(57)【要約】【課題】充填時に空気封入物なしに処理することができ、可能な限り簡単なかつ迅速な充填を許容していて、湿分に対する良好なバリヤ特性を提供していて、圧送圧下で変形しないために、高い機械的な強度を有しているカートリッジを提供する。【解決手段】シールピストン１が、カートリッジ内壁３よりも幾分小さな外側寸法を有しており、これによって、シールピストン１とカートリッジ内壁３との間に空気抜き開口が解放し続けており、拡開ピストン２が、少なくとも幾つかの箇所に、該拡開ピストン２のためにシールピストンに設けられた中空室が収容することができるよりも大きなサイズを有しているようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペースト状の材料を収容するためのカートリッジであって、
円筒状のカートリッジボディ（３）と、
シールピストン（１）および該シールピストン（１）で中空室内に導入可能な拡開ピストン（２）を備えた、２つまたはそれ以上の部分から成るピストンと
が設けられている形式のものにおいて、
（ａ）シールピストン（１）が、カートリッジ内壁（３）よりも幾分小さな外側寸法を有しており、これによって、シールピストン（１）とカートリッジ内壁（３）との間に空気抜き開口が解放し続けており、
（ｂ）拡開ピストン（２）が、少なくとも幾つかの箇所に、該拡開ピストン（２）のためにシールピストンに設けられた中空室が収容することができるよりも大きなサイズを有している
ことを特徴する、ペースト状の材料を収容するためのカートリッジ。
【請求項２】
カートリッジ内壁（３）とシールピストン（１）との間の形状接続が、リング（６，７，８）を介して行われるようになっている、請求項１記載のカートリッジ。
【請求項３】
シールピストン（１）が、リング（６，７，８）を有している、請求項１または２記載のカートリッジ。
【請求項４】
シールピストン（１）が、充填物（４）に向けられた側（５）で凸面状にまたは円錐状に形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のカートリッジ。
【請求項５】
拡開ピストン（２）が、外面に係止手段（２１）を備えており、該係止手段（２１）が、シールピストンの内面にその対応部を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載のカートリッジ。
【請求項６】
シールピストン（１）の内側に付加的なシールシート（１４）が設けられており、該シールシート（１４）が、拡開ピストンの導入および係止後に拡開ピストンとシールピストンとの間にとどまっている、請求項５記載のカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペースト状の材料を収容するためのカートリッジであって、円筒状のカートリッジボディと、シールピストンおよび該シールピストンで中空室内に導入可能な拡開ピストンを備えた、２つまたはそれ以上の部分から成るピストンとが設けられている形式のものに関する。
【背景技術】
【０００２】
カートリッジの使用は、今日、極めて多くの製品群に対して一般的である。一成分のかつ多成分の接着材およびシール材ならびに印刷インキ以外に、歯の型取り材料もプラスチックカートリッジまたはアルミニウムカートリッジ内に提供される。これらの製品の多くは、カートリッジ内での貯蔵時に損なわれるかまたは侵入した気泡または包装手段による拡散によって僅かな長持ち期間しか有していない。
【０００３】
カートリッジ内の気泡は、ピストンが製品充填後にカートリッジ開口内に挿入される場合に生ぜしめられる。ピストンはカートリッジ壁に対してシール機能を有していなければならないので、製品とピストンとの間に位置するエアクッションが少なくとも部分的に一緒に閉じ込められる。湿分に対して敏感な製品の場合には、空気封入物の縁部に硬化が生ぜしめられ得る。
【０００４】
充填物含有の製品の場合には、ペーストから空気への境界面に液状の成分の析出が生ぜしめられるという既知の問題がある。このことは、このペーストの使用時に障害となり得る。
【０００５】
特に静的なまたは動的な混合器を備えた自動的な混合システムに対する多成分の製品の場合には、たいてい使用される二重カートリッジ内の気泡によって混合比が変動する。なぜならば、気泡が、最初に上昇する圧送圧下でまず圧縮され、製品供給を遅らせるからである。その後、これによって、最後に圧送圧の低減時に泡含有の成分の押戻しが生ぜしめられる。これによって、特に手の梃子機能によって送出されるペーストの場合には、常に変動する混合比が生ぜしめられるものの、手伝動式、圧力伝動式またはモータ伝動式の別の全ての手持ち器具またはスタンド器具の場合にも、これらの障害は生ぜしめられる。
【０００６】
幾つかの製品に対する別の問題は、内容物の漏れまたは湿分またはその他の空気成分の侵入である。
【０００７】
カートリッジボディでは、たいてい、たとえばアルミニウムの使用またはプラスチックにおける増加させられた肉厚の使用によって十分なバリヤ特性を得ることができるのに対して、しばしばプラスチックピストンはカートリッジの最弱の箇所を形成している。
【０００８】
良好なバリヤ特性と同時に空気抜き可能性を備えたカートリッジを提供するために多くの試行がなされた。
【０００９】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１００２９７９９号明細書は、ピストン肩部が、ピストン内に射出成形により一体成形された拡開リングに対する供給器具の圧送圧によってカートリッジ壁に密に圧着されるカートリッジピストンに関する。ドイツ連邦共和国特許出願公開第４２２９５８８号明細書には、弾性的なピストン底部と、カートリッジの内径よりも大きい外径を備えた終端隆起部とを備えたカートリッジピストンが記載されている。ヨーロッパ特許第０３０１３２７号明細書（ドイツ連邦共和国実用新案第８７１０２３３号明細書）には、ピストン肩部が、ピストン内に射出成形により一体成形された拡開リングに緊締するように押込み可能な補強リングによってカートリッジ壁に密に圧着されるカートリッジピストンが記載される。ドイツ連邦共和国特許出願公開第３４０５５４７号明細書（ヨーロッパ特許出願公開第０１５２３７３号明細書）には、カートリッジ壁に対して斜めに延びる、弾性的なシールリングが嵌め込まれた環状溝を備えたピストンが開示されている。ドイツ連邦共和国特許出願公開第３４３５５７６号明細書では、閉鎖可能な空気抜き開口を備えたディスペンサに用いられる従動ピストンが取り扱われている。ドイツ連邦共和国特許出願公開第３６３５８４９号明細書には、射出成形により一体成形された閉鎖部材を備えたディスペンサに用いられる空気抜き可能なピストンが叙述されている。国際公開第９０／０５０９６号パンフレットには、自縛式の閉鎖栓体を備えた空気抜き可能なピストンが提案される。ドイツ連邦共和国特許出願公開第２３０２３６４号明細書は、中央に位置する空気抜き通路内に設けられた射出成形により一体成形された閉鎖栓体を備えたカートリッジに用いられる空気抜き可能なピストンの対象である。ヨーロッパ特許出願公開第１２０９０９８号明細書は、慣用の供給ピストルにおけるチューブバッグを処理するためのピストンを備えたカートリッジに関する。ヨーロッパ特許第２８１７５５号明細書（アメリカ合衆国特許第４８３４２６８号明細書）では、ピストンが環状溝を有している。この環状溝内には弾性的なシールリングが嵌め込まれている。ヨーロッパ特許第３４４４９１号明細書には、シールリングと、ねじによって閉鎖したい空気抜き孔に通じる半径方向の空気抜き通路とを有するピストンを備えたカートリッジが記載されている。ヨーロッパ特許第４６３９９１号明細書は、シールリングと、空気抜き孔に栓体によって通じる半径方向の空気抜き通路とを有するピストンを備えたカートリッジに関する。ヨーロッパ特許第４９７７３９号明細書（アメリカ合衆国特許第５４００９２６号明細書に類似）は、ピストンを備えたカートリッジを推奨している。ピストンは、シールリングと、空気抜き孔に栓体によって通じる半径方向の空気抜き通路とを有している。この場合、さらに、シールリングの前方にシールリップが配置されている。このシールリップの、全周にわたって延びる溝は空気抜き通路に開口している。ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６４３５０６号明細書では、供給器具のピストンが圧送後の放圧のために２つの部分から形成されている。ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７１４３３１号明細書には、半径方向に延びる通路または溝を中央の空気抜き孔とピストン縁部との間に有するカートリッジピストンが記載されている。
【００１０】
ヨーロッパ特許第３４４４９１号明細書、ヨーロッパ特許第４６３９９１号明細書、ヨーロッパ特許第４９７７３９号明細書、アメリカ合衆国特許第５４００９２６号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７１４３３１号明細書および国際公開第９０／０５０９６号パンフレットには、それぞれカートリッジまたはディスペンサに用いられるピストンが述べられている。このピストンは空気抜きを、それぞれピストン中央に設けられた通路によって保証している。この場合、この通路は、付加的な第２のステップでねじまたは栓体の形の別個の部材によって閉鎖される。これによって、充填時のサイクル時間が著しく増加させられる。
【００１１】
増加させられた充填手間のこの欠点は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第２３０２３６４号明細書およびドイツ連邦共和国特許出願公開第３６３５８４９号明細書に記載されたように、必要となる栓体がすでにピストンの一部であり、通気後にさらに押込みによって空気抜き通路を閉鎖しさえすればよいことによって排除することができる。
【００１２】
別の方法は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１００２９７９９号明細書に記載される。この場合、ピストン底部における、製品に面したシール縁部は、空気がピストンの挿入時に逃げることができるように小さく形成されている。製品の供給時に、高められた圧力下で必要となるシール作用を有するためには、ピストンが内部に拡開リングを有している。この拡開リングは供給器具ピストンの押圧によって、カートリッジ壁までのピストン底部の伸長を生ぜしめる。
【００１３】
ヨーロッパ特許出願公開第３０１３２７号明細書では、拡開リングの原理が使用されるものの、伸長は第１に単に供給器具によって生ぜしめられず、第２の処理ステップにおいて、そこで、ピストン底部の即座のかつ永続的な伸長のために働く補強リングが拡開リングに緊締するように押し込まれる。
【００１４】
より大きな直径のためカートリッジ縁部に載置する後方の縁部を有する、弾性的な底部を備えたピストンは、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４２２９５８８号明細書に述べられる。
【００１５】
公知先行技術の解決手段には、空気抜き可能性と、バリヤ特性と、処理および充填の簡単さとに関して所望することがまだ大いにある。
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１００２９７９９号明細書
【特許文献２】ドイツ連邦共和国特許出願公開第４２２９５８８号明細書
【特許文献３】ヨーロッパ特許第０３０１３２７号明細書
【特許文献４】ドイツ連邦共和国実用新案第８７１０２３３号明細書
【特許文献５】ドイツ連邦共和国特許出願公開第３４０５５４７号明細書
【特許文献６】ヨーロッパ特許出願公開第０１５２３７３号明細書
【特許文献７】ドイツ連邦共和国特許出願公開第３４３５５７６号明細書
【特許文献８】ドイツ連邦共和国特許出願公開第３６３５８４９号明細書
【特許文献９】国際公開第９０／０５０９６号パンフレット
【特許文献１０】ドイツ連邦共和国特許出願公開第２３０２３６４号明細書
【特許文献１１】ヨーロッパ特許出願公開第１２０９０９８号明細書
【特許文献１２】ヨーロッパ特許第２８１７５５号明細書
【特許文献１３】アメリカ合衆国特許第４８３４２６８号明細書
【特許文献１４】ヨーロッパ特許第３４４４９１号明細書
【特許文献１５】ヨーロッパ特許第４６３９９１号明細書
【特許文献１６】ヨーロッパ特許第４９７７３９号明細書
【特許文献１７】アメリカ合衆国特許第５４００９２６号明細書
【特許文献１８】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６４３５０６号明細書
【特許文献１９】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７１４３３１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって、本発明の課題は、充填時に空気封入物なしに処理することができ、可能な限り簡単なかつ迅速な充填を許容していて、湿分に対する良好なバリヤ特性を提供していて、圧送圧下で変形しないために、高い機械的な強度を有しているカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この課題を解決するために本発明の構成では、シールピストンが、カートリッジ内壁よりも幾分小さな外側寸法を有しており、これによって、シールピストンとカートリッジ内壁との間に空気抜き開口が解放し続けており、拡開ピストンが、少なくとも幾つかの箇所に、該拡開ピストンのためにシールピストンに設けられた中空室が収容することができるよりも大きなサイズを有しているようにした。
【発明の効果】
【００１８】
ピストンの特別な構成および場合によっては種々異なる材料から成る特別な組合せが使用されることによって、要求された全ての特性を得ることができ、固有の要求に適合させることができる。
【００１９】
本発明によって、シールピストン内への拡開ピストンの導入後、空気抜き開口がシールピストンの半径方向の変形によって外部に対して閉鎖される。カートリッジは二重カートリッジまたは多重カートリッジとして形成されていてもよい。
【００２０】
ピストンの主特徴は、拡開ピストンによって閉鎖可能な空気抜き開口を備えた２つの部分（シールピストンおよび拡開ピストン）から成る形状である。シールピストンは、主として、弾性変形可能であるかもしくはシールピストンの材料が撓む。たとえば、弾性的なまたは可塑性の材料、たとえばＰＥ−ＬＤ（低密度ポリエチレン）、ＰＥ−ＨＤ（高密度ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）またはＴＰＥ（熱可塑性エラストマ）またはブレンドから成る比較的肉薄のシールピストンをプラスチック射出成形体として簡単にかつ廉価に製作することができる。しかし、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）または種々異なるゴム種も適している。しかし、この材料は射出成形によって処理することができず、したがって、製作に関して高価となる。この場合、材料選択は製品との不相溶性に基づき制限することができる。
【００２１】
製品の供給時に生ぜしめられ得る高い力を抑制するためには、より僅かにフレキシブルなかつ著しく硬質の材料から成る別個の拡開ピストンを提供することが有利である。この拡開ピストンは、主として剛性的である。この場合、たとえばＰＰ、ＰＥ−ＨＤ、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）によって、必要となる機械的な強度とバリヤ作用とを備えた材料を射出成形技術に対して選択することができる。金属、たとえばアルミニウムまたは鋼の使用は可能であるが、しかし、高価である。
【００２２】
拡開ピストンは半径方向外向きに、シールピストンをより強く円筒状のカートリッジ内壁に押圧する力を加える。このことは、たとえば拡開ピストンがシールピストン内に圧入可能であり、複数の箇所に、シールピストンの相応の中空室が収容することができるサイズよりもよりも大きなサイズを有していることによって構造的に解決することができる。これによって、外方に向けられた押圧力が得られる。拡開ピストンをシールピストン内に衝突するまで挿入することは有利であり、これによって、固い結合が形成される。このことは、係止手段によって簡単に実現することができる。
【００２３】
圧入過程または衝突過程時に生ぜしめられる空気圧は、場合によっては、拡開ピストンに設けられた開口を通って導出することができる。しかし、空気圧は、シールピストンの中空室に対する押圧力を高めるためにも使用することができる。シールピストンは、有利には、すでに、主として、シリンダ壁に滑り結合しているものの、まだ空気抜き開口が一般的に環形状でシリンダ壁に沿って解放しているように形成されている。空気抜き開口は拡開ピストンの圧入後に閉鎖される。シールピストンが、充填物に向けられた側で凸面状にまたは円錐形に形成されていても有利である。これによって、充填時に押し退けられる空気が空気抜き開口に案内される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面につき詳しく説明する。
【００２５】
シールピストン１は後方から中空に形成されていて、製品４をシールしかつ掻き落とすための全周にわたって延びる複数のリング６，７，８を有していて、全ての箇所において直径に関してカートリッジ管３の内径よりも僅かに小さく寸法設定されている。
【００２６】
拡開ピストン２は、有利には、衝突するまでシールピストン１内に挿入することができ、可能な限り周方向に延びる隆起部１０で上側のシールピストン縁部８に載置し、これによって、僅かしかシールピストン内に押し込まれていないものの、カートリッジ内に挿入するまで前方の隆起部１８によってシールピストンに保持されるように成形されている。
【００２７】
拡開ピストン２の底部９には、両ピストン１，２の内外の嵌合を可能にするために、小さな通気孔１２が設けられている。シールピストン１を拡開ピストン２とバリヤシート１４とに組み合わせた全体ピストン１５の圧力を可能な限り均等に受け止めるためには、拡開ピストン２が、底部９から縁部１７にまで達していてよいリング１１および／または半径方向に延びるブレース１６を中空室内に有していてよい。
【００２８】
上側の縁部１７に拡開ピストン２は隆起部１３を有している。この隆起部１３はシールピストン１の内縁部１９を越えて張り出しているものの、カートリッジ壁３にまで達していない。
【００２９】
シール・拡開ピストン１＋２は、すでに既製されて充填時に使用される。この場合、時間的なかつ機械的な手間は一体のピストンの手間と同一視され得る。
【００３０】
シールピストン１は底部５を有している。この底部５は製品接触方向に湾曲させられているかまたは先細りにされており、これによって、製品に対する接触が、まずカートリッジ管３の中央で形成される。ピストン底縁部６と、このピストン底縁部６の後方に続く全てのシールリング７／８とは、カートリッジ管３内径よりも僅かに小さな直径を有しているので、まだ既存の空気２０がさらなる押込み時に製品４によって押し退けられる。製品４がカートリッジ壁３とピストン底縁部６との間の薄いギャップを閉塞した場合に初めて、ピストンを引き続き押し進めるための力が急激に増加させられる。
【００３１】
これによって、拡開ピストン２が、当接するまでシールピストン１内に押し込まれる。この場合、シールピストン１のシールリング６／７がカートリッジ壁３にまで拡張され、シールピストン１の底部５が、伸長によって拡開ピストン２の底部９に当て付けられる。係止手段２１によって、この位置は維持され続ける。
【００３２】
特に敏感な製品に対して、組合せピストン１＋２の既製時に、たとえばアルミニウムまたはＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール共重合樹脂）から成るバリヤシート１４がシールピストン１内に挿入されてよい。これによって、バリヤ特性をさらに一層改善することができる。シートはシールピストンの内側に設けられていて、拡開ピストンの導入および係止後に拡開ピストンとシールピストンとの間にとどまっている。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】シールピストンと拡開ピストンとから成る２つのピストンを備えた、拡開ピストンの押込み前の二重カートリッジを示す図である。
【００３４】
【図２】拡開ピストンの押込み後の状況を示す図である。
【００３５】
【図３】押込み前のシールピストンと拡開ピストンとの個々の部分を示す図である。
【００３６】
【図４】拡開ピストンの押込み後の状況を示す図である。
【００３７】
【図５】リングとブレースとを図示すための平面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  シールピストン、  ２  拡開ピストン、  ３  カートリッジ管、  ４  製品、  ５  底部、  ６，７，８  シールリング、  ９  底部、  １０  隆起部、  １１  リング、  １２  通気孔、  １３  隆起部、  １４  バリヤシート、  １５  全体ピストン、  １６  ブレース、  １７  縁部、  １８  隆起部、  １９  内縁部、  ２０  空気、  ２１  係止手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年9月7日(2004.9.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
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