Картридж и поршень с устройством для выпуска воздуха - RU2517553C2
Код документа: RU2517553C2
Чертежи
Описание
Область техники
Данное изобретение относится к поршню для картриджа с основным корпусом, имеющим форму цилиндра или цилиндрической трубки, который вставляется в картридж и перемещается в картридже вдоль продольной оси цилиндра, а также соответствующему картриджу для помещения в него и хранения в нем жидких, порошкообразных или пастообразных масс и системе из соответствующего картриджа и инструмента для перемещения поршня в картридже.
Уровень техники
Картриджи для помещения в них жидких, пастообразных или порошкообразных масс для применения в самых различных областях техники давно известны. При этом различают картриджи, которые имеют один-единственный приемный объем для соответствующей массы или несколько приемных объемов, чтобы сохранять разные компоненты раздельно и смешивать их друг с другом в процессе обработки. Примерами этого являются двухкомпонентные клеи, в которых компоненты хранятся отдельно и смешиваются друг с другом во время их применения, чтобы инициировать соответствующие процессы отверждения.
Такие картриджи имеют разные конструкции, как, например, т.н. формы Side-by-Side (сторона к стороне), в которых приемные объемы расположены рядом друг с другом, или т.н. коаксиальные картриджи, при которых приемные объемы расположены соосно, один в другом.
У этих различных картриджей, которые могут использоваться для самых разных целей, общим, однако, является то, что, как правило, предусмотрены один или несколько поршней, которые соответствующим образом подвижно размещены в приемных объемах, так что имеется возможность посредством поршней выпускать помещенные в приемные объемы массы через отверстия для выдачи. Наряду с заполнением приемных объемов через отверстия для выдачи, в большинстве случаев заполнение производится через открытый со стороны поршня конец соответствующего приемного объема. Соответственно, при заполнении картриджа масса подается в него со стороны поршня, с открытого конца приемного объема, причем после этого открытый конец закрывается поршнем. Поршень при этом должен вставляться плотно относительно стенок приемного объема, чтобы препятствовать выходу жидких, пастообразных или порошкообразных масс из приемного объема. Однако при заполнении и первом применении поршня это приводит к возникновению проблемы, связанной с тем, что приходится заботиться о возможности удаления находящегося в приемном объеме воздуха при подведении поршня к помещенной в приемном объеме массе до прилегания к ней.
Для этого из уровня техники известны различные решения, описанные, например, в немецкой полезной модели DE 29506800, в патенте США US 6809254 B1, европейской патентной заявке ЕР 1738834 А1, европейской патентной заявке ЕР 1514812 А1, европейском патенте ЕР 0497739 B1, европейской патентной заявке ЕР 344491 А1, европейской патентной заявке ЕР 463991 А1, патенте США US 6899254 B1, международной заявке РСТ WO 03/050012 А1, международной заявке РСТ WO 01/94028, европейской патентной заявке ЕР 1514812А1, европейском патенте ЕР 463991 B1 и европейском патенте ЕР 497739 В. В этих документах раскрыты различные поршни с устройствами для выпуска воздуха, причем описываются, помимо прочего, поршни, которые могут иметь, расположенные обычно в центральной области поршня, различные вентили, которые открыты во время процесса закрывания для обеспечения выхода воздуха, и после закрывания отверстия приемного устройства самим поршнем могут самостоятельно закрываться, чтобы предотвратить выход помещенных в приемном объеме масс.
Однако это решение в соответствии с уровнем техники имеет тот недостаток, что поршни из-за выполнения в них вентилей становятся очень сложными и таким образом очень трудоемкими в производстве. Кроме того, такие вентили очень чувствительны к неисправностям, и при повторном применении возможно возникновение утечек. К тому же сам процесс закрывания становится более трудоемким, если наряду с установкой поршня требуется вторая операция закрывания вентиля или вентилей. Помимо того, недостаток состоит и в том, что при закрывании пространства приемного объема посредством поршня помещенная внутрь масса может принимать конусообразную форму, приводящую к тому, что в центральной области, где в большинстве случаев расположены вентили, помещенная внутрь приемного объема масса попадает сначала на поршень, и таким образом не позволяет выпустить воздух полностью.
Кроме того, из процитированного выше уровня техники известна возможность предусматривать поршни с закрывающими пластинами, позволяющими предохранять само тело поршня от непосредственного контакта с массами, возможно, химически активными. Такие закрывающие пластины в соответствии с процитированным выше уровнем техники могут интегрироваться в соответствующие устройства для выпуска воздуха.
Раскрытие изобретения
Поэтому задача данного изобретения - предложить картридж и, соответственно, предназначенный для закрывания картриджа поршень, а также соответствующий инструмент, при помощи которого возможен надежный, быстрый и эффективный выпуск воздуха из картриджа при закрывании картриджа поршнем. Кроме того, поршень должен быть простым по конструкции и легким в изготовлении. Кроме этого картридж и, соответственно, поршень должен обеспечивать надежное уплотнение с обеспечением долговременного хранения. Процесс закрывания (запечатывания) также должен быть эффективным и простым в осуществлении.
Указанная задача решается с помощью поршня с признаками независимого пункта 1 формулы изобретения, картриджа с признаками пунктов 25 или 26 формулы изобретения, а также системы из картриджа и инструмента с признаками пункта 29 формулы изобретения. Преимущественные варианты осуществления являются предметом зависимых пунктов формулы.
Согласно данному изобретению предусматривается поршень с основным корпусом, имеющим форму цилиндра или цилиндрической трубки. Поршень включает в себя, по меньшей мере, один уплотняющий выступ, который осуществляет уплотнение относительно уплотняющей поверхности, проходящей параллельно продольной оси цилиндра поршня и, соответственно, картриджа, или, по меньшей мере, под острым углом к ней. Уплотняющий выступ выполнен таким образом, что при закрывании картриджа поршнем он отводится от уплотняющей поверхности посредством инструмента, воздействующего со стороны торца поршня, таким образом, что воздух может быть удален из картриджа через возникающую вследствие этого щель. Благодаря уплотняющему выступу, который приводится в действие посредством инструмента, воздействующего с торцевой стороны, обеспечивается простая и в то же время очень эффективная возможность выпуска воздуха.
При этом возможно такое расположение уплотняющего выступа, что при отведении от уплотняющей поверхности он, по меньшей мере, частично совершает движение перпендикулярно продольной оси цилиндра. В отличие от известных из уровня техники вентилей, которые, как правило, совершают движение параллельно продольной оси цилиндра картриджа, это позволяет надежно и просто уплотнять картридж после его закрывания, а также легко приводить его в действие для выпуска воздуха. Вследствие этого повышается также стабильность при хранении системы, так как удается избежать известных из систем с вентилями проблем негерметичности штока клапана при долговременном хранении.
Уплотняющий выступ может при этом, в частности, проходить под острым углом к продольной оси цилиндра или, соответственно, к расположенной параллельно ей детали поршня или располагаться соответствующим образом. Таким образом уплотняющий выступ при движении его отведения может совершать поворотное движение, при котором острый угол соответственно уменьшается. Реализация поворотного движения становится возможной благодаря упругой деформации. После удаления инструмента уплотняющий выступ под действием сил упругости снова прилегает к соответствующей уплотняющей поверхности и благодаря этим силам упругости обеспечивает достаточное прижимное усилие.
Инструмент может соответствующим образом воздействовать непосредственно на уплотняющий выступ либо в альтернативном случае вызывать иную упругую деформацию поршня или его частей, которая вызывает соответствующее движение уплотняющего выступа из уплотненного состояния в неуплотненное состояние и наоборот.
Например, это может делаться посредством того, что рядом с уплотняющим выступом выполнен карман, в который может входить инструмент, причем карман выполнен таким образом, что в результате введения инструмента происходит деформация кармана, вызывающая отведение уплотняющего выступа. Это может определяться, например, соответствующей формой кармана, например, посредством скошенной поверхности, которая приводит к сжатию поршня. Допустимы также другие виды взаимодействия инструмента с поршнем, которые не связаны с упругой деформацией и сопровождающим ее движением уплотняющего выступа.
В частности, поршень может быть выполнен таким образом, что при закрывании приемного объема к деформации поршня приводят возникающая воздушная подушка и связанное с ней давление воздуха, которое благоприятствует образованию зазора для выхода воздуха, в то время как при прилегании помещаемых в приемный объем масс уплотняющее действие усиливается. Это может быть вызвано, например, соответствующей формой уплотняющего выступа, для которого под действием потока воздуха при закрывании и соответствующей воздушной подушки перед поршнем создаются условия, благоприятствующие его неплотному прилеганию, в то время как при статичном хранении помещенной в приемный объем массы условия благоприятствуют уплотненному положению уплотняющего выступа.
Уплотняющий выступ может быть расположен на наружной стороне цилиндра либо, в случае основного корпуса в форме цилиндрической трубки, то есть основного корпуса с кольцевой структурой, на внутренней стороне трубки или, соответственно, внутренней стороне кольца, так что уплотняющий выступ может взаимодействовать со стенкой соответствующего приемного объема как с уплотняющей поверхностью. Это позволяет сохранить простоту всей конструкции картриджа и поршня.
В частности, при конструкции в виде кругового или кольцеобразного цилиндра соответствующий уплотняющий выступ может предусматриваться проходящим по всей окружности. Однако это относится также и к другим цилиндрическим структурам с квадратными, прямоугольными или прочими многоугольными основаниями.
Кроме того, поршень может иметь закрывающую пластину в виде закрывающего кольца, расположенного на торцевой стороне основного корпуса, которая в картридже обращена в направлении приемного объема, то есть в направлении внутренней области картриджа. Такое закрывающее кольцо может служить для того, чтобы закрывать основной корпус поршня от помещенных в приемном объеме масс, которые могут быть химически очень активными. Соответственно, закрывающее кольцо может быть выполнено из другого материала, отличающегося от материала основного корпуса поршня, чтобы оно имело соответствующую устойчивость против химически активной массы в приемном объеме. Это дает возможность выбирать материалы в соответствии с требуемыми свойствами для основного корпуса и закрывающего кольца по отдельности. Например, основной корпус поршня может быть выполнен из более мягкого, более эластичного материала, в то время как закрывающее кольцо может быть выполнено из твердого материала. Закрывающее кольцо предпочтительно выполняется из полиамида.
Кроме того, наличие закрывающего кольца может использоваться для образования устройства для выпуска воздуха, в котором уплотняющий выступ представляет собой часть устройства для выпуска воздуха. К тому же возможно выполнение закрывающего кольца таким образом, что уплотняющий выступ защищается от контакта с помещенной в приемный объем массой, так что при открытом уплотняющем выступе масса не может выходить через возникающую в данном случае щель. С этой целью закрывающий элемент может иметь уплотняющий элемент, расположенный рядом с уплотняющим выступом.
Далее, закрывающее кольцо может образовывать уплотняющую поверхность, относительно которой осуществляет уплотнение уплотняющий выступ, если, например, невозможно или нежелательно уплотнение относительно стенки приемного объема.
Закрывающее кольцо обычно имеет конструкцию, аналогичную конструкции основного корпуса поршня в форме цилиндра или цилиндрической трубки, причем возможно его выполнение U-образной или U-кольцеобразной в продольном сечении формы, в которой проходящее по окружности в направлении продольной оси цилиндра плечо может входить в соответствующую ему выемку основного корпуса и таким образом быть соединенным с основным корпусом. Соединение при этом может производиться за счет того, что плечо закрывающего кольца имеет фиксирующие элементы, соответствующие фиксирующим элементам основного корпуса. Плечо закрывающего кольца может охватывать основной корпус, по меньшей мере, с одной стороны, так что плечо прилегает к внутренней стороне приемного объема. Однако предпочтительно плечо входит в выемку в основном корпусе, так что оно расположено на расстоянии от внутренней стороны приемного объема. В частности, на наружной стороне и на внутренней стороне возможно осуществление различных вариантов. Вместо проходящего по окружности плеча закрывающего кольца с соответствующей ему выемкой в основном корпусе поршня возможен также выбор противоположной конструкции, либо могут быть предусмотрены несколько соединительных деталей для фиксирующих и разъемных соединений или иных соединений между основным корпусом и закрывающим кольцом.
Для обеспечения выпуска воздуха во время закрывания приемного объема поршнем закрывающее кольцо, которое в значительной мере перекрывает поперечное сечение приемного объема картриджа, может иметь, по меньшей мере, одно отверстие для прохода воздуха. Предпочтительно также наличие множества отверстий для прохода воздуха.
Отверстия для прохода воздуха могут быть предусмотрены, в частности, на расстоянии от уплотняющего выступа основного корпуса таким образом, чтобы во время выпуска воздуха воздуху приходилось пройти через, по меньшей мере, один воздуховодный канал между отверстием для прохода воздуха в закрывающем кольце и уплотняющим выступом основного корпуса. Соответственно, между основным корпусом поршня и закрывающим кольцом может предусматриваться, по меньшей мере, один, предпочтительно несколько, воздуховодных каналов, через которые воздух проходит во время выпуска воздуха. Преимущество такой конструкции состоит в том, что отверстие для прохода воздуха и/или воздуховодный канал выполняются так, что сквозь них могут проходить воздух или другие газообразные вещества, однако не могут проходить массы, помещаемые в приемный объем, которые представляют собой жидкие, пастообразные или порошкообразные материалы. Таким образом, образуется своего рода фильтрующий участок, препятствующий тому, чтобы помещенная в приемный объем масса при контакте с поршнем могла выходить наружу. Тогда в закрытом состоянии уплотняющий выступ представляет собой дополнительную защиту от нежелательного выхода помещенной в приемный объем массы.
Отверстие для прохода воздуха предпочтительно предусматривается на наружной стороне основной формы в виде цилиндра или цилиндрической трубки, или на внутренней стороны трубки либо в середине закрывающего кольца, причем уплотняющий выступ предусматривается соответственно как можно дальше от отверстия для прохода воздуха, расположенного на внутренней стороне трубки или в области середины закрывающего кольца, либо на наружной стороне основной формы поршня в виде цилиндра или цилиндрической трубки. Тем самым обеспечивается, что воздуховодный канал имеет определенную минимальную длину, которая служит для удерживания помещенной в приемный объем массы. Например, отверстие для прохода воздуха может предусматриваться на наружной стороне основной формы закрывающего кольца в виде цилиндра или цилиндрической трубки, в то время как уплотняющий выступ для создания отверстия для выхода воздуха при основной форме в виде цилиндрической трубки предусматривается на внутренней стороне трубки или при основной форме в виде простого цилиндра - в области середины закрывающего кольца на поршне.
Если уплотняющий выступ основного корпуса поршня предусмотрен в центральной области основного корпуса, закрывающее кольцо может образовывать соответствующую уплотняющую поверхность в виде выступающей в направлении основного корпуса гильзы или штуцера в виде трубки. Благодаря предпочтительному нахождению отверстия для прохода воздуха во внешней области закрывающего кольца обеспечивается, что при образовании конуса массы во время процесса закрывания воздух, имеющийся во внешней области или в области краев приемного объема, удаляется полностью. В соответствии с еще одним аспектом данного изобретения, для которого отдельно и в сочетании с другими аспектами изобретения испрашивается охрана, существенным является то, что, по меньшей мере, одно устройство для выпуска воздуха предусмотрено на наружной стороне поршня, имеющего форму цилиндра или цилиндрической трубки, или на внутренней стороне поршня, имеющего форму цилиндрической трубки. Таким образом, полный выпуск воздуха из картриджа становится возможным также и при образовании конуса помещенной в него массой. Соответствующие устройства для выпуска воздуха могут быть образованы уплотняющим выступом в основном корпусе поршня или, по меньшей мере, одним отверстием для прохода воздуха в закрывающем кольце поршня.
Устройство для выпуска воздуха может быть образовано, по меньшей мере, двумя приспособлениями для выпуска воздуха и предусмотренным между ними воздуховодным каналом.
Чтобы иметь возможность закрывать соответствующий картридж поршнем, в котором одновременно с процессом закрывания может приводиться в действие устройство для выпуска воздуха, предусмотрен инструмент, который воздействует на уплотняющий выступ при перемещении поршня в картридже. Такой инструмент может быть образован стержнем, который имеет на одной из своих торцевых сторон трубообразный выступ для взаимодействия с уплотняющим выступом или с принимающим карманом.
Трубообразный выступ здесь означает, что может идти речь о выступе в форме круглой цилиндрической трубки или выступе в форме цилиндрической трубки с соответствующим квадратным, прямоугольным или другим многоугольным основанием, сообразно с формой уплотняющего выступа и соответствующего поршня. Трубообразный выступ может быть выполнен как внешний трубообразный выступ, при котором имеется продолжение в форме трубки, соответствующее диаметру стержня, например, для воздействия на уплотняющий выступ, предусмотренный на наружной круговой поверхности поршня, имеющего форму цилиндра. Если уплотняющий выступ расположен во внутренней области, выступ трубки может иметь и меньший диаметр, чем поперечное сечение остальной части стержня.
В частности, инструмент может также включать в себя канал для отвода воздуха, который взаимодействует с трубообразным выступом, так что образуется сквозной канал отвода воздуха.
Краткий комментарий к чертежам
Дальнейшие преимущества, свойства и признаки данного изобретения разъяснены в нижеследующем подробном описании вариантов осуществления на основе прилагаемых чертежей. При этом на чертежах в чисто схематичной форме показаны:
фигура 1 - продольный разрез части картриджа согласно изобретению с закрывающим поршнем и вводящим инструментом;
фигура 2 - фрагмент разреза с фигуры 1;
фигура 3 - разрез согласно фигуре 1 в состоянии перед введением поршня;
фигура 4 - продольное сечение внутреннего приемного объема коаксиального картриджа с соответствующим закрывающим поршнем и вводящим инструментом;
фигура 5 - фрагмент сечения с фигуры 4;
фигура 6 - сечение согласно фигуре 4 в состоянии перед введением поршня;
фигура 7 - продольный разрез следующего варианта исполнения поршня согласно изобретению с вводящим инструментом; и
фигура 8 - продольный разрез согласно фигуре 7, на котором инструмент открыл устройство для выпуска воздуха.
Осуществление изобретения
На фигурах 1-3 представлен в продольных разрезах первый вариант исполнения изобретения. Продольный разрез при этом означает, что разрез проходит параллельно продольной оси цилиндра картриджа. Соответственно, продольная ось цилиндра представлена на фигуре 1 в виде штрихпунктирной линии в середине фигуры.
На фигурах 1-3 показан коаксиальный картридж с приемным объемом 3, имеющим форму цилиндрической трубки или кольца, и с внутренним приемным объемом 4, имеющим форму цилиндра. В приемных объемах 3 и 4, соответственно, могут содержаться отдельно друг от друга две разные субстанции. Приемные объемы 3 и 4 ограничиваются наружной стенкой 2 в форме цилиндрической трубки, а также внутренней стенкой 17 в форме цилиндрической трубки, которая коаксиально (соосно) помещена внутри наружной стенки 2, имеющей форму цилиндрической трубки.
Для закрытия кольцеобразного приемного объема 3 предусмотрен кольцеобразный или, соответственно, имеющий форму цилиндрической трубки поршень 1, который выполнен с возможностью введения его посредством инструмента 15 в приемный объем 3 для герметичного закрывания приемного объема 3 относительно помещенной в него жидкой, пастообразной порошкообразной массы.
Поршень 1 имеет основной корпус в форме цилиндра с цилиндрической наружной стенкой 5, которая связана с круговым диском 6. На круговом диске 6 предусмотрены трубообразные усиливающие опоры 7.
На торцевой стороне поршня 1, обращенной к внутренней части картриджа, и таким образом к приемному объему 3, т.е. на круговом диске 6, предусмотрено закрывающее кольцо 8 также в форме кольцеобразного элемента. Закрывающее кольцо 8 выполнено из материала, отличного от материала основного корпуса 1, с целью обеспечения его специфических свойств в отношении устойчивости к воздействию активных масс в приемном объеме 3.
Закрывающее кольцо 8 также имеет основную форму в виде цилиндрической трубки или цилиндра, причем в продольном сечении имеет место форма U-образного кольца. Наряду с участком, который расположен перпендикулярно продольной оси цилиндра картриджа и входит в поверхностный контакт с массой, находящейся в приемном объеме 3, закрывающее кольцо 8 на своей наружной и внутренней стороне имеет проходящие по окружности плечи 11, которые отходят от проходящего перпендикулярно участка почти вертикально в направлении основного корпуса 1 и, таким образом, в направлении наружной стороны картриджа. Плечи 11 при этом входят в выемки 10 в области наружной и внутренней стороны основного корпуса 1 поршня 1.
На наружной стороне закрывающего кольца в области плеча 11 предусмотрено отверстие 19 для прохода воздуха, в то время как на внутренней стороне закрывающего кольца 8, которая прилегает к стенке 17 цилиндрической трубки, выполнен уплотнительный элемент 13 для плотного прилегания к стенке 17 цилиндрической трубки.
Ниже уплотнительного элемента 13 закрывающего кольца 8 на одной из усиливающих опор 7 основного корпуса 1 расположен уплотняющий выступ 12, который осуществляет уплотнение также относительно уплотняющей поверхности, образуемой наружной стороной стенки 17 цилиндрической трубки. Уплотняющий выступ 12 выполнен как выступающая под углом из усиливающей опоры 7 сужающаяся деталь в форме усеченного конуса, образующая острый угол с усиливающей опорой 7, на которой она расположена и которая проходит параллельно продольной оси картриджа и, соответственно, продольной оси цилиндра.
Как видно на фигуре 1, уплотняющий выступ 12 расположен на основном корпусе 1 так, что это позволяет инструменту 15 с цилиндрическим трубообразным выступом 16, воздействующему со стороны торца, противоположного внутренней стороне картриджа, т.е. приемному объему 3, упираться в уплотняющий выступ 12 и отводить его от уплотняющей поверхности стенки 17 цилиндрической трубки.
Таким образом, если поршень с основным корпусом 1 и закрывающим кольцом 8 посредством инструмента 15 вдвигается в приемный объем 3, то содержащийся в приемном объеме 3 воздух имеет возможность через отверстие 19 для прохода воздуха в закрывающем кольце 8, а также через воздуховодный канал, предусмотренный между закрывающим кольцом 8 и круговым диском 6 основного корпуса 1, доходить до области уплотняющего выступа 12 и там выходить наружу между наружной стенкой 17 цилиндрической трубки и трубообразным выступом 16. При этом отверстие 19 для прохода воздуха и воздуховодный канал между закрывающим кольцом 8 и круговым диском 6 выполнены таким образом, что хотя воздух имеет возможность проходить через них, но помещенная в приемный объем 3 масса не может проходить через отверстие 19 для прохода воздуха и воздуховодный канал. Таким образом создается возможность с легкостью закрывать картридж, или, соответственно, приемный объем 3 поршнем 1, 8 после наполнения помещаемой в него массой, причем воздух между поршнем и помещенной в приемный объем 3 массой легко удаляется посредством устройства для выпуска воздуха, которое образовано отверстием 19 для прохода воздуха, воздуховодным каналом между закрывающим кольцом 8 и круговым диском 6, а также уплотняющим выступом 12, в то время как масса надежно заключена в приемном объеме. После закрывания поршнем 1, 8 инструмент 15 сразу удаляется, так что уплотняющий выступ 12 снова приходит в уплотняющее положение прилегания к наружной поверхности или, соответственно, уплотняющей поверхности стенки 17 цилиндрической трубки и таким образом оказывает уплотняющее действие. Даже если незначительные количества массы, помещенной в приемный объем 3, и могли бы пройти через отверстие 19 для прохода воздуха и транспортный канал, уплотняющий выступ 12 обеспечивает надежное уплотнение, поскольку уплотняющий выступ 12 благодаря своей остроугольной конструкции расположен так, что выходящая масса еще больше усилила бы прижимное усилие уплотняющего выступа 12.
На фигуре 2 показано в большей детализации исполнение уплотняющего выступа 12 с уплотняющей поверхностью 18, которая прилегает к наружной или, соответственно, уплотняющей поверхности стенки 17 цилиндрической трубки.
Чтобы во время выпуска воздуха, при котором уплотняющий выступ 12 отведен от уплотняющего положения инструментом 15 или, соответственно, трубообразным выступом 16, избежать выхода из приемного объема 3 помещенной в него массы через образованный зазор, закрывающее кольцо 8 имеет уплотнительный элемент 13, который также прилегает к уплотняющей поверхности стенки 17 цилиндрической трубки и предотвращает просачивание масс, помещенных в приемный объем 3.
На фигуре 3 показано состояние описанных выше компонентов перед введением поршня 1, 8 в приемный объем 3 картриджа, причем отчетливо видно, что на стенке 5 цилиндрической трубки основного корпуса 1 поршня также предусмотрены уплотнительные элементы 9 и 14, которые осуществляют уплотнение картриджа относительно внутренней стороны и образованной там уплотняющей поверхности наружной стенки 2 цилиндра картриджа. Для обеспечения достаточного прижимного усилия уплотнительных элементов 9 и 14 они выполнены слегка выступающими наружу от стенки 5 цилиндрической трубки, так что при введении поршня в картридж образуется упругая деформация.
На фигурах 4-6 показан поршень 20, который закрывает приемный объем 4, то есть внутреннее приемное пространство коаксиального картриджа. Разумеется, такая конструкция была бы возможна также и для приемных объемов, расположенных рядом друг с другом, как в картриджах типа side-by-side.
Так как в коаксиальных картриджах в одном из приемных объемов, как правило, предусмотрена реактивная субстанция, а в другом приемном объеме - нереактивная субстанция, поршень 20 выполнен без закрывающего кольца, так как внутренний приемный объем предусмотрен, как правило, для нереактивной субстанции. Тем не менее в случае реактивной субстанции может предусматриваться также поршень с закрывающим кольцом, как он описывается, например, ниже на фигурах 7 и 8.
На фигурах 4-6 показан поршень 20 в продольном сечении вдоль продольной оси цилиндра, которая снова представлена штрихпунктирной линией. Поршень 20 имеет стенку 21 в виде цилиндрической трубки, которая дугой соединена со стенкой 23 внутренней цилиндрической трубки, так что между стенками 21 и 23 цилиндрических трубок образован открытый наружу кольцеобразный карман 22, в который может входить трубообразный выступ 28 инструмента 27.
Цилиндрическая трубка, образованная стенкой 23 внутренней цилиндрической трубки, закрыта относительно внутренней стороны приемного объема 4 конусообразной конструкцией 25, причем образовано кольцеобразное конусное углубление 26 для приема конуса массы, образующегося при закрывании. Таким образом, для поршня в целом в продольном сечении получается конструкция в форме буквы М.
В цилиндрической трубообразной наружной стенке 21 в области торцевой стороны, обращенной в направлении приемного объема 4, предусмотрен проходящий по окружности уплотняющий выступ 29, который взаимодействует с внутренней стороной или, соответственно, внутренней уплотняющей поверхностью стенки 17 цилиндрической трубки для герметичного закрывания приемного объема 4.
Кольцеобразный карман 22 поршня 20 выполнен так, что при введении трубообразного выступа 28 поршень 20 или, соответственно, кольцеобразный карман 22 и вместе с ним уплотнительный элемент 29 деформируются таким образом, что это приводит к отходу уплотнительного элемента 29 от внутренней уплотняющей поверхности стенки 17 цилиндрической трубки. Вследствие этого воздух, который имеется в промежутке между массой, находящейся в приемном объеме 4, и поршнем 20, имеет возможность выйти через зазор между внутренней стороной стенки 17 цилиндрической трубки и уплотнительным элементом 29. Это отчетливо видно на фигуре 5, являющейся фрагментом фигуры 4. Так как масса в приемном объеме 4 не относится к химически агрессивным компонентам, не будет критичным, если при закрывании приемного объема 4 небольшое количество жидкой, пастообразной или порошкообразной массы, которая находится в приемном объеме 4, выйдет наружу через устройство для выпуска воздуха, образованное с помощью уплотняющего выступа 29. Однако после закрывания, когда инструмент 27 выведен из кольцеобразного кармана 22, уплотняющий выступ 29 с достаточным прижимным усилием прилегает ко внутренней стороне стенки 17 цилиндрической трубки для обеспечения надежного уплотнения пространства приемного объема 4. Этому способствует конусообразная структура 25, которая связана со стенкой 23 внутренней цилиндрической трубки поршня 20, так как она оказывает упругое возвратное силовое воздействие, направленное перпендикулярно к продольной оси цилиндра. Однако пока инструмент 27 своим трубообразным выступом 28 находится в кольцеобразном кармане 22, упругое силовое воздействие конусообразной структуры 25 и стенки 23 внутренней цилиндрической трубки, которые находятся в цилиндрическом приемном пространстве 24 инструмента, воспринимается инструментом 27. Вместо трубообразного выступа соответствующая деформация может быть вызвана также частями трубообразного выступа.
На фигуре 6 показано, что поршень 20 с уплотняющими выступами 29 имеет больший диаметр, чем внутренний диаметр приемного объема 4, пока инструмент 27 не будет введен полностью в кольцеобразный карман 22, и посредством скошенной поверхности, расположенной на дуге, соединяющей цилиндрическую трубообразную наружную стенку 21 и цилиндрическую трубообразную внутреннюю стенку 23 поршня 20, не уменьшит соответствующим образом диаметр.
Фигуры 7 и 8 демонстрируют следующий вариант исполнения поршня 30 согласно изобретению, который по исполнению очень сильно схож с вариантом на фигурах 1-3. Однако здесь речь идет не о кольцеобразной форме поршня, а о сплошной дисковидной конструкции, какая лежит в основе, например, варианта исполнения на фигурах 4-6. Но вариант исполнения с фигур 7 и 8 имеет также закрывающее кольцо 36, которое может изготавливаться из другого материала, отличающегося от материала, применяемого для образования основной конструкции поршня.
Основная конструкция поршня опять-таки имеет стенку 31 в форме цилиндрической трубки, которая включает в себя уплотнительные элементы 32 и 33, которые осуществляют уплотнение относительно внутренней стороны соответствующей ограничительной стенки приемного объема. Цилиндрическая трубообразная стенка 31 связана с проходящим перпендикулярно продольной оси цилиндра круговым диском 44, на котором опять-таки расположены трубообразные усилительные опоры 34.
Аналогично варианту исполнения с фигур 1-3 самая внутренняя из трубообразных усилительных опор 34 имеет расположенный под острым углом уплотняющий выступ 35, который, однако, осуществляют уплотнение не относительно стенки приемного объема картриджа, а относительно одной или нескольких уплотнительных поверхностей, предусмотренных на цилиндрическом трубообразном выступе 37, который отходит от закрывающего кольца 36 в направлении основного корпуса поршня 30.
Закрывающее кольцо 36 имеет U-образную в продольном сечении основную форму, причем, как ранее предусмотрено, плечо 45, имеющее форму цилиндрической трубки, проходит параллельно продольной оси цилиндра и закрыто диском, расположенным перпендикулярно продольной оси цилиндра. Плечо 45 в форме цилиндрической трубки, аналогично варианту осуществления с фигур 1-3, входит в соответствующие выемки основной конструкции поршня 30.
В области соединения плеча 45 с проходящем поперечно диском предусмотрены отверстия 38 для прохода воздуха в форме множества отдельных воздуховодных отверстий или одного отверстия, проходящего по окружности. Отверстие для прохода воздуха соединено с воздуховодным каналом 40, который выполнен между закрывающим кольцом 36 и кольцеобразным диском 44 основного корпуса поршня 30. Воздуховодный канал 40 образован, например, посредством того, что между закрывающим кольцом 36 и кольцеобразным диском 44 предусмотрены распорки 39. Благодаря этому имеется возможность прохождения воздуха сквозь отверстие 38 для прохода воздуха через воздуховодный канал 40 вплоть до уплотняющего выступа 35, который осуществляет уплотнение относительно уплотняющей поверхности трубообразного выступа 37 закрывающего кольца 36.
Если инструмент 41 своим трубообразным выступом 43 входит с противоположной картриджу торцевой стороны поршня 30, уплотняющий выступ 35 отводится от уплотняющей поверхности трубообразного выступа 37 закрывающего кольца 36, и воздух имеет возможность выходить через устройство для выпуска воздуха, образованное отверстием 38 для прохода воздуха, воздуховодным каналом 40 и уплотняющим выступом 35. Чтобы обеспечить надежное удаление воздуха, в инструменте 41 предусмотрен вентиляционный канал 42, который соединен с трубообразным выступом 43. Положение, в котором возможен выпуск воздуха, представлено на фигуре 8, в то время как фигура 7 показывает уплотненное состояние.
Аналогично варианту исполнения с фигур 1-3, одно или несколько отверстий 38 для прохода воздуха, а также воздуховодный канал 40 выполнены таким образом, что хотя воздух может проходить сквозь них, но масса, помещенная в соответствующий приемный объем, в значительной степени задерживается. Даже если масса смогла бы пройти через отверстие для прохода воздуха и воздуховодный канал 40, то в уплотненном состоянии, когда инструмент 41 удален, уплотняющее действие имеется благодаря уплотняющему выступу 35, так что масса не может выйти наружу.
Хотя данное изобретение подробно описано на основе прилагаемых вариантов осуществления, для специалиста очевидно, что изобретение не ограничивается этими вариантами осуществления, и что, наоборот, возможны видоизменения и модификации, в частности, в форме различных сочетаний отдельных признаков или опускания отдельных признаков, без выхода за пределы области охраны прилагаемой формулы изобретения. В частности, данное изобретение охватывает все комбинации признаков, представленных по отдельности.
Реферат
Изобретение относится к картриджу для помещения в него жидких, порошкообразных или пастообразных масс, а также к поршню для закрывания такого картриджа и к системе из такого картриджа и инструмента (15). Поршень имеет основной корпус в форме цилиндра или цилиндрической трубки, вставляемый в картридж и перемещаемый в картридже вдоль продольной оси цилиндра, причем предусмотрен, по меньшей мере, один уплотняющий выступ (12), который осуществляет уплотнение относительно уплотняющей поверхности, проходящей параллельно продольной оси цилиндра или под острым углом к ней, причем уплотняющий выступ расположен таким образом, что при закрывании картриджа поршнем выступ отводится от уплотняющей поверхности посредством инструмента, воздействующего со стороны торца поршня, так что имеется возможность выхода воздуха из картриджа. Это позволяет более плотно вставлять поршень при его первом применении относительно стенок приемного объема картриджа, препятствуя, таким образом, выходу жидких, пастообразных или порошкообразных масс из приемного объема. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.
