, 피스톤이 충전물의 배출 시에 배출 장치를 통해 낮은 압력에 놓이게 되는 경우에도 피스톤이 최초의 안정한 상태를 유지하게 된다.

기울어짐 고정 수단이 피스톤의 구동측에 배치되고, 카트리지 내에의 피스톤의 안내를 향상시키도록 작용할 수 있다. 피스톤은 카트리지의 벽부와 접촉하는 기울어짐 고정 수단에 의해 기울어짐에 대해 안정하게 안내되며, 그에 따라 피스톤 몸체의 축이 피스톤 축과 일치한다. 기울어짐 고정 수단에 의해 운송측이 피스톤 축에 대해 법선 평면으로 배치되거나, 또는 운송측이 평면형이 아니라면, 특정 반경 및 특정 높이를 특징으로 하는 운송측에서의 피스톤 표면의 지점이 둘레를 따라 실질적으로 동일한 법선 평면으로 배치된다. 피스톤이 기울어졌다면, 이러한 지점에 대한 조건은 충족되지 않을 것이다. 원주 측면에서의 카트리지의 벽부와의 접촉은, 피스톤의 편향이 전술한 가이드 수단과 함께 방지될 수 있도록, 이러한 기울어짐 고정 수단에 의해 전체 배출 과정 동안 유지될 수 있다.

환형 피스톤이 가질 수 있는 특별한 외형적 특징의 장점은, 특별한 장치 없이도, 원통형 내측 공간 또는 다른 설계의 내측 공간을 위한 피스톤과 관련하여 전 술한 바와 같은 장점에 상응한다.

배출 장치는 전술한 실시예 중의 하나에 따른 피스톤을 포함한다. 배출 장치는 복수의 성분의 배출을 위한 카트리지를 포함하며, 이 성분은 하나 다음에 다른 하나가 배치되거나 또는 동축으로 배치된 카트리지의 캐비티에 배치된다. 또한, 배출 장치는 피스톤이 구동측에 연결될 수 있도록 하는 배출 수단을 포함할 수 있다.

전술한 실시예 중의 하나에 따른 피스톤은 특히 고체를 포함하고 있는 충전물 및 반죽성 또는 점성을 갖는 화합물의 배출을 위해 이용될 수 있다.

이하에서는 본 발명을 첨부 도면을 참조하여 설명할 것이다.

도 1은 종래 기술로 공지되어 있는 피스톤을 도시하고 있다. 피스톤(101)은 일반적으로 플라스틱을 이용하여 사출 성형 공정에 의해 제조되는 피스톤 몸체(102)를 포함한다. 피스톤(101)은 카트리지로부터 특히 유체 또는 반죽성 매질의 충전물을 배출하기 위해 사용되는 것이 바람직하다. 카트리지(117)의 벽부(116)가 도시되어 있으며, 피스톤(101)은 벽부(116)를 따라 슬라이드하고, 이러한 이동 동안 충전물을 도시하지 않은 배출 개구를 통해 밀어낸다. 매질측에 있는 피스톤(101)의 측면을 이하에서는 운송측(103)으로 지칭한다. 피스톤을 운동 상태로 설정하고 그 운동을 유지하기 위해, 배출 장치에 의해 압박력이 가해진다. 배출 장치의 플런저 수단(118)이 도시되어 있는 배출 장치는 운송측(103)의 반대쪽에 위치하는 피스톤의 측면에 배치된다. 이 측면은 이하에서는 구동측(104)으로 지칭될 것이다.

피스톤 몸체(102)는 구동측(104)과 접하고 있으며, 운송측(103)은 피스톤 자켓(105)과 접하고 있다. 피스톤 자켓(105)은 구동측(104)과 운송측(103) 간의 연결부를 형성한다. 대부분의 경우에, 피스톤 몸체는 복수의 컷아웃부를 갖거나, 공동체(hollow body)로서 구성된다. 이러한 피스톤은, 재료의 절감을 이유로 또한 두꺼운 벽을 갖는 부품의 사출 성형 시에 증가하는 난점으로 인해 직경이 수 cm인 얇은 벽을 갖는 부품으로 구성되어 있다. 피스톤은 요구된 형상 안정성을 강화 리브(stiffening rib)를 통해 갖게 된다. 피스톤은 또한 보호 수단(113)을 포함할 수 있다. 보호 수단(113)은 피스톤 몸체를 충전물로부터 차단하는 기능을 갖는 커버 플레이트로서 구성될 수 있다. 커버 플레이트는 충전제 재료가 피스톤 재료에 손상을 줄 가능성이 있을 때에 사용된다. 커버 플레이트는 LDPE와 같은 연성 플라스틱의 피스톤에 적용된다. LDPE는 예컨대 폴리에스테르 수지에 의해 손상을 입게 되고, 위로 부풀어 오르게 된다.

피스톤은 또한 통기 수단을 포함한다. 이러한 통기 수단(114)은 도 1에 도시되어 있으며, 충전물과 피스톤(101) 사이의 카트리지(117)의 내부 공간에 위치되는 가스가 충전물을 빼내지 않고서도 통기 수단을 통해 외측으로, 즉 구동측(104)으로 빠져나올 수 있다. 통기 수단(114)은 카트리지가 충전 상태로 보관되는 한 폐쇄되어 있다. 충전물이 배출되어야 하면, 배출 장치(118)는 구동측(104)에서 피스톤과 접촉하게 된다. 이로써, 배출 장치는 또한 통기 수단(114)의 스피 곳(spigot)(119)과 접촉하게 된다. 스피곳은, 배출 장치(118)가 구동측(104)과 접촉하게 될 때에 스피곳이 시트(120)를 상승시키도록, 구동측의 배출 장치와 접촉하게 되는 면을 지나 돌출한다. 이로써, 가스를 위한 흐름 경로가 개방된다. 가스가 커버 플레이트로서 형성된 밸브 몸체(122)의 플랭크(flank)(121)를 통해 밸브 몸체(122)와 피스톤 몸체(102) 사이의 중간 공간 내로 진입하고, 개방된 흐름 경로를 경유하여 스피곳(119)과 시트(120) 사이의 개구를 통해 피스톤으로부터 빠져나온다.

플랭크(121)는 래치 연결을 통해 피스톤 몸체(102)와 결합된다. 이러한 용도를 위해, 플랭크(121)는 예컨대 운송측(103)의 피스톤 몸체(102)의 둘레 그루브(123)와 결합된다. 이것은 도 2에 상세하게 도시되어 있다. 플랭크는 또한 피스톤(101)의 돌기부(106)의 컷아웃부(125)에 결합하는 밀봉 립(124)을 가질 수 있다. 가스를 위해 플랭크에는 일반적으로 복수의 소형 컷아웃부가 제공된다. 이들 컷아웃부에 인접하는 미로형(labyrinth-like) 연결 통로가 피스톤 몸체(102)와 커버 플레이트(113) 사이에 제공될 수 있다. 컷아웃부를 통과하는 어떠한 충전 재료도 이 미로형 연결 통로를 따라 침적된다. 이 연결 통로는 도면에 상세하게 도시되어 있지 않다.

한편, 피스톤(101)은 구동측 상으로의 충전물의 배출에 대항하는 수단을 가져야 한다. 이를 위해, 카트리지의 벽부에서의 슬라이딩 표면을 따라 일반적으로 하나 이상의 밀봉 립이 제공된다. 본 실시예에서, 밀봉 립은 가이드 수단(107)으로 도시되어 있으며, 도 2에 구체적으로 나타내어져 있다. 가이드 수단(107)은 카 트리지의 벽부와 그루브(123) 사이에 연장하는 돌기부(106)에 위치된다. 돌기부(106)는 피스톤 몸체(102)와 연결 상태에 있는 아암(arm)으로서 구성되어 있다. 도면에 도시되어 있지는 않지만, 아암은, 피스톤 몸체(102)의 전체 원주를 따라 연장하고 카트리지(117)의 벽부(116)와 액밀 접속(fluid-tight connection)을 형성하는 링형 비드(ring-shaped bead)에 속한다.

도 2는 도 1의 일부분을 도시하고 있으며, 구체적으로는 돌기부(106)를 확대된 형태로 도시하고 있다. 돌기부는 카트리지(117)의 벽부(116)에서 접촉하도록 구성된 가이드 수단(107)을 포함한다. 에지(110) 및 지지 표면(111)은 운송측(103) 방향에서 가이드 수단에 인접하여 있다. 충전물 내로 돌출하는 추가의 에지 또는 단면(112)이 지지 표면에 인접할 수 있다. 지지 표면은 카트리지의 벽부에 대해 경사져 있으며, 가이드 수단으로부터의 간격이 증가함에 따라 벽부로부터의 지지 표면의 거리가 증가한다. 에지(110)는 카트리지의 벽부로부터 최저의 간격을 갖는 지지 표면의 말단부이며, 단면(112)은 카트리지의 벽부로부터 최대 간격을 갖는 지지 표면의 반대측에 위치된 말단부이다. 지지 표면의 경사는 피스톤이 카트리지의 내부 공간 내로 용이하게 도입될 수 있도록 하기 위해 선택된다. 피스톤은 이 경우에는 밀봉 립이 손상을 입을 수 있으므로 카트리지의 도입 동안 기울어지지 않도록 할 것이고 또한 경사진 자세를 채용하지 않을 것이다. 이러한 이유로, 피스톤이 카트리지의 벽부(116)에 대해 정확한 위치에 잔류하도록 지지 표면(111)에 기울어짐이 제공된다. 피스톤 축(109)은 정확한 위치에서 카트리지의 벽부(116)에 평행하다.

도 3은 종래 기술에 따른 도 1에 도시된 피스톤을 이용하여 고체를 포함하고 있는 충전물의 배출의 개시를 나타내는 도면이며, 도 4는 후속 시점에서 배출이 발생하는 방법을 나타내는 도면이다. 도 3에서, 돌기부(106)는 카트리지의 내부 공간 내에 이미 도입되어 있다. 피스톤은 가이드 수단(107)으로 카트리지의 벽부(116)에 놓여진다. 충전물(124)은 피스톤의 운송측(103) 상에 위치된다. 세부구성을 더 용이하게 이해할 수 있도록, 피스톤(101)의 일부분만이 도시되어 있다. 돌기부는 도 1 또는 도 2에 설명된 것과 동일하다. 피스톤 몸체(102)가 도시되지 않은 배출 장치에 의해 피스톤 축(109)의 방향으로 충전물을 향해 이동되면, 충전물로부터의 압박력이 피스톤에 작용한다. 이 압박력은 또한 돌기부 및 특히 지지 표면(111)에도 작용한다. 화살표 "125"로 나타낸 압박력의 합성력(resultant force)은 배출 방향에 대항하여 작용한다. 압박력의 합성력은 벡터 파라미터로서 접선 성분(126)과 법선 성분(127)으로 분할될 수 있다. 이 힘의 법선 성분은 돌기부(106)의 만곡에 의해 변형을 야기할 수 있다. 돌기부(106)가 법선 성분(127)에 의해 카트리지의 벽부로부터 떨어져 이동되는 경향이 있다는 것을 도 3으로부터 알 수 있다.

배출이 진행된 상태의 돌기부의 위치가 도 4에 도시되어 있다. 따라서, 지지 표면(111)과 벽부(116) 사이의 갭은 내부 압력으로 인해 어떠한 상황에서도 더 커지게 된다. 충전물이 도 3 또는 도 4에서 입자(128)로서 나타낸 고체를 포함하고 있다면, 개개의 입자는 지지 표면과 벽부 사이의 갭 내로 진입할 수 있다. 배출이 더욱 진행되면, 입자는 갭 내로 더 많이 침투할 것이다. 구체적으로, 입자가 피스톤의 플라스틱보다 더 큰 경도를 가질 때, 입자는 플라스틱, 구체적으로는 밀봉 립에 손상을 입히거나, 또는 플라스틱 즉 밀봉 립의 굴곡에 의해 밀려져 벽부에 대한 접촉을 상실하며, 입자가 충전 혼합물과 함께 도 4에 도시된 바와 같이 카트리지의 내부 공간으로부터 배출될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 피스톤의 제1 실시예를 도시하고 있다. 피스톤(1)은 운송측(3), 구동측(4) 및 피스톤 자켓(5)을 갖는 피스톤 몸체(2)를 포함한다. 운송측(3)은 충전물을 향하는 방향에서의 피스톤의 경계이며, 구동측(4)은 배출 장치 방향에서의 경계이다. 피스톤 자켓은 운송측(3)과 구동측(4)을 연결하며, 카트리지(17)의 벽부(16)를 향한 경계를 나타낸다.

보호 수단(13), 통기 수단(14) 및 강화 리브(15)의 기능은 종래 기술과 상이하지 않으며, 이들 수단에 대해서는 종래 기술의 설명을 참조하면 된다.

피스톤 몸체(2)가 운송측(3), 반대측에 위치된 구동측(4) 및 원주 측면에 있는 피스톤 자켓(5)을 갖는 피스톤(1)은, 사출 성형 공정에 의해 제조되는 것이 이로운 플라스틱 성분인 것이 바람직하다. 피스톤 자켓(5)은 운송측(3)과 구동측(4) 사이의 연결부를 형성하며, 피스톤 축(9)을 중심으로 배치된다. 피스톤 자켓은 특히 피스톤이 원통형 카트리지 내에 수용되도록 할 때에는 회전 대칭으로 이루어진다. 피스톤 자켓(5)은 운송측(3)을 돌기부(6) 내에 통합한다. 본 실시예에서의 돌기부(6)는 단면도에서 피스톤 몸체(2)의 아암으로서 보여지는 얇은 벽을 갖는 회전 대칭 몸체이다. 돌기부(6)는 카트리지(17)의 벽부(16)에 대한 밀봉 접촉을 달성하기에 적합하도록 피스톤을 카트리지(17) 내에 안내하기 위한 가이드 수단(7)을 갖는다. 가이드 수단은 구체적으로 밀봉 립으로서 구성될 수 있다. 필요시, 복수의 밀봉 립이 제공될 수 있다. 돌기부(6)는 운송측(3)으로부의 간격이 가이드 수단(7)보다 작은 스크래퍼 수단(scraper element)(8)을 포함한다. 간격의 결정을 위해 충전물에 가장 인접하거나 또는 충전물에 도달하는 피스톤의 치수가 결정된다. 간략한 구성의 피스톤의 경우, 이 치수는 피스톤 표면 또는 피스톤 표면을 덮는 예컨대 커버 플레이트와 같은 보호 수단(13)이 될 수 있다.

기울어짐 고정 수단(18)이 피스톤의 구동측(4)에 배치될 수 있고, 카트리지 내의 피스톤의 안내를 향상시키도록 작용한다. 피스톤은 카트리지(17)의 벽부(16)와 접촉하게 되는 기울어짐 고정 수단(18)에 의해 기울어짐에 대해 안정하게 안내된다. 즉, 피스톤 몸체(2)의 축이 피스톤 축(9)과 일치하게 된다. 운송측(3)이 피스톤 축(9)에 대해 법선 평면으로 배치되는 것이 보장되거나, 또는 운송측(3)이 어떠한 평면 표면을 포함하지 않거나 하나의 평면으로 놓여 있지 않은 부분을 포함한다면, 기울어짐 고정 수단에 의해, 특정의 반경 및 특정의 높이를 특징으로 하는 운송측에서의 피스톤 표면의 그 지점이 원주를 따라 동일한 법선 평면으로 배치되는 것이 보장된다. 피스톤(1)이 기울어지면, 이러한 지점에 대한 상태가 더 이상 충족되지 않을 것이다. 그러므로, 원주 측면에서의 카트리지의 벽부(16)와의 접촉은, 피스톤의 편향이 전술한 가이드 수단(7)과 함께 방지될 수 있도록, 이러한 기울어짐 고정 수단(18)에 의해 전체 배출 과정 동안 유지될 수 있다.

도 5에 따르면, 운송측에서의 피스톤 자켓(5)의 말단부는 돌기부(6)로서 구성되어 있다. 피스톤 축(9)에 대한 법선 평면은 피스톤 자켓의 말단 또는 상기한 기준을 충족하는 다른 지점에 놓이게 된다. 스크래퍼 수단(8)으로부터 이 법선 평면 간의 법선 간격은 가이드 수단(7)과 이 법선 평면 간의 법선 간격에 비교된다. 구체적으로, 가이드 수단(7)이 카트리지(17)의 벽부와 접촉하는 가이드 수단(7)의 지점이 선택된다. 이 지점은 피스톤의 회전 대칭으로 인해 벽부(16)와의 가이드 수단(7)의 모든 접촉 지점을 대표한다. 따라서, 가이드 수단의 접촉 지점과 운송측을 규정하는 평면 간의 간격은, 전술한 평면으로부터 스크래퍼 수단(8)의 요구된 지점의 간격보다 크다.

따라서, 충전물은, 배출 동안 압박력이 피스톤에 가해지는 즉시 벽부(16)와 접촉하는 스크래퍼 수단(8)만을 볼 수 있다. 즉, 스크래퍼 수단(8)은 충전물로부터 피스톤을 향해 바라본 방향에서 가이드 수단(7)의 앞에 놓이게 된다. 이 특징에 의해 충전물이 배출 시에 지지 표면(11)을 따라 피스톤 축의 방향으로 지향되는 이점이 이미 얻어진다. 충전물에 포함된 고체 입자는 스크래퍼 수단이 벽부에 인접하여 있기 때문에 스크래퍼 수단(8)을 통과할 수 없다. 스크래퍼 수단(8)은 특히 에지(10)를 갖는다. 이 에지(10)는 피스톤 축(9)으로부터 반경 방향으로 가장 먼 스크래퍼 수단(8)의 지점을 포함한다. "벽부에 인접하여"라는 표현은 벽부에의 스크래퍼 수단의 에지(10)의 접촉 또는 벽부로부터의 스크래퍼 수단의 에지(10)의 작은 간격으로서 이해되며, 이 때의 간격은 예상되는 평균 입경보다 작다.

가이드 수단(7)은 피스톤 축(9)으로부터 반경 방향으로의 간격을 가지며, 이 간격은 피스톤 축(9)으로부터의 에지(10)의 간격보다 크거나 동일하다. 가이드 수단은 카트리지의 벽부에 놓여지며, 구동측으로의 충전물의 배출이 방지되도록 충전 물을 포함하고 있는 카트리지의 내부 공간을 주변 환경에 대해 밀봉한다. 에지(10)는 피스톤 축으로부터 반경 방향의 간격 R1을 가지며, 가이드 수단(7)은 피스톤 축으로부터 반경 방향의 간격 R2를 가지며, R1과 R2의 차는 최대 0.5 mm, 바람직하게는 0.3 mm, 특히 바람직하게는 0.2 mm이다. 이 간격은 압박력이 아직 피스톤에 가해지지 않는 한, 즉 배출이 아직 개시되지 않은 상태에서의, 카트리지의 벽부(16)로부터의 에지(10)의 간격에 대응한다.

에지(10)는 피스톤 축(9)에 대해 80°와 110°사이, 구체적으로는 실질적으로 직각으로 배치되는 지지 표면(11)의 경계를 형성한다. 지지 표면은, 스크래퍼 수단(8)을 통해 취해진 어떠한 고체 입자가 충전물과 함께 배출되도록 배치된다. 지지 표면이 피스톤 축에 대해 실질적으로 법선으로 배치되면, 고체 입자는 피스톤 축 방향으로 이주할 수 있다. 그러므로, 벽부에 인접한 영역에 고체 입자가 모여지는 것을 방지할 수 있다.

지지 표면(11)이 지지 표면과 최대 80°, 바람직하게는 60°, 더욱 바람직하게는 45°의 각도(19)를 이루는 단면(12)을 갖는 것이 특히 이로운 것으로 판명되었다. 이 각도(19)는 다음과 같이 결정될 수 있다: 피스톤 축(9)에 대한 법선 평면이 피스톤 축(9)을 향하는 지지 표면(12)의 에지(30)에 놓여진다. 이 법선 평면은, 피스톤 축의 방향으로 연장하고 또한 에지(30)를 포함하며 이로써 일직선의 단면 라인을 발생하는 평면에 의해 교차된다. 각도(19)는 평면이 피스톤 축의 방향으로 연장하는 단면(11)의 단면 라인과 교차 라인 사이에 걸쳐져 있다. 이 단면은 구동측의 방향으로 경사져 있다. 즉, 에지(30)로부터 떨어져 있는 단면(11)의 각 각의 지점은, 에지(30)가 도면의 평면을 교차하는 지점보다 구동측으로부터 더 작은 간격을 갖는다. 그러므로, 단면(12)의 경사는 구동측의 방향으로 발생한다.

도 6은 돌기부(6)에 관련한 세부 구성을 더욱 명확하게 볼 수 있는 도 5의 피스톤의 부분을 도시하고 있다. 아암은 피스톤 몸체(2)로부터 카트리지(17)의 벽부(16)의 방향으로 돌출하여, 돌기부(6)를 형성한다. 도 5에서와 동일한 도면 부호가 부여되어 있는 부분의 기능은 도 5와 상이하지 않으므로 추가로 설명되지 않는다. 도 5에 따른 예시에 추가하여, 추가의 밀봉 립(31)이 제공된다. 이 추가의 밀봉 립(31)은 피스톤이 피스톤 축에 대해 경사진 자세를 채용하려는 경향을 가질 때에 특히 이롭다. 경사진 자세에서 비롯될 수도 있는 누출은 추가의 밀봉 립 또는 복수의 밀봉 립의 제공에 의해 방지된다. 추가의 밀봉 립의 적용은 또한, 가이드 수단(7) 또는 이것에 부착된 제1 밀봉 립의 손상 시에, 추가의 밀봉 립이 여전히 존재하고 있어, 충전물이 구동측(4)에 절대로 배출될 수 없도록 한다.

또한, 도 6에는 카트리지(17)의 벽부(16)로부터 작은 간격을 갖는 스크래퍼 수단(8)이 도시되어 있다. 이 스크래퍼 수단(8)은 돌기부(6)의 거의 전체 폭에 걸쳐 연장하는 지지 표면(11)을 포함한다. 지지 표면(11)은 단면 예시도에서 에지(10)로부터 에지(30)까지의 표면이다. 회전 대칭 피스톤의 경우, 이 지지 표면(11)은 링 형상으로 구성된다. 단면(12)은 지지 표면(11)에 인접하여 있다. 이 단면(12)은 60°와 90°사이의 커다란 각도를 포함하며, 피스톤 축의 법선 평면이 에지(30)를 통과하여 연장한다.

배출 동안 스크래퍼 수단(8)이 벽부(16)를 향해 압박되는 정도는, 이 부분의 경사의 선택에 의해 영향을 받을 수 있다.

도 7 및 도 8은 피스톤(1)의 2개의 상이한 위치를 도시하고 있으며, 나머지 구성요소의 위치는 도 7에 도시되어 있다. 피스톤은 배출의 개시 전에 나머지 구성요소의 이러한 위치를 채용하며, 충전된 카트리지가 운송되어 보관될 수 있는 위치에 대응한다.

도 8은 비워냄(emptying)이 발생하는 동안, 즉 카트리지로부터의 충전물의 방출 동안의 어느 시점에서의 위치를 나타낸다.

배출 동안 피스톤에 작용하고 그에 따라 스크래퍼 수단(8)에도 작용하는 힘을 예시하기 위해 지지 표면(11)에 미치는 힘과 단면(12)에 미치는 힘이 도시되어 있다. 압박력(32)이 피스톤 축(9)에 실질적으로 법선으로 정렬되는 지지 표면(11)에 작용한다. 압박력은 돌기부(6)의 내부에서 압박 응력을 생성한다. 또한, 압박력(32)이 지지 지점에 작용하지 않고 지지 지점에 대해 오프셋될 때에, 벤딩 모멘트(bending moment)가 돌기부 내로 유입될 수 있다. 이러한 관점에서, 지지 지점은 숄더부(34)를 관통하여 연장하는 평단면(sectional plane)의 중점(focus)에 대응하는 숄더부(34)의 지점으로서 정의된다. 평단면은 숄더부를 가장 작은 횡단면에서 측정하였을 때 실질적으로 동일한 2개의 파트로 분리하도록 설정된다.

바람직하게는 피스톤 재료로서 부드러운 가요성 플라스틱이 사용되므로, 돌기부는 압박력의 작용 하에 변형하며, 이로써 지지 지점 부근에서 압박 및 구부러짐이 발생한다. 돌기부의 변형 및 스크래퍼 수단의 변형은 이미 야기되어 있거나, 또는 변형의 경향이 둘출부(6)의 벽 두께에 좌우되어 가해진 벤딩 모멘트에 의해 증폭된다.

또한, 압박력은 단면(12)을 따라 집중되고 있다. 도 3 및 도 4와 관련하여 이미 도시한 바와 같이, 이러한 압박력은 접선 성분(35)과 법선 성분(36)으로 분할될 수 있다. 법선 성분(36)은 그 후 벽부(16)의 방향으로 향하는 반경 방향 성분과 피스톤 축(9)에 평행하게 배치된 축방향 성분으로 분할될 수 있다. 이로부터, 스크래퍼 수단은 에지(10)가 벽부와 접촉하게 될 때까지 반경 방향 성분에 의해 벽부(16)를 향해 이동된다.

도 9는 동축 카트리지용으로 사용되는 것과 같은 환형 피스톤(51)을 도시하고 있다. 동축 카트리지 내에는 서로 동축으로 배치된 2개 이상의 원통형 공동 공간이 위치되어 있다. 내측 공동 공간은 원통형 카트리지로서 구성되는 외측 공동 공간에 의해 완전히 둘러싸여져 있다.

환형 피스톤(51)은 플라스틱으로부터 사출 성형 공정을 통해 제조되는 것이 일반적인 피스톤 몸체(52)를 포함한다. 환형 피스톤(51)은 충전물, 구체적으로 유체 또는 반죽과 같은 매질을 카트리지로부터 배출하기 위해 사용되는 것이 바람직하다. 배출물은 특히 고체 입자를 포함하고 있을 수 있다. 카트리지(17)의 벽부(16)가 도시되어 있다. 완형 피스톤(51)은 벽부(16)를 따라 슬라이드하고, 이러한 움직임에서 충전물을 도시하지 않는 배출 개구를 통해 외부로 밀어낸다. 매질측에서의 피스톤(51)의 측면은 이하에서는 운송측(53)으로 지칭된다. 피스톤을 움직이게 하고 그 움직임을 유지하도록 하기 위해, 배출 장치를 통해 압박력이 가해진다. 도면에 도시되어 있지는 않은 배출 장치는 운송측(53)의 반대측에 위치된 피스톤의 측면에 위치된다. 이 측면은 이하에서는 구동측(54)으로 지칭될 것이다.

피스톤 몸체(52)는 구동측(54)과, 운송측(53)과, 외측 피스톤 자켓(5) 및 내측 피스톤 자켓(55)과 접하고 있다. 외측 피스톤 자켓(5)은 도 5 내지 도 8을 참조하여 설명된 것과 동일한 구조를 가질 수 있다. 내측 피스톤 자켓(55)은 구동측(54)과 운송측(53) 간의 내측 연결부를 형성한다. 내측 피스톤 자켓(55)은 피스톤 축(9)을 향하는 내측면(59)에서 피스톤 몸체(52)의 경계를 형성하고 있다.

내측 피스톤 자켓(55)은 운송측(53)을 돌기부(56) 내에 통합시킨다. 본 실시예에서의 돌기부(56)는 피스톤 몸체(52)의 아암으로서 단면 예시도에서 도시되어 있는 얇은 벽을 갖는 회전 대칭형 몸체이다. 돌기부(56)는 피스톤 축(9)을 따라 즉 피스톤 축(9)의 방향으로 피스톤을 안내하기 위한 내측 가이드 수단(57)을 예컨대 내측 튜브(67)를 따라 갖는다. 가이드 수단(57)은 내측 튜브(67)의 벽부(66)와의 밀봉 접촉의 달성에 적합하다. 가이드 수단(57)은 구체적으로 밀봉 립으로서 구성될 수 있다. 필요 시, 복수의 밀봉 립이 제공될 수 있다. 돌기부(56)는 운송측(53)으로부터의 간격이 가이드 수단(57)보다 작은 스크래퍼 수단(58)을 포함한다. 충전물에 가장 인접하거나 또는 충전물 내에 도달하는 피스톤의 치수는 공간의 결정을 위해 결정된다. 간략한 피스톤을 이용하면, 이 치수는 피스톤 표면 또는 피스톤 표면을 덮는 예컨대 커버 플레이트와 같은 보호 수단(63)이 될 수 있다. 피스톤 축에 대한 법선 평면은 운송측에 있는 보호 수단(63)의 표면에 놓이게 된다. 스크래퍼 수단(58)으로부터의 이 법선 평면 사이의 법선 간격은, 가이드 수단(57)과 법선 평면 사이의 법선 간격에 비교된다. 가이드 수단(57)의 지점은 구 체적으로 그 지점에서 가이드 수단(57)이 내측 튜브(57)의 벽부와 접촉하도록 선택된다. 이 지점은 피스톤의 회전 대칭으로 인해 벽부(66)와 가이드 수단(57)의 모든 접촉 지점을 대표한다. 따라서, 가이드 수단(57)의 접촉 지점과 운송측을 규정하는 평면 간의 간격은, 전술한 평면으로부터 스크래퍼 수단(58)의 요구된 지점의 간격보다 크다. 그에 따라, 충전물은 배출 동안 압박력이 피스톤에 가해지는 즉시 벽부(66)와 접촉하는 스크래퍼 수단(58)만을 볼 수 있게 된다. 즉, 스크래퍼 수단(58)은 충전물로부터 피스톤을 향하는 방향에서 가이드 수단(57)의 앞에 놓이게 된다. 이 특징에 의해 충전물이 배출 시에 지지 표면(61)을 따라 피스톤 축의 방향으로 지향되는 이점이 이미 얻어진다. 충전물에 포함된 고체 입자는 스크래퍼 수단이 벽부(66)에 인접하여 있기 때문에 스크래퍼 수단(58)을 통과할 수 없다. 스크래퍼 수단(8)은 특히 에지(60)를 갖는다. 이 에지(60)는 반경 방향에서 피스톤 축(9)에 가장 가까운 스크래퍼 수단(58)의 지점을 포함한다. "벽부에 인접하여"라는 표현은 벽부에의 스크래퍼 수단(58)의 에지(60)의 접촉 또는 벽부로부터의 스크래퍼 수단의 에지(60)의 작은 간격으로서 이해되며, 이 때의 간격은 예상되는 평균 입경보다 작다.

가이드 수단(57)은 피스톤 축(9)으로부터 반경 방향으로의 간격을 가지며, 이 간격은 피스톤 축(9)으로부터의 에지(60)의 간격보다 크거나 동일하다. 가이드 수단(57)은 카트리지의 벽부(66)에 놓이게 되며, 구동측으로의 충전물의 배출이 방지되도록 충전물을 포함하고 있는 카트리지의 내부 공간을 주변 환경에 대해 밀봉한다. 에지(60)는 피스톤 축(9)으로부터 반경 방향의 간격 R3을 가지며, 내측 가 이드 수단(57)은 피스톤 축으로부터 반경 방향의 간격 R4를 가지며, R3과 R4의 차는 최대 0.5 mm, 바람직하게는 0.3 mm, 특히 바람직하게는 0.2 mm이다. 이 반경 방향의 간격은 압박력이 아직 피스톤에 가해지지 않는 한, 즉 배출이 아직 개시되지 않은 상태에서 내측 튜브의 벽부(66)로부터의 에지(60)의 간격에 대응한다.

에지(60)는 피스톤 축(9)에 대해 80°와 110°사이, 구체적으로는 실질적으로 직각으로 배치되는 지지 표면(61)의 경계를 형성한다. 지지 표면은, 스크래퍼 수단(58)을 통해 취해진 어떠한 고체 입자가 충전물과 함께 배출되도록 배치된다. 지지 표면이 피스톤 축에 대해 실질적으로 법선으로 배치되면, 고체 입자는 피스톤 축 방향으로 이주할 수 있다. 그러므로, 벽부에 인접한 영역에 고체 입자가 모여지는 것을 방지할 수 있다.

지지 표면(61)이 지지 표면(61)과 최대 80°, 바람직하게는 60°, 더욱 바람직하게는 45°의 각도(69)를 이루는 단면(62)을 갖는 것이 특히 이로운 것으로 판명되었다. 이 각도(69)는, 지지 표면(61)과 단면(62) 사이에 형성된 에지를 포함하는 피스톤 축에 대해 지지 표면(61)으로부터 또는 법선 표면으로부터 측정된다. 이 단면은 구동측의 방향으로 경사져 있다. 즉, 에지(80)로부터 떨어져 있는 단면(61)의 각각의 지점은, 구동측(54)으로부터의 간격이, 에지(80)가 도면의 평단면을 교차하는 지점보다 더 작다. 그러므로, 단면(62)의 경사는 구동측(54)의 방향으로 발생한다.

환형 피스톤은 마찬가지로 도면에 도시되지 않은 통기 수단을 포함할 수 있다. 피스톤 몸체는 또한 강화 리브(65) 또는 기울어짐 고정 수단(18, 64)을 가질 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 피스톤을 도시하는 도면.

도 2는 도 1의 부분 확대도.

도 3은 종래 기술에 따른 도 1에 도시된 피스톤을 이용한 고체를 포함하고 있는 충전물의 배출의 개시를 나타내는 도면.

도 4는 종래 기술에 따른 도 1에 도시된 피스톤을 이용한 고체를 포함하고 있는 충전물의 배출을 나타내는 도면.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 피스톤.

도 6은 도 5의 상세도.

도 7은 도 5에 따른 피스톤을 이용한 고체를 포함하고 있는 충전물의 배출의 개시를 나타내는 도면.

도 8은 도 5에 따른 피스톤을 이용한 고체를 포함하고 있는 충전물의 배출을 나타내는 도면.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 환형 피스톤을 나타내는 도면.

Claims (15)

1. 운송측(3, 53), 그 반대측에 배치된 구동측(4, 54), 및 원주 측면에 있는 피스톤 자켓(5, 55)을 갖는 피스톤 몸체(2, 52)를 포함하는 피스톤(1, 51)으로서, 상기 피스톤 자켓(5, 55)은 상기 운송측(3, 53)과 상기 구동측(4, 54) 간의 연결부를 형성하며, 상기 피스톤 자켓(5, 55)은 피스톤 축(9)을 중심으로 배치되며, 상기 피스톤 자켓(5, 55)은, 상기 운송측(3, 53)을, 카트리지 내에서의 상기 피스톤의 안내를 위한 가이드 수단(7)을 갖는 돌기부(6) 내에 통합하며, 상기 가이드 수단은 상기 카트리지의 벽부와의 밀봉 접촉을 구축하기에 적합하며, 상기 돌기부(6)는, 상기 운송측(3)으로부터의 간격이 상기 가이드 수단(7)보다 작은 스크래퍼 수단(scraper element)(8)을 포함하는, 피스톤.
2. 제1항에 있어서,

   상기 스크래퍼 수단(8)은 에지(10)를 가지며, 상기 에지(10)는 상기 피스톤 축(9)으로부터 반경 방향으로 가장 멀리 떨어진 상기 스크래퍼 수단(8)의 지점을 포함하는, 피스톤.
3. 제2항에 있어서,

   상기 가이드 수단(7)은, 상기 피스톤 축(9)으로부터의 상기 에지(10)의 간격보다 큰 상기 피스톤 축(9)으로부터의 반경 방향의 간격을 갖는, 피스톤.
4. 제3항에 있어서,

   상기 에지(10)는 상기 피스톤 축으로부터의 반경 방향의 간격 R1을 갖고, 상기 가이드 수단(7)은 상기 피스톤 축으로부터의 간격 R2를 가지며, 상기 R1과 R2의 차는 최대 0.5 mm, 바람직하게는 0.3 mm, 특히 바람직하게는 0.2 mm인, 피스톤.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 에지(10)는, 상기 피스톤 축(9)에 대해 80°와 110°사이, 구체적으로는 실질적으로 직각으로 배치되는 지지 표면(11)의 경계를 형성하는, 피스톤.
6. 제5항에 있어서,

   상기 지지 표면(11)은 이 지지 표면(11)과 최대 80°, 바람직하게는 60°, 더욱 바람직하게는 45°의 각도(19)를 이루는 단면(12)을 갖는, 피스톤.
7. 전술한 청구항 중 어느 하나의 청구항에 따른 피스톤(51)으로서, 피스톤 축(9)을 바라보는 내측면(59)에서 피스톤 몸체(52)의 경계를 형성하는 내측 피스톤 자켓(55)을 포함하며, 상기 피스톤 축(9)을 따라 상기 피스톤을 안내하기 위한 내측 가이드 수단(57)을 갖는 내측 돌기부(56)를 포함하며, 상기 내측 가이드 수단(57)은 내측 튜브의 벽부와 밀봉 접촉을 구축하기에 적합하며, 상기 내측 돌기부(56)는, 운송측으로부터의 간격이 상기 내측 가이드 수단(57)보다 작은 내측 스 크래퍼 수단(58)을 포함하는, 피스톤.
8. 제7항에 있어서,

   상기 내측 스크래퍼 수단(58)은 내측 에지(60)를 가지며, 상기 내측 에지(60)는 상기 피스톤 축(9)으로부터 반경 방향으로 가장 적게 떨어져 있는 상기 스크래퍼 수단(58)의 지점을 포함하는, 피스톤.
9. 제8항에 있어서,

   상기 가이드 수단(7)은, 상기 피스톤 축으로부터의 상기 내측 에지(60)의 간격보다 작거나 동일한 상기 피스톤 축(9)으로부터의 반경 방향의 간격을 갖는, 피스톤.
10. 제9항에 있어서,

    상기 내측 에지(60)는 상기 피스톤 축(9)으로부터 반경 방향의 간격 R3를 갖고, 상기 가이드 수단(57)은 상기 피스톤 축(9)으로부터 반경 방향의 간격 R4를 가지며, 상기 R3와 R4의 차는 최대 0.5 mm, 바람직하게는 0.3 mm, 특히 바람직하게는 0.2 mm인, 피스톤.
11. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 운송측(3, 53)에 보호 수단(13, 63)이 부착되는, 피스톤.
12. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,

    통기 수단(14)을 더 포함하는 피스톤.
13. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 구동측(4, 54)에 강화 리브(15, 65) 및/또는 기울어짐 고정 수단(18, 64)이 배치되는, 피스톤.
14. 전술한 청구항들 중의 어느 한 항에 따른 피스톤을 포함하는 배출 장치.
15. 제14항에 있어서,

    복수의 성분의 배출을 위한 카트리지(17)를 포함하며, 상기 성분은 하나 다음에 다른 하나가 배치되거나 또는 동축으로 배치된 카트리지의 캐비티에 배치되는, 배출 장치.

Images