TW201029897A - Cartridge piston - Google Patents

Description

201029897 六、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種供匣體使用的活塞，特別是供用 來排放內含有固體的塡充物。該等塡充物可含有多成份的 混合物。 【先前技術】 φ 此種活塞可自例如德國專利DE 200 10 417 U1中得 知。該活塞具有一第一活塞部件，設有一密封唇。該密封 唇與匣體壁部接觸。 另一種已知的活塞是揭露於歐洲專利EP 1 1 65 400 B1內。該活塞係由軟性塑膠材質所製成，例如LDPE (低 密度聚乙烯），以便能達到與匣體壁部間的所需的密封效 果。此種活塞僅能有限度地與組成該匣體之塡充物的材料 相容。爲避免此活塞在其輸送側接觸到該材料，其要使用 ❹ 由可抵抗該塡充物之塑膠材料所製成的蓋板。此蓋板遮蓋 住輸送側之截面面積的大部份，除了與匣體壁部相鄰接的 邊緣區域。此邊緣區域是由一沿著該活塞外側周邊以朝向 輸送側之方向突伸於蓋板外側的邊緣部所構成。此邊緣部 係由一 V形溝槽加以與蓋板分隔開。此一實施例中的此 邊緣部一般認爲會與該塡充物接觸到，但此活塞的其餘部 位則會由該蓋板加以阻隔開。對於大部份的塡充物而言， 與活塞材料的接觸會造成該活塞材料的鼓脹，而在該邊緣 部的區域內發膨脹的情形。這樣的好處在於密封效果在所 -5- 201029897 有的情形下都會被強化。另一種的替代方案是，在活塞周 邊設置多個密封唇，此可自例如專利文獻CH 6 1 0 994中 得知。 但是，這些已知的活塞都被證實不適合用來排放內含 有固體的塡充物。固體會進入至該邊緣部末端與密封唇間 的中間空間內，並固留於該中間空間內。若排放過程持續 進行，則密封唇將會掃過接觸著匣體壁部的固體顆粒。密 封唇與匣體壁部間的接觸將會喪失，而密封作用也因之而 @ 不會繼續存在。 此問題的一項解決方案是在該邊緣部的最外側末端處 設置密封唇。但是，此種密封唇並不適合於實際的應用， 因爲其在活塞被導入至匣體內時，很容易受損。此問題可 藉由將活塞本身製成可變形者來加以修正，例如專利文獻 CH 610 994中的活塞。 但是，專利文獻CH 610 994的活塞在利用該活塞將 黏稠或糊狀介質自匣體內排放出去時，僅能與適用於該活 ® 塞幾何形狀的活塞排放式柱塞一起使用。這表示說，此活 塞並不相容於商用的排放裝置。 【發明內容】 本發明的目的在於提供一種所述之活塞的改良，以便 能在確保活塞之不滲漏性的情形下，使用此活塞來排放內 含有固體的材料。再者，此活塞可透過使用商用的排放裝 置來加以在匣體內移動。 -6- 201029897 此目的是由一種包含有一用來將固體顆粒自活塞表面 上刮除之刮刀元件的活塞來加以達成的。此活塞包含有一 具有一輸送側、一相對設置之驅動側、以及一位在周邊側 上之活塞外套的活塞本體，該活塞外套構成該輸送側與該 驅動側之間的一連接部位，該活塞外套係圍繞一活塞軸線 設置，該活塞外套係在該輸送側倂接至一突出部上，該突 出部具有一用以導引該活塞於一匣體內的導引元件，該導 φ 引元件係可供與該匣體之一壁部建立密封接觸。該突出部 包含有一刮刀元件，其距離該輸送側的間距小於該導引元 件。該距離於該輸送側的間距係沿著該活塞軸線來決定 的。該輸送側是該活塞中與該塡充物接觸的表面。該塡充 物係位於一個可供該活塞於其內移動的匣體內。該表面通 常是該活塞軸線之一正垂面的一部份。該表面並不必要與 此平面相重合，且如果該活塞具有曲述或是具有用來接收 補強元件、保護元件、通氣元件及類以者的切口及突出部 Φ 的話，該表面也可以自該平面上偏離開。一參考平面被加 以假設，以供決定與輸送元件及刮刀元件間的相對距離， 該參考平面係位於一個垂直於該活塞軸線且包含有該活塞 上突伸進入該塡充物內最遠之點的平面上。或者換言之： 如果該活塞係以其輸送側放置於一平坦表面上，且係對齊 成使其活塞軸線垂直於此表面的話，則此平坦表面即構成 該參考表面。 根據此定義，該刮刀元件與該參考平面間的距離小於 導引元件。因此在塡充物自匣體內排放出去的過程中，固 201029897 體會被刮刀元件加以接收，並被其加以排出，或是轉向至 活塞軸線的方向，以使得該等固體顆粒能隨著塡充物完全 地排放出去。 該刮刀元件具有一邊緣，其包含有該刮刀元件上在徑 向方向上最遠離於該活塞軸線的點。該導引元件在徑向方 向上距離該活塞軸線一間距，其係大於該邊緣距離該活塞 軸線的間距。這表示說，該導引元件具有該邊緣爲大的直 徑。在該活塞位於一匣體內時，該導引元件接觸著該匣體 _ 的壁部。該導引元件甚至可以具有大於該匣體內徑的直 徑，也就是說其可以相對於該匣體的內徑具有過尺寸 (Oversize )。因此，輸送側活塞空間與驅動側間的密封 可藉由該導引元件來達成。 刮刀元件的該邊緣具有距離該活塞軸線的一徑向間距 R1，而該導引元件具有距離該活塞軸線的一徑向間距 R2，其間的差値最大爲0.5公釐，較佳爲0.3公釐，特佳 爲0.2公釐。由於刮刀元件因此會具有比該導引元件爲小 © 的徑向範圍，其不會在活塞組裝於匣體內時受到損傷。在 刮刀元件被導入至匣體內時，活塞會被刮刀元件加以定位 至中心，可避免偏斜。如果活塞進一步移入匣體的內部空 間內，該導引元件會在周邊側與該匣體的壁部相接觸。由 於該活塞最多也只會可能因爲刮刀元件的集中而有著小傾 斜位置，由該壁部施加至該導引元件上的接觸壓力會均勻 地分佈於該導引元件的周邊上。因此可以避免該導引元件 受到損傷。因此該導引元件可達成其密封功能，只要其與 -8 - 201029897 匣體的壁部接觸到。 該邊緣界定一支撐表面的邊界，其係設置於80°與 1 1 0°之間，特別是大致上垂直於該活塞軸線。因此，該刮 刀元件有一支撐表面，鄰接於該邊緣。此支撐表面可在塡 充物排放的過程中依比例承受在該塡充物自匣體排放出去 時，由該塡充物施加至該活塞上的壓縮力量。這些作用於 該支撐表面上的壓縮力量會具有沿著活塞軸線之方向延伸 Φ 的合力。如果該支撐表面係配置成與活塞軸線成80°與 1 10°之角度的話，則該等壓縮力量所具有的功效是可使屬 於該刮刀元件的突出部變形，而使得該刮刀元件的邊緣接 觸到匣體的壁部。 在習知技藝中已知的突出部中，例如歐洲專利EP 1 165 400 B1，該突出部具有一傾斜表面，以取代邊緣。其 傾斜情形是設計成讓該突出部與匣體壁部間的間距在朝向 輸送側方向上漸增。此種傾枓表面的好處在於活塞可以更 • 佳地導入至匣體內。特別是當該突出部具有大於相關匣體 之內徑的直徑時，該活塞可以更輕易地放置於匣體的孔口 內。該突出部的末端在活塞組裝至匣體內的過程開始時， 是與匣體壁部接觸。匣體被愈深入地推入該孔口內，該突 出部與該匣體間的接觸線就會移動的愈遠離於該突出部的 末端。同時’該突出部會經歷更大的偏移。該突出部的直 徑會沿著該傾斜表面愈來愈加大。但是由於該匣體壁部的 內徑是預設的，該突出部會被變形，而使得其會嚙合於匣 體的內部空間內。這亦會使得該突出部會隨著該組裝程序 -9 - 201029897 的繼續進行而被一漸增的接觸壓力朝向該壁部推壓。這所 造成的結果是，在該活塞已經被深入地推入至匣體的內部 空間而使密封唇靠置於該內壁上的末端位置上時，該突出 部的末端會與匣體壁部間隔開。該傾斜表面仍會存在。當 該活塞被一排放裝置，例如一柱塞，加以推移以排放塡充 物時，該塡充物的內部壓力會沿著活塞軸線的方向向該傾 斜表面施加一力。此力可分成一垂直於該傾斜表面的力量 分量及一沿著該傾斜表面之方向的力量分量。這會造成一 @ 種力線圖，其中垂直於該傾斜表面的力量會企圖將該突出 部移動離開該匣體壁部。 如果固體顆粒進入至該傾斜表面與該匣體壁部之間， 則該等固體顆粒會支持這種的傾向。固體顆粒會被塡充物 的壓力力以夾住而不斷地深入該傾斜表面與該匣體壁部間 的間隙內。由於該活塞及該密封唇是由軟質材料製成的， 該活塞的材料會彎曲而固體顆粒即可通過該密封唇。因 此，該密封唇與匣體壁部間的接合會被中斷開，而使得固 G 體顆粒及其他的塡充材料外漏出去。此密封作用的缺失是 一個會經常發生於習用技藝之方案內的問題，特別是在處 理內含有固體顆粒的塡充物時。 該支撐表面可有利地具有一截面，其與該支撐表面間 夾置一高達80°，較佳是高達60°，特佳是高達45°之角 度。該角度係以如下方式決定的：由該支撐表面上面對著 活塞軸線的邊緣來設定該活塞軸線的一正垂面。此正垂面 與一沿著活塞軸線之方向延伸而包含有該邊緣的平面相 -10- 201029897 交，而形成一相交線段。該角度是跨於該相交線段及該截 面與該沿著活塞軸線之方向延伸的平面的截面線段之間。 該截面是位於該突出部中對齊於活塞軸線的一側，也 就是該突出部的內面側。同樣地，由塡充物所造成的力量 會作用於該截面上。此力量可分成二個力量分量，一個垂 直於該截面的法向分量及一個沿著該截面之方向延伸的分 量。此截面，以及因之該包含有該邊緣的突出部，會被法 Φ 向分量加以朝向該匣體的壁部推壓。固體顆粒的路徑將因 之會被堵住；因此其可以避免固體顆粒進入匣體壁部與突 出部之間。這會使得任何的固體顆粒均被該突出部加以轉 向進入該活塞的內部空間內。 相同的好處亦可環狀的活塞中得到。由於一環狀活塞 會另外包含有一內側活塞外套，該內側活塞外套在面向著 活塞軸線的內向側構成活塞本體的邊界，包含有一內側突 出部，其包含有一內側導引元件，用以沿著該活塞軸線導 φ 引該活塞，該內側導引元件可供與內管的一壁部建立密封 接觸。該內側突出部包含有有一內側刮刀元件，其與該輸 送側間的間距小於該導引元件。 該內側刮刀元件具有一內側邊緣，該內側邊緣包含有 該內側刮刀元件上在徑向方向上最不遠離於該活塞軸線的 點。 該內側導引元件在徑向方向上距離該活塞軸線一間 距，其係小於或等於該內側邊緣距離該活塞軸線的間距。 該內側邊緣具有相距於該活塞軸線爲R3的一徑向間 -11 - 201029897 距，而該導引元件則具有相距於該活塞軸線爲R4的一徑 向間距，R3與R4間的差値最大爲0.5公釐，較佳爲0.3 公釐，特佳爲0.2公釐。 此活塞係設計成可讓一保護元件在該輸送側結合至該 活塞本體上。此一保護元件可以由一種對於該塡充物具有 比該活塞材料爲高的抵抗力的材料所製成。因此，此保護 元件可對該活塞材料提供一種保護功能。 此活塞本體或保護元件可包含有一通氣元件。此通氣 Q 元件係用來移除在例如活塞插入至匣體壁部內時在內部活 塞空間內的氣體內含物而來的氣體。此氣體特別是空氣。 補強肋可設置於此活塞的驅動側。補強肋的設置可確 保活塞本身可保持穩定，即使是該活塞是在塡充物排放時 受到一排放裝置的壓力的作用下。 一偏斜防護元件可以設置於該活塞的驅動側，用以改 善對於活塞在匣體內的導引。該活塞可藉由接觸著匣體之 壁部的該偏斜防護元件加以穩固地導引而抵抗偏斜，因此 @ 活塞本體的軸心係重合於活塞軸線。藉由偏斜防護元件可 確保輸送側能配置於活塞軸線的正垂面上，或者是在輸送 側不是平坦時，在輸送側的活塞表面上由特定半徑及特定 高度定義的點，能夠大致上位在沿著其周邊的同一正垂面 上。若活塞要偏斜的話，該等點的條件將不再會滿足。在 整個排放的過程中，該偏斜防護元件均可在周邊側保持與 匣體之壁部間的接觸，故而可以配合前面所描述的導引元 件來防止活塞的偏斜。 -12- 201029897 該環狀活塞所具有的特殊特點的好處，是相 針對供圓柱形內部空間或未設置之不同設計的內 之活塞所列出好處》 一種排放裝置包含有根據前述實施例之一者 此排放裝置包含有一匣體，用以排放多種成份， 係設置於該匣體內配置成互相鄰接或同軸配置的 再者’該排放裝置可以包含有一排放設備，藉由 可在驅動側處加以連接。 據前述實施例之一者的活塞在應用於排放內 的塡充物，以及糊狀或黏稱化合物上，是特別地 本發明將於下文中配合圖式加以說明。 【實施方式】 第1圖顯示出已自習知技藝中得知的活塞 101包含有一活塞本體 102，通常是由塑膠以射 φ 程加以製做的。活塞101較適合用於將一塡充物 流體或糊狀介質，自一匣體內排放出來。該匣體 出具有一壁部116。活塞101可沿著壁部116滑 此運動過程中，可將該塡充物推擠通過一未顯示 孔口。活塞1 〇 1位在該介質側的一側在下文中將 側103。爲使該活塞移動並保持其移動狀態，要 裝置來施用一壓縮力量。該排放裝置，其係顯示 件118，是設在該活塞中相對於輸送側103設置 此側在下文中將稱爲驅動側1 04。 等於前面 部空間用 的活塞。 該等成份 空腔內。 之該活塞 含有固體 有用。 。此活塞 出成型製 ，特別是 1 1 7顯示 動，且在 出的排放 稱爲輸送 以一排放 出柱塞元 的一側。 -13- 201029897 因此，活塞本體102是由驅動側104、輸送側103、 以及一活塞外套105加以界定其邊界的。活塞外套105構 成驅動側1 04與輸送側1 03之間的連接部位。在大部份的 情形中，此活塞本體設有多個切口，或是製做成一中空 體。此等活塞係已因節約材料，以及因爲厚壁零件之射出 成型上的困難度的理由之故，而製做成直徑爲數公分的薄 壁零件。此活塞可透過補強肋115而得到所需的形狀穩定 性。此活塞可另外包含有一保護元件113。保護元件113 可以製做成一蓋板，其功能包括有將活塞與塡充物阻隔 開。蓋板是在該塡充材料易於攻擊活塞之材料時加以使用 的。這特別適用於由諸如LDPE製成的軟質塑膠材料的活 塞。LDPE會受例如聚酯類樹脂的攻擊而鼓脹。 該活塞亦可包含有一通氣元件。此通氣元件114顯示 於第1圖中。位於匣體117內部空間內而位在該塡充物與 活塞1 〇 1之間的氣體，可經由此通氣元件而逸散至外側， 也就逸散至驅動側104，而不會有塡充物外漏的情形。只 要此匣體是已塡充狀態加以儲放時，此通氣元件114就會 被封閉起來。如果要排放塡充物，則排放裝置118會被移 動至在活塞的驅動側104接觸之。就此而言，此排放裝置 亦會碰觸到通氣元件114中的一栓119。此栓係突伸超出 在驅動側與該排放裝置相碰觸的表面，因此當排放裝置 118碰觸到驅動側104時，該栓會被抬升脫離其承座 120。就此而言，氣體的流動路徑會被開通。氣體會經由 閥本體122上形成爲蓋板之形式的側腹部121進入至閥本 -14 - 201029897 體122與活塞本體102之間的中間空間內，並經由該開通 的流動路徑，穿過栓119與承座120間之開口而離開該活 塞。 側腹部121係透過閂式連接而嚙合於活塞本體102。 就此而言，側腹部121是例如嚙合於活塞本體102上位在 輸送側103的環周溝槽123內。這是詳細地顯示於第2圖 內。此側腹部亦可具有密封唇124，其嚙合於活塞101之 φ —突出部106上的一切口 125內。在該側腹部上通常會爲 氣體流通之故設有多個小切口。在活塞本體102與蓋板 113之間可設置有一鄰接於這些切口的迷宫狀連接路徑》 任何通過該等切口的塡充材料均會沿著此迷宫狀連接路徑 堆積。圖式中並未進一步顯示出此連接路徑的任何細節。 此活塞101另外必須要具有可抵抗塡充物之排放至驅 動側的裝置。就此而言，通常會沿著匣體之壁部的滑動表 面設置至少一密封唇。在此實施例中，此密封唇係顯示爲 〇 一導引元件107，特別參見第2圖。此導引元件107是位 在一延伸於溝槽123與匣體壁部之間的突出部106上。突 出部106是製做成一連接於活塞本體102的臂部。在此剖 面圖中所看不到的是該臂部是屬於一沿著活塞本體102之 整個周邊延伸而與匣體117之壁部116形成流體密封式連 接的環狀圓緣部。 第2圖是第1圖的截面，其中特別以放大形式顯示出 突出部106。此突出部包含有一導引元件107，其係供用 來接觸匣體117的壁部116。一邊緣110，以及一支撐表 -15- 201029897 面11 1，在輸送側1 03的方向上鄰接於該導引元件。突伸 進入至塡充物內的另一邊緣或截面112，係鄰接於該支撐 表面。該支撐表面係相對於匣體壁部傾斜的，實際上是使 該支撐表面距離該壁部的距離會隨著與該導引元件之距離 的增大而增加。該邊緣110是該支撐表面上距匣體壁部最 小間距的末端處；該截面112包含有該支撐表面上距匣體 壁部最大間距而相對設置的末端。該支撐表面的傾斜情形 是針對可將該活塞輕易地導入匣體內部空間內的理由而設 Q 定的。在導入匣體內的過程中，該活塞不可傾斜或採取傾 斜的方位，因爲密封唇在這種情形中會受到損傷。因此因 素之故，支撐表面111具有傾斜度，以使得活塞能相對於 匣體的壁部116保持正確的方位。活塞軸線109在正確方 位上是平行於匣體的壁部116。 第3圖顯示出使用根據第1圖之習用技藝的活塞對內 含有固體之塡充物進行排放在開始時的情形，而第4圖則 顯示出該排放作業在稍後之時間點時所發生的情形。在第 Θ 3圖中，突出部106是已經被導入至匣體的內部空間內。 活塞是處於導引元件1〇7位於匣體壁部1 16上的情形。塡 充物124是位於活塞的輸送側1〇3上。圖中僅顯示出活塞 1 〇 1的一部份，以便能更清楚地辨認細部。該突出部係與 第1圖或第2圖中所描述者相同。如果活塞本體102現在 是由一未顯示出的排放裝置加以沿著活塞軸線109的方向 朝向塡充物移動，則來自於該塡充物的一壓縮力量會作用 於該活塞上。此壓縮力量亦會作用於該突出部，特別是支 -16- 201029897 撐表面111。該壓縮力量的合力，其係以箭號125加以標 示，會作用於與排放方向相反的方向上。該壓縮力量的合 力可以向量參數分成切向分量126及法向分量127。該力 量的法向分量會因彎折該突出部106而造成變形。自第3 圖中可直接得知，突出部106會傾向於被切向分量127加 以移動而遠離匣體的壁部。 此突出部在進一步排放時的位置是顯示於第4圖中。 〇 支撐表面111與壁部116間的間隙會因內部壓力之故而變 得較大。如果該塡充物是含有固體，其在第3圖或第4圖 中是以顆粒1 28加以表示，則個別的顆粒會進入至支撐表 面與壁部間的間隙內。如果排放繼續進行，則這些顆粒會 更一步地穿入至間隙內。特別是在這些顆粒具有較活塞之 塑膠材料更高之硬度時，這些顆粒將會損傷該塑膠材料， 特別是密封唇，或者該塑膠材料會避開之，也就是說密封 唇會彎曲，因之而喪失與壁部的接觸，而這些顆粒會一與 ^ 塡充物化合物一起-自匣體的內部空間排放出去，如第4 圖所示。 第5圖顯示出根據本發明之活塞的第一實施例。此活 塞1包含有一活塞本體2，其具有一輸送側3、一驅動側 4、以及一活塞外套5。輸送側3是該活塞面向塡充物的 邊界；驅動側4是朝向排放裝置之方向上的邊。活塞外套 連接輸送側3及驅動側4，並代表面向著匣體17之壁部 Μ的邊界。 一通氣元件14之保護元件13的功能’以及補強肋 -17- 201029897 15的功能並未不同於習用技藝者；因此就這些元件而 言，可以參閱有關於習用技藝的說明。 活塞1，即具有輸送側3、相對設置之驅動側4、以 及沿著周邊側設置之活塞外套5的活塞本體2，最好是一 塑膠材料零件，其可有利地以射出成型製程加以製做。活 塞外套5構成輸送側3與驅動側4間的連接部位，而該活 塞外套5係環繞著一活塞軸線9設置的。在此活塞是要供 容置於圓柱形匣體內時，此活塞外套是特別製做成旋轉對 稱。活塞外套5在輸送側3倂接至一突出部6。本實施例 中的突出部6是一薄壁式旋轉對稱體，其在剖面圖中看起 來是活塞本體2的一臂部。突出部6具有一導引元件7， 用以於匣體17內導引活塞，其可建立與匣體17之壁部 1 6間的密封接觸。此導引元件可以特別是製做成一密封 唇。如果需要的話，也可以設置多個密封唇。突出部6包 含有一刮刀元件8，其與輸送側3間的間距小於導引元件 7。此活塞最接靠近於塡充物，甚或是進入至塡充物內的 @ 尺寸是透過決定此間距來加以決定的。在簡單活塞的情形 中，此尺寸可以是該活塞的表面或是遮蓋住該活塞表面的 保護元件1 3，例如一蓋板。 一偏斜防護元件18設置於活塞的驅動側4，用以改 善對於活塞在匣體內的導引。活塞可藉由接觸著匣體17 之壁部16的偏斜防護元件18加以穩固地導引而抵抗偏 斜，也就是說活塞本體2的軸心係重合於活塞軸線9。藉 由偏斜防護元件18可確保輸送側3能配置於活塞軸線9 -18- 201029897 的正垂面上，或者是在輸送側3未包含有任何平直表面或 包含不位在一平面上的多個截面的情形下，在輸送側的活 塞表面上由特定半徑及特定高度定義的點，能夠大致上位 在沿著其周邊的同一正垂面上。若活塞1要偏斜的話，該 等點的條件將不再會滿足。因此，在整個排放的過程中， 該偏斜防護元件18均可在周邊側保持與匣體之壁部16間 的接觸’故而可以配合前面所描述的導引元件7來防止活 φ 塞的偏斜。 根據第5圖，活塞外套5在輸送側的末端係製做成一 突出部6。活塞軸線9的正垂面係位於該活塞外套的該末 端’或是選擇性地設於另一能滿足前述標準的點上。此正 垂面與刮刀元件8間的標準間距係相當於導引元件7與此 正垂面間的標準間距。導引元件7上的點是特別選定於該 導引元件7接觸匣體17之壁部16之處。此點可代表該導 引元件7與壁部16接觸的所有點，因爲該活塞的旋轉對 Φ 稱性之故。因此，該導引元件的該接觸點與定義該輸送側 的平面之間的間距，是大於該刮刀元件8上任何所欲之點 與前述該平面間的間距。 因此’在排放作業中，當一壓縮力量施用至活塞上 時，塡充物將只會“看到”接觸著壁部1 6的刮刀元件 8。因此，刮刀元件8在自塡充物凝視活塞的方向上是位 在導引元件7的前面。此項特點的好處在於在排放時，塡 充物會在活塞軸線的方向上被沿著支撐表面11加以導 引。內含於塡充物內的固體顆粒會因爲刮刀元件之近接於 -19- 201029897 該壁部而無法通過刮刀元件8。刮刀元件8特別是具有一 邊緣1 〇。該邊緣1 0包含有刮刀元件8上沿著徑向方向最 遠離於活塞軸線9的點。此近接於壁部的詞句，可以理解 是指刮刀元件的該邊緣10接觸到該壁部，或是其與該壁 部相距一小間距，而該間距是小於預期的平均顆粒直徑。 導引元件7在徑向方向上距離活塞軸線9的間距是大 於或等於邊緣10距離活塞軸線9的間距。該導引元件是 靠貼於匣體的壁部上，將該匣體內含有塡充物的內部空間 相對於外界加以密封住，因此可以防阻塡充物排放至驅動 側。邊緣1 〇具有相距於活塞軸線爲R1的徑向間距，而導 引元件7則具有相距於活塞軸線爲R2的徑向間距，R1與 R2間的差値最大爲0.5公釐，較佳爲0.3公釐，特佳爲 0.2公釐。此間距等於邊緣10距匣體之壁部16的間距， 只要還沒有壓縮力量施用於活塞上，因此也就是排放作業 尙未開始啓動時的狀態。 邊緣10界定出支撐表面11的邊界，該支撐表面係設 爲80°與110°之間，特別是大致上垂直於活塞軸線9。因 此該支撐表面係配置成能讓任何被刮刀元件8所接收的固 體顆粒都會隨著塡充物一起排放出去。若該支撐表面係配 置成大致上垂直於活塞軸線的話，則固體顆粒會沿著活塞 軸線的方向移動。因此可以避免固體顆粒之聚集於鄰接著 該壁部的區域內。 其發現到，如果支撐表面11能具有一個與該支撐表 面之間夾置著高達80°，較佳是高達60°，特佳是高達45° 201029897 之角度19的截面1 2的話，則是特別地有利。該角度19 可以如下方式決定之：由截面12上面對著活塞軸線9的 邊緣30設定活塞軸線9的一正垂面。此正垂面與一沿著 活塞軸線之方向延伸而包含有該邊緣30的平面相交，而 形成一段平直的截面線段。該角度19是跨於該相交線段 及該截面Π與該沿著活塞軸線之方向延伸的平面的截面 線段之間。該截面的傾斜是沿著朝向驅動側的方向，也就 φ 是說，截面11上的每一個遠離邊緣30的點距離驅動側的 間距均小於邊緣30與此圖面之截面平面相交之點。因 此，截面12的傾斜狀態是發生在朝向驅動側的方向上。 第6圖顯示出第5圖之活塞的截面，其中可以更清楚 地看到與突出部6有關的細部。一臂部自活塞本體2上以 朝向匣體17的壁部16的方向突伸出，其構成該突出部 6。與第5圖中具有相同參考標號的零件的功能將不會被 再次加以檢視，因爲其並無不同於第5圖。除了第5圖中 φ 所示者以外，另外再加設另一密封唇31。此另一密封唇 3 1在活塞相對於活塞軸線會有變成傾斜位置之傾向時’ 是特別地有用。因爲該傾斜位置而可能導致的滲漏可藉由 該一另一密封唇或多個密封唇的設置而加以防阻。使用該 另一密封唇亦具有如下的好處’在導引元件7或是結合至 其上的第一密封唇受損時，該另一密封唇能會存在’因此 可以確保塡充物絕對不會被排放至驅動側4。 再者，第6圖中顯示出一刮刀元件8，其與匣體17 的壁部1 6之間具有小的間距。此刮刀元件8包含有一支 -21 - 201029897 撐表面11，其係延伸至幾乎突出部6的整個寬度上。此 支撐表面11在該剖面圖中是自邊緣10延伸至邊緣30 處。對於旋轉對稱的活塞而言，可以知曉此支撐表面11 係形成爲一環圏形狀。截面12鄰接於支撐表面11。此截 面12相對於活塞軸線上延伸穿過邊緣30的正垂面具有一 個位在60與90°之間的大角度。 在排放過程中刮刀元件8會被朝向壁部16壓迫多少 的量是會受到該截面之傾斜度的選取的影響。 _ 第7圖及第8圖顯示出活塞1的二個不同的位置，第 7圖中所顯示的是停置位置。此活塞在開始進行排放作業 前是採取此位置，且此位置是對應於塡注滿之匣體能被運 送及儲放的位置。 第8圖顯示出排空進行時之時間點處的位置，也就是 將塡充物自匣體內排放出去時。 作用於支撐表面Π及截面12上的力量有被畫出來， 以顯示出在排放作業時作用於該活塞，因之也作用於刮刀 @ 元件8上的力量。一壓縮力量32作用於大致上垂直於活 塞軸線9的支撐表面11上。此壓縮力量會在突出部6的 內部產生一壓縮應力。另外，當此壓縮力量32並未作用 於支撐點上而是相對之偏離開時，會有一彎曲力矩產生於 突出部上。就此而言，該支撐點是定義爲肩部34中對應 於延伸穿過該肩部之截面平面的中心的點。此截面平面是 設置成，在自最小的截面度量時，是將該肩部分成二個大 致上相等的部位。 -22- 201029897 由於軟質塑膠材料是較適合用來做爲活塞材料，該突 出部會在該壓縮力量的作用下變形，使其會在該支撐點上 發生壓縮及彎曲。因此不是會造成突出部及刮刀元件的變 形，就是變形的趨勢會被該施用的彎曲力矩依突出部6之 壁厚而定而加以強化。 另外’一壓縮力量會嚙合於截面12。如前已配合第3 圖及第4圖顯示過的，此壓縮力量可分成一切向分量35 φ 及一法向分量36。法向分量36可再分成一面向著壁部16 之方向的徑向分量及一平行於活塞軸線9的軸向分量。此 係來自於該刮刀元件會被該徑向分量朝向壁部16移動， 直到邊緣1 0碰觸到該壁部。 第9圖顯示出一環狀活塞51，例如應用於同軸匣體 者。在一同軸匣體內是以互相同軸的方式設置二個或多個 圓柱狀中空空間。這些中空空間的每一者均被塡注以一成 份。內部中空空間或空間們是被製做成一圓柱狀匣體的外 Φ 部中空空間加以完全地圍繞著。 環狀活塞51包含有一活塞本體52,其通常是由塑膠 材料以射出成型製程加以製做的。環狀活塞51最好是用 來將一塡充物，特別是流體或糊狀介質，自一匣體內排放 出去。此塡充物特別是可以包含有固體顆粒。匣體17顯 示出具有一壁部16。環狀活塞51沿著壁部16滑動，且 可在此移動過程中，將塡充物經由一未顯示的排放開口加 以推擠出去。環狀活塞51位在該介質側的一側在下文中 將稱爲輸送側53。爲使該活塞移動並保持其移動狀態， -23- 201029897 要以一排放裝置來施用一壓縮力量。此排放裝置，其在此 未顯示出，是設在該活塞中相對於輸送側53設置的一 側。此側在下文中將稱爲驅動側54。 因此，活塞本體52是由驅動側54、輸送側53、以及 一外側活塞外套5及一內側活塞外套55加以界定其邊 界。外側活塞外套5具有與前面在第5圖至第8圖中所描 述者相同的功能。內側活塞外套55構成驅動側54與輸送 側5 3之間的內側連接部位。該內側活塞外套5 5在面向著 φ 活塞軸線9的內向側59構成活塞本體52的邊界。 內側活塞外套55在輸送側53倂接至一突出部56。 本實施例中的突出部56是一薄壁式旋轉對稱體，其在剖 面圖中看起來是活塞本體52的一臂部。突出部56具有一 內側導引元件5 7，用以沿著活塞軸線9，亦即在其方向 上，例如沿著一內管67，導引活塞。該內側導引元件57 可供建立與內管67之壁部66間的密封接觸。導引元件 5 7可以特別是製做成一密封唇。如果需要的話，也可以 @ 設置多個密封唇。突出部56包含有一刮刀元件58，其與 輸送側53間的間距小於導引元件57。此活塞最接靠近於 塡充物，甚或是進入至塡充物內的尺寸是透過決定此間距 來加以決定的。在簡單活塞的情形中，此尺寸可以是該活 塞的表面或是遮蓋住該活塞表面的保護元件63，例如一 蓋板。活塞軸線的正垂面係位於該保護元件63在輸送側 的表面。此正垂面與刮刀元件5 8間的標準間距係相當於 導引元件57與此正垂面間的標準間距。導引元件57上的 24 - 201029897 點是特別選定於該導引元件57接觸內管57之壁部66之 處。此點可代表該導引元件57與壁部66接觸的所有點， 因爲該活塞的旋轉對稱性之故。因此，該導引元件57的 該接觸點與定義該輸送側的平面之間的間距，是大於該舌ij 刀元件58上任何所欲之點與前述該平面間的間距。g 此，在排放作業中，當一壓縮力量施用至活塞上時，填充 物將只會“看到”接觸著壁部66的刮刀元件58。因此， φ 刮刀元件58在自塡充物凝視活塞的方向上是位在導引元 件57的前_。此項特點的好處在於在排放時，塡充物會 在活塞軸線的方向上被沿著支撐表面61加以導引。內含 於塡充物內的固體顆粒會因爲刮刀元件之近接於該壁部 66而無法通過刮刀元件5 8。刮刀元件5 8特別是具有一邊 緣60。該邊緣60包含有刮刀元件58上沿著徑向方向最 靠近於活塞軸線9的點。此近接於壁部的詞句，可以理解 是指刮刀元件58的該邊緣60接觸到該壁部，或是其與該 • 壁部相距一小間距，而該間距是小於預期的平均顆粒直 徑。 導引元件57在徑向方向上距離活塞軸線9的間距是 大於或等於邊緣60距離活塞軸線9的間距。該導引元件 57是靠貼於匣體的壁部66上，將該匣體內含有塡充物的 內部空間相對於外界加以密封住，因此可以防阻塡充物排 放至驅動側。邊緣60具有相距於活塞軸線9爲R3的徑向 間距，而內側導引元件5 7則具有相距於活塞軸線爲R4的 徑向間距，R3與R4間的差値最大爲0.5公釐，較佳爲 -25- 201029897 0.3公釐，特佳爲0.2公釐。此徑向間距等於邊緣60距內 管之壁部66的間距’只要還沒有壓縮力量施用於活塞 上，因此也就是排放作業尙未開始啓動時的狀態。 邊緣60界定出一支撐表面61的邊界，該支撐表面係 設爲80。與1 1 0°之間，特別是大致上垂直於活塞軸線9。 因此該支撐表面係配置成能讓任何被刮刀元件5 8所接收 的固體顆粒都會隨著塡充物一起排放出去。若該支撐表面 係配置成大致上垂直於活塞軸線的話，則固體顆粒會沿著 n 活塞軸線的方向移動。因此可以避免固體顆粒之聚集於鄰 接著該壁部的區域內。 其發現到，如果支撐表面61能具有一個與該支撐表 面61之間夾置著高達8 0°，較佳是高達6 0°，特佳是高達 45°之角度69的截面62的話，則是特別地有利。該角度 69是自支撐表面61或是自活塞軸線上包含有形成於支撐 表面61與截面62之間之邊緣的正垂面測量的。該截面的 傾斜是沿著朝向驅動側的方向，也就是說，截面61上的 @ 每一個遠離邊緣80的點距離驅動側54的間距均小於邊緣 80與此圖面之截面平面相交之點。因此，截面62的傾斜 狀態是發生在朝向驅動側54的方向上。 此環狀活塞同樣也能設置通氣元件，其在此處的圖式 中並未顯示出。此活塞本體也可設有補強肋65或偏斜防 護元件（18、64)。 【圖式簡單說明】 -26- 201029897 第1圖是根據習用技藝的活塞。 第2圖是取自第1圖的一剖面。 第3圖是使用根據第1圖之習用技藝的活塞對內含有 固體之塡充物進行排放在開始時的情形。 第4圖是使用根據第1圖之習用技藝的活塞對內含有 固體之塡充物進行排放的情形。 第5圖是根據本發明第一實施例的活塞。 ❹ 第6圖是第5圖的細部。 第7圖是使用根據第5圖之活塞對內含有固體之塡充 物進行排放在開始時的情形。 第8圖是使用根據第5圖之活塞對內含有固體之塡充 物進行排放的情形。 第9圖是根據本發明另一實施例的環狀活塞。 【主要元件符號說明】 φ 1 :活塞 2 :活塞本體 3 :輸送側 4 :驅動側 5 :活塞外套 6 :突出部 7 :導引元件 8 :刮刀元件 9 :活塞軸線 -27- 201029897 ίο :邊緣 1 1 :支撐表面 1 2 :截面 1 3 :保護元件 1 4 :通氣元件 1 5 :補強肋 16 :壁部 1 7 :匣體 ❹ 1 8 :偏斜防護元件 19 :角度 30 :邊緣 3 1 :密封唇 32 :壓縮力量 34 :肩部 3 5 :切向分量 36 :法向分量 @ 51 :環狀活塞 5 2 :活塞本體 5 3 :輸送側 54 :驅動側 5 5 :內側活塞外套 5 6 :突出部 57 :內側導引元件 5 8 :刮刀元件 -28- 201029897 內向側 邊緣 支擦表面 截面 ❹ 保護元件 偏斜防護元件 補強肋 壁部 內管 角度 邊緣 :活塞 :活塞本體 :輸送側 :驅動側 :活塞外套 :突出部 :導引元件 :活塞軸線 :邊緣 :支撐表面 _•截面 :保護元件 :通氣元件 -29 - 201029897 1 1 5 :補強肋 1 16 :壁部 1 1 7 :匣體 1 1 8 :柱塞元件 1 1 9 :栓 120 :承座 1 2 1 :側腹部 122 :閥本體 ❹ 123 :環周溝槽 1 2 4 :密封唇 1 25 :切口 1 2 6 :切向分量 1 2 7 :法向分量 1 2 8 :顆粒 ❿ -30 -

Claims (1)

1. 201029897 七、申請專利範圍 1.—種活塞（1、51)，包含有—具有一輸送側（3、 53)、一相對設置之驅動側（4、54)、以及一位在周邊 側上之活塞外套（5、55)的活塞本體（2、52)，其中該 活塞外套（5、55 )構成該輸送側（3、53 )與該驅動側 (4、54)之間的一連接部位，其中該活塞外套（5、55) 係圍繞一1活塞軸線（9)設置，其中該活塞外套（5、55) φ 係在該輸送側（3、53)倂接至一突出部（6)上，該突出 部具有一用以導引該活塞於一厘體內的導引元件（7)， 該導引元件可與該匣體之一壁部建立密封接觸，其特徵在 於該突出部（6)包含有一刮刀元件（8)，其距離該輸送 側（3 )的間距小於該導引元件（7 )。 2·如申請專利範圍第1項所述之活塞，其中該刮刀元 件（8)具有一邊緣（10)，該邊緣（1〇)包含有該刮刀 元件（8)上在徑向方向上最遠離於該活塞軸線（9)的 ❹ 點。 3 ·如申請專利範圍第2項所述之活塞，其中該導引元 件（7)在徑向方向上距離該活塞軸線（9) 一間距，其係 大於該邊緣（1〇)距離該活塞軸線（9)的間距。 4.如申請專利範圍第3項所述之活塞，其中該邊緣 (10)具有距離該活塞軸線的一徑向間距R1，而該導引 元件（7)具有距離該活塞軸線的一徑向間距R2，R1與 R2間的差値最大爲〇·5公釐，較佳爲0.3公釐，特佳爲 0.2公釐。 -31 - 201029897 5. 如申請專利範圍第2至第4項中任一項所述之活 塞，其中該邊緣（1〇)界定一支撐表面（11)的邊界，該 支撐表面係設置於80°與110°之間，特別是實質上垂直於 該活塞軸線（9)。 6. 如申請專利範圍第5項所述之活塞，其中該支撐表 面（11)具有一截面（12)，其與該支撐表面（11)間夾 置一高達80°，較佳是高達60°，特佳是高達45°之角度 (19)。 7. 如前述申請專利範圍中任一項所述之活塞（51)，包 含有一內側活塞外套（5 5 )，其中該內側活塞外套（5 5 ) 在面向著活塞軸線（9)的內向側（59)界定該活塞本體 (52 )的邊界，包含有一內側突出部.（56 )，該內側突出 部包含有一內側導引元件（5 7 )，用以沿著該活塞軸線 (9)導引該活塞，其中該內側導引元件（57)可與一內 管的一壁部建立密封接觸，其中該內側突出部（56)包含 有有一內側刮刀元件（5 8 )，其距離該輸送側間的間距小 於該內側導引元件（57)。 8. 如申請專利範圍第7項所述之活塞，其中該內側刮 刀元件（58 )具有一內側邊緣（60 )，其中該內側邊緣 (60)包含有該內側刮刀元件（58)上在徑向方向上最不 遠離於該活塞軸線（9)的點。 9. 如申請專利範圍第8項所述之活塞，其中該導引元 件（7)在徑向方向上距離該活塞軸線（9) 一間距，其係 小於或等於該內側邊緣（60 )距離該活塞軸線的間距。 -32- 201029897 1 ο.如申請專利範圔第9項所述之活塞，其中該內側 邊緣（60 )具有距離該活塞軸線（9 )的一徑向間距R3， 而該導引元件（57)則具有距離該活塞軸線（9)的一徑 向間距R4，R3與R4間的差値最大爲0.5公釐，較佳爲 0.3公釐，特佳爲0.2公釐。 11.如前述申請專利範圍中任一項所述之活塞，其中 —保護元件（13、63)結合至該輸送側（3、53)。 φ 12.如前述申請專利範圍中任一項所述之活塞，其中 該活塞包含有一通氣元件（14)。 13. 如前述申請專利範圍中任一項所述之活塞，其中 補強肋（15、65)及/或一偏斜防護元件（18、64)設置 於驅動側（4、54)。 14. 一種排放裝置，包含有根據前述申請專利範圍中 任一項所述之活塞。 15. 如申請專利範圍第14項所述之排放裝置，包含有 一匣體（17)，用以排放多種成份，該等成份係設置於該 匣體內配置成互相鄰接或同軸配置的空腔內。 -33-