KR20160087816A - 카트리지로부터 유동성 성분을 분배하기 위한 피스톤 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 카트리지로부터 유동성 성분을 분배하기 위한 피스톤에 관한 것이다. 본 발명은 기부체(12) 및 배기 요소(13)를 포함하는 피스톤으로부터 시작한다. 기부체(12)는, 성분측과 작동측을 서로 연결하고 통로 개구(23)를 갖는 통로(22)를 갖는다. 배기 요소(13)는, 내부 연결 요소(26) 및 적어도 부분적으로 기부체(12)의 통로(22)에 배치되는 핀(24)을 갖는다. 내부 연결 요소(26)와 핀(24)은 스프링 요소(25)에 의해 연결된다. 배기 요소(13)의 핀(24)은 시일링 위치와 통기 위치를 취할 수 있다. 이러한 확실한 시일링이 가능하도록, 본 발명에 따르면, 스프링 요소(25)는, 핀(24)의 시일링 위치에서 작동측의 방향으로 내부 연결 요소(26)에 대한 연결 라인에서 축방향(17)에 대해 최대 80°의 각도(α)를 포함하도록 구성되어 있다.

Description

카트리지로부터 유동성 성분을 분배하기 위한 피스톤{PISTON FOR DISPENSING A FLOWABLE COMPONENT FROM A CARTRIDGE}
본 발명은 청구항 1 의 전제부에 따른, 카트리지로부터 유동성 성분을 분배하기 위한 피스톤에 관한 것이다.
카트리지로부터 유동성 성분을 분배하기 위한 피스톤이 WO 2011076663에 기재되어 있는데, 이 피스톤은 기부체와 배기 요소를 포함한다. 상기 기부체는 성분측, 작동측, 및 상기 성분측과 작동측을 서로 연결하고 통로 개구를 갖는 통로를 갖는다. 상기 배기 요소는, 상기 배기 요소가 기부체에 연결될 수 있게 해주는 내부 연결 요소, 및 적어도 부분적으로 기부체의 통로에 배치되는 핀을 갖는다. 상기 내부 연결 요소와 핀은 스프링 요소에 의해 연결되고, 이 스프링 요소는 연결 라인을 따라 내부 연결 요소에 연결되어 있다. 배기 요소의 핀은 시일링 위치와 통기 위치를 취할 수 있다. 시일링 위치에서, 상기 핀은 축방향을 따라 정렬되어 상기 통로 개구를 기밀하게 폐쇄한다. 통기 위치에서, 핀은 성분측과 작동측 사이에서 상기 통로를 통해 공기의 교환이 가능하도록 기부체에 대해 배치된다. 이와 관련하여, 상기 배기 요소는 스프링 요소가 핀을 상기 시일링 위치로 가압하도록 배치되고 구성되어 있다.
카트리지를 충전하기 위해, 유동성 성분은 일반적으로 출구의 반대편에 있는 입구를 통해 카트리지 안으로 충전된다. 이어서, 피스톤은 카트리지 안으로 삽입되고, 따라서 그 카트리지는 입구의 방향으로 폐쇄된다. 가능한 경우, 성분과 피스톤 사이에는 공기가 없어야 하는데, 왜냐하면, 그렇지 않은 경우, 공기의 성분이 상기 성분과 반응하여 이 성분의 질에 부정적인 영향을 줄 수 있기 때문이다. 그러므로, 피스톤이 카트리지 안으로 삽입되는 동안에 또는 적어도 그 삽입의 끝에서 배기 요소의 핀은 통기 위치에 있게 되며, 따라서 성분과 피스톤 사이에 있는 공기가 통로를 통해 빠져 나갈 수 있고 그래서 카트리지가 배기된다. 통기 위치를 설정하기 위해, 성분측의 방향으로 스프링 요소의 복원력에 대항하여 핀이 가압되며 그래서 통로를 통해 공기의 교환이 가능하게 된다. 충전 후에, 핀은 가능한 한 확실하게 시일링 위치에 유지되어 카트리지의 입구의 방향으로 성분을 기밀하게 폐쇄해야 한다.
유동성 성분을 분배하기 위해, 피스톤은 축방향으로 카트리지의 출구 쪽으로 변위된다. 이러한 목적으로, 작동측에 있는 플런저에 의해 작동력이 피스톤에 작용하게 된다. 이와 관련하여, 피스톤 및 플런저의 설계에 따라, 배기 요소의 핀은 통기 위치로 가고, 그래서, 작동력의 작용이 끝나면, 성분의 기밀한 폐쇄를 달성하기 위해 핀은 다시 시일링 위치로 가야한다.
이를 감안한 본 발명의 목적은, 카트리지로부터 유동성 성분을 분배하기 위한 피스톤으로서, 한편으로, 배기를 가능하게 하고, 다른 한편으로는, 카트리지의 확실한 기밀 폐쇄를 가능하게 하는 피스톤을 제안하는 것이다. 본 발명에 따르면, 이 목적은 청구항 1 의 특징을 갖는 피스톤으로 달성된다.
피스톤은 기부체와 배기 요소를 갖는다. 상기 기부체는 분측, 작동측, 및 상기 성분측과 작동측을 서로 연결하고 통로 개구를 갖는 통로를 갖는다. 상기 배기 요소는, 상기 배기 요소가 기부체에 연결될 수 있게 해주는 내부 연결 요소, 및 적어도 부분적으로 기부체의 통로에 배치되는 핀을 갖는다. 상기 내부 연결 요소와 핀은 스프링 요소에 의해 연결되고, 이 스프링 요소는 연결 라인을 따라 내부 연결 요소에 연결되어 있다. 배기 요소의 핀은 시일링 위치와 통기 위치를 취할 수 있다. 시일링 위치에서, 상기 핀은 축방향을 따라 정렬되어 상기 통로 개구를 기밀하게 폐쇄한다. 통기 위치에서, 핀은 성분측과 작동측 사이에서 상기 통로를 통해 공기의 교환이 가능하도록 배치된다. 이와 관련하여, 상기 배기 요소는 스프링 요소가 핀을 상기 시일링 위치로 가압하도록 배치되고 구성되어 있다.
본 발명에 따르면, 상기 스프링 요소는, 핀의 시일링 위치에서 작동측의 방향으로 내부 연결 요소에 대한 연결 라인에서 축방향에 대해 최대 80°의 각도를 포함하도록 구성되어 있다. 이렇게 해서, 스프링 요소에 의해 축방향으로 핀에 가해지는 특히 높은 예압이 얻어지며, 이 예압에 의해 핀은 시일링 위치로 가압되고, 이 시일링 위치에서 핀은 통로 개구의 주변 시일링 가장자리와 접촉하여 통로 개구를 기밀하게 폐쇄하게 된다. 본 발명에 따른 피스톤의 설계에 의해, 유리하게도, 통기 위치의 복수의 설정 후에 핀은 다시 확실하게 시일링 위치에 있게 된다. 이는, 전술한 바와 같이, 통기 위치가 또한 성분의 분배시 설정되고 또한 추가적으로 성분이 한번에 분배되지 않고 작은 부분으로 차례로 여러 번 분배될 때 특히 유리하며, 피스톤은 각 분배시 축방향으로 카트리지의 출구 쪽으로 변위된다.
상기 연결 라인은 작동측의 방향으로 정렬되어 있는, 배기 요소의 측에 있는 라인으로 이해되어야 하며, 이 라인에서 내부 연결 요소가 스프링 요소에 연결된다. 연결 요소와 스프링 요소 사이에 소위 바닥 반경이 형성되면, 연결 라인은 스프링 요소의 방향으로 바닥 반경의 끝에 있게 된다.
상기 각도는 특히 축방향에 평행하게 상기 핀의 중앙을 통과하는 단면에서 결정된다. 그러면 상기 각도는 작동측의 방향으로 정렬되는 스프링 요소의 윤곽에서 연결 라인의 일 점에서의 접선 사이에서 형성된다.
스프링 요소는 예컨대 0.3 ∼ 0.8 mm, 특히 0.4 ∼ 0.5 mm 의 두께를 갖는다.
유동성 성분은 예컨대 접착제이다. 본 발명에 따른 피스톤은 서로 별개인 2개의 서로 다른 성분을 수용할 수 있는 소위 2-성분 카트리지에도 자주 사용된다. 두 성분은 분배시 서로 혼합되며, 화학적 반응이 일어나 일반적으로, 서로 혼합된 성분이 경화된다. 이러한 2-성분 카트리지는 예컨대 치과 분야에서 치형(impression) 재료용으로 사용될 수 있으며 또는 건설 분야에서는 화학적 맞춤못용으로 사용될 수 있다. 2-성분 카트리지의 2개의 개별적인 카트리지는 서로 옆에 배치되거나 한 카트리지가 다른 카트리지의 내부에 배치될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 피스톤은 원통형 기부 형상 또는 환형 기부 형상을 가질 수 있다. 환형 기부 형상을 갖는 피스톤을 링 피스톤이라고도 한다.
기부체와 배기 요소는 특히, 카트리지 안으로 삽입되기 전에 결합하여 본 발명에 따른 피스톤을 형성하게 되는 2개의 개별적인 부품으로 구성된다.
배기 요소의 핀은 특히 원통형 기부 형상을 가지며, 그의 직경은 특히 축방향으로 변하며, 그래서 핀은 원추형 부분을 갖게 된다. 핀은 특히 피스톤의 작동측의 방향으로 테이퍼져 있다. 핀의 원추형 부분의 외부 윤곽은 특히 통로 개구의 내부 윤곽에 대응하고, 그래서 핀과 통로 개구 사이의 영역에 시일링 표면이 있게 되며, 이 시일링 표면에 의해, 핀의 시일링 위치에서 통로 개구가 확실하게 시일링될 수 있다.
스프링 요소가 핀의 시일링 위치에서 작동측의 방향으로 내부 연결 요소에 대한 연결 라인에서 축방향에 대해 65°내지 75°, 특히 69°내지 71°의 각도를 포함하는 것이 특히 유리하다.
본 발명의 실시 형태에서, 스프링 요소는 내부 연결 요소에 대한 연결 라인의 영역에서 절두 원추형 윤곽을 갖는다. 이렇게 해서, 핀에 대한 특히 높은 예압이 얻어진다.
본 발명의 일 실시 형태에서, 배기 요소의 상기 내부 연결 요소는 주로 원통형인 기부 형상을 가지며 내부 걸림 연결부를 통해 기부체에 연결된다. 내부 걸림 연결부는 특히 제 1 및 제 2 오목부 및 대응하는 제 1 및 제 2 딤플(dimple)을 가지며, 제 1 및 제 2 오목부는 축방향으로 서로 이격되어 배치되어 있다. 이렇게 해서, 배기 요소와 기부체 사이에 특히 안정적이고 확실한 연결이 이루어지게 된다. 이리하여, 핀이 배기 위치로 가압될 때 배기 요소는 기부체에 대해 변위되지 않고 그래서 스프링 요소만 휘어질 수 있다. 따라서 스프링 요소는 시일링 위치의 방향으로 핀에 이상적인 복원력을 가할 수 있다. 연결 요소가 딤플을 가질 수 있고 기부체는 오목부를 가질 수 있다. 또한, 그 반대의 구성도 가능하고, 양 부품이 딤플과 오목부 둘다를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에서, 상기 피스톤은 내부 연결 요소 외에도 외부 연결 요소를 더 포함하고, 배기 요소는 상기 외부 연결 요소에 의해 기부체에 추가로 연결될 수 있다. 이와 관련하여 내부 연결 요소는 외부 연결 요소와 핀 사이에 배치된다. 이리하여, 배기 요소와 기부체 사이에 특히 안정적이고 확실한 연결이 이루어질 수 있다. 이와 관련하여, 외부 연결 요소는 일반적으로 내부 연결 요소와 동일한 방식으로 설계될 수 있다. 그러나, 연결 요소는, 기부체에의 연결 후에 기부체의 다른 딤플을 더 이상 통과할 수 없도록 되어 있는 딤플을 갖는 것도 가능하다. 이 경우, 외부 연결 요소는 기부체에의 연결시 그 기부체 안으로 걸리게 된다.
본 발명의 일 실시 형태에서, 기부체와 배기 요소는 사출 성형 공정으로, 특히 서로 다른 재료로 제조된다. 따라서 피스톤은 저렴하게 제조될 수 있고, 재료는 요구에 정확하게 부합될 수 있다. 기부체는 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 폴리아미드를 포함할 수 있고, 배기 요소는 예컨대 유리 섬유가 혼합된 폴리아미드 또는 폴리프로필렌을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 이점, 특징 및 상세는 실시 형태에 대한 이하의 설명 및 도면을 참조하여 알 수 있을 것이고, 도면에서 동일하거나 동일한 기능을 갖는 요소에는 동일한 참조 번호가 제공되어 있다.
도 1 은 지시만 되어 있는 카트리지 내의 피스톤의 단면도이다.
도 2 는 도 1 의 피스톤의 상세 확대도이다.
도 1 에 따르면, 카트리지(11)(지시만 되어 있음)로부터 유동성 성분을 분배하기 위한 피스톤(10)은 기부체(12) 및 배기 요소(13)를 갖는다. 카트리지(11)는 적어도 피스톤(10)이 배치되어 있는 영역에서 환형 단면을 갖는다. 그래서, 제 1 성분(나타나 있지 않음)을 위한 외부 저장 공간(14)이 형성되고, 제 2 성분(마찬가지로 나타나 있지 않음)을 위한 내부 저장 공간(15)이 형성되며, 내부 저장 공간은 외부 저장 공간(14)의 내부에 배치된다. 피스톤(10)은 소위 링 피스톤으로 되어 있고, 따라서 외부 저장 공간(14) 안에 배치된다. 내부 저장 공간(15) 내의 제 2 성분을 분배하기 위한 내부 피스톤(나타나 있지 않음)이 제공된다. 카트리지(11)는 예컨대 50 ∼ 1500 ml의 용적을 갖는다.
기부체(12)는 작동측(16)을 갖는데, 기부체와 피스톤(10)은 그 작동측을 통해 플런저(미도시)에 의한 작동력을 받을 수 있고 그래서 카트리지(11)의 출구(나타나 있지 않음)의 방향으로 축방향(17)으로 카트리지(11) 내부에서 변위될 수 있다. 이렇게 해서, 외부 용적 공간(14) 안에 위치되어 있는 제 1 성분이 분배될 수 있다. 기부체(12)는 추가적적으로 작동측(18)의 맞은 편에서 성분측(18)을 가지며, 배기 요소(13)가 상기 성분측에 배치된다. 배기 요소(13)는 주변 영역(19)을 제외하고 기부체(12)의 전체 성분측(18)을 덮도록 설계되어 있다.
기부체(12)는 그의 외부 주변 영역에서 주변 홈(20)을 갖는데, 배기 요소(13)의 주로 중공인 원통형 외부 연결 요소(21)가 상기 주변 홈에 끼워진다. 홈(20)과 연결 요소(21)는 대응하는 돌출부(더 상세히는 나타나 있지 않음)를 가지며, 이들 돌출부는 외부 연결 요소(21)가 홈(20) 안에 걸리도록 구성되어 있다.
피스톤(10)의 일 영역에서, 기부체(12)는 컵형 통로(22)를 가지며, 주로 원통형인 통로 개구(23)가 그 컵형 통로의 기부에 배치되어 있다. 통로(22)는 피스톤(10)의 기부체(12)의 작동측(16)과 성분측(18)을 연결한다. 도 1 에 나타나 있는 피스톤(10)의 단면은 통로(22)의 중앙을 지난다. 통로(22)가 있는 피스톤(10)의 영역은 도 2 에서 확대되어 나타나 있다.
배기 요소(13)는 기부체(12)의 통로(22)에 부분적으로 배치되는 핀(24)을 가지며, 이 핀은 통로 개구(23)를 통해 돌출한다. 핀(24)은 스프링 요소(25)를 통해 주로 중공인 원통형 내부 연결 요소(26)에 연결되며, 스프링 요소(25)와 연결 요소(26) 사이에는 원형 연결 라인(27)이 있다. 스프링 요소(25)는 대략 0.5 mm의 두께를 갖는다. 내부 연결 요소(26)는 기부체(12)의 대응하는 오목부(28) 안에 끼워져 있다. 내부 연결 요소(26)는 2개의 딤플(dimple)(29, 30)을 가지며, 이들 딤플은 축방향(17)으로 서로 오프셋되어 배치되어 있다. 기부체(12)의 오목부(28)는 2개의 대응하는 오목부(31, 32)를 갖는데, 피스톤(10)의 나타나 있는 조립 상태에서 상기 두 딤플(29, 30)이 상기 두 오목부에 걸려, 연결 요소(26) 및 전체 배기 요소(13)의 기부체(12)에 대한 확실한 고정을 보장해 준다. 이렇게 해서, 딤플(29, 30) 및 대응하는 오목부(31, 32)는 내부 연결 요소(26)와 기부체(12) 사이의 내부 걸림 연결을 형성한다.
도 1 및 2 에 나타나 있는 시일링 위치에서, 핀(24)은 기부체(12)의 통로 개구(23)를 기밀하게 폐쇄하고 있어, 작동측(16)과 성분측(18) 사이에 공기 교환이 일어나지 못한다. 확실한 시일링을 이루기 위해, 핀(24)은 일 영역에서 약간 원추형인 부분을 가지고 있어, 작동측(16)의 방향으로 약간 테이퍼져 있다. 통로 개구(23)는 대응하는 윤곽을 가지고 있어, 큰 시일링 표면이 얻어진다. 핀(24)은 시일링 위치에서 축방향(17)을 따라 정렬된다. 플런저(나타나 있지 않음)에 의해 핀(24)을 스프링 오소(25)의 예압에 대항하여 성분측(18)의 방향으로 변위시키면, 핀(24)은 나타나 있는 시일링 위치에서 벗어나 통기 위치(나타나 있지 않음)로 가게 된다. 상기 통기 위치에서, 핀(24)은 핀(24)과 통로 개구(23) 사이에 환형 통기 틈이 생기도록 통로 개구(23)에 대해 배치되며, 그 통기 틈을 통해 성분측(18)과 작동측(16) 사이에 공기 교환이 가능하게 된다.
스프링 요소(25)는 연결 요소(26)에 대한 연결 라인(27)의 영역에서 절두 원추형 윤곽을 갖는다. 스프링 요소(25)는, 핀(24)의 시일링 위치에서 작동측(16)의 방향으로 내부 연결 요소(26)에 대한 연결 라인(27)에서 축방향(17)에 대해 대략 70°의 각도(α)를 포함하도록 구성되고 배치된다. 연결 라인(27)은 작동측(16)의 방향으로 정렬되어 있는, 배기 요소(13)의 측에 있는 라인으로 이해되어야 하며, 이 라인에서 내부 연결 요소(26)가 스프링 요소(25)에 연결된다. 그래서 도 2 에서 작동측(16)의 방향으로 정렬되어 있는 스프링 요소(25)의 윤곽에 있는 연결 라인(27)의 일 지점에서의 접선(33)과 축방향(17) 사이에 각도(α)가 생기게 된다. 더 명료하게 하기 위해, 상기 접선은 추가적으로 성분측(18)의 방향으로 변위되어 있는 것으로 나타나 있다(참조 번호 33').
기부체(12)와 배기 요소(13) 각각은 사출 성형 공정으로 만들어진다. 이와 관련하여 기부체(12)는 폴리에틸렌을 포함하고, 배기 요소(13)는 폴리아미드를 포함한다.

Claims (9)

  1. 카트리지로부터 유동성 성분을 분배하기 위한 피스톤으로서,
    기부체(12) 및 배기 요소(13)를 포함하고,
    상기 기부체(12)는 성분측(18), 작동측(16), 및 상기 성분측(18)과 작동측(16)을 서로 연결하고 통로 개구(23)를 갖는 통로(22)를 가지며,
    상기 배기 요소(13)는,
    상기 배기 요소(13)가 기부체(12)에 연결될 수 있게 해주는 내부 연결 요소(26),
    적어도 부분적으로 상기 기부체(12)의 통로(22)에 배치되는 핀(24), 및
    상기 내부 연결 요소(26)와 핀(24)을 서로 연결하고 연결 라인(27)을 따라 내부 연결 요소(26)에 연결되는 스프링 요소(25)를 가지며,
    상기 배기 요소(13)의 핀(24)은,
    상기 핀(24)이 축방향(17)을 따라 정렬되어 상기 통로 개구(23)를 기밀하게 폐쇄하는 시일링 위치와,
    상기 성분측(18)과 작동측(16) 사이에서 상기 통로(22)를 통해 공기의 교환이 가능한 통기 위치를 취할 수 있고,
    상기 배기 요소(13)는 스프링 요소(25)가 핀(24)을 상기 시일링 위치로 가압하도록 배치되고 구성되어 있으며,
    상기 스프링 요소(25)는, 핀(24)의 시일링 위치에서 작동측(16)의 방향으로 내부 연결 요소(26)에 대한 연결 라인(27)에서 축방향(17)에 대해 최대 80°의 각도(α)를 형성하도록 되어 있는, 카트리지로부터 유동성 성분을 분배하기 위한 피스톤.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각도(α)는 65°내지 75°인 피스톤.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 각도(α)는 69°내지 71°인 피스톤.
  4. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 스프링 요소(25)는 내부 연결 요소(26)에 대한 연결 라인(27)의 영역에서 절두 원추형 윤곽을 갖는 피스톤.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 연결 요소(26)는 주로 원통형인 기부 형상을 가지며 내부 걸림 연결부(29, 30, 31, 32)를 통해 기부체(12)에 연결되는 피스톤.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 내부 걸림 연결부(29, 30, 31, 32)는 제 1 및 제 2 오목부(29, 30) 및 대응하는 제 1 및 제 2 딤플(dimple)(31, 32)을 가지며, 상기 제 1 및 제 2 오목부(29, 30)는 축방향(17)으로 서로 이격되어 배치되어 있는 피스톤.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피스톤은 외부 연결 요소(21)를 더 포함하고, 배기 요소(13)는 상기 외부 연결 요소에 의해 기부체(12)에 연결될 수 있고, 내부 연결 요소(26)는 외부 연결 요소(21)와 핀(24) 사이에 배치되는 피스톤.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기부체(12)와 배기 요소(13)는 사출 성형 공정으로 제조되는 피스톤.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기부체(12)와 배기 요소(13)는 서로 다른 재료를 포함하는 피스톤.
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