Картридж

Область техники
Настоящая полезная модель относится к картриджу. В частности, полезная модель относится к новой, в сущности D-образной форме поперечных сечений отсеков картриджа и соответствующих поршней, взаимодействующих с этими отсеками. Такая в сущности D-образная форма, в частности, образована множеством только радиусных сегментов.
Уровень техники
Стоматологические материалы часто хранят в упаковках, из которых они могут быть непосредственно дозированы в желаемое месторасположение. Например, стоматологические материалы могут быть дозированы из упаковки на лоток или в ячейку, а оттуда помещены в ротовую полость пациента. В других случаях стоматологические материалы могут быть помещены в ротовую полость пациента непосредственно из такой упаковки.
Стоматологические материалы также часто приготавливают из двух или более ингредиентов, смешиваемых друг с другом прямо перед применением. Часто отдельные ингредиенты получают в виде порций из более крупных упаковок, например из туб, пакетов или картриджей. На рынке представлены упаковки, позволяющие осуществлять ручное или автоматическое дозирование двух или более ингредиентов в желаемых количествах и в соответствующем соотношении для смешивания. Также существуют упаковки, позволяющие осуществлять дозирование порций уже смешанных материалов из отдельно хранящихся ингредиентов.
Часто для хранения и смешивания двухингредиентных стоматологических материалов используются двухкамерные шприцы. Такие двухкамерные шприцы обычно имеют расположенные бок о бок две цилиндрические камеры, из которых ингредиенты стоматологического материала могут быть выдавлены путем выталкивания поршней в соответствующую камеру. В одной из конфигураций такой двухкамерный шприц имеет камеры D-образной формы, которые, будучи расположенными бок о бок, вместе образуют одну цилиндрическую конструкцию, например, такую как раскрытая в патенте США на промышленный образец №362,722.
Несмотря на то что существующие шприцы обеспечивают определенные преимущества, все еще существует необходимость в обеспечении относительно компактного и простого в использовании шприца, но который бы дополнительно обеспечивал относительно длительный срок хранения содержащихся в нем ингредиентов.
Раскрытие сущности полезной модели
В одном аспекте полезная модель относится к картриджу для хранения и дозирования двухингредиентного стоматологического материала. Картридж содержит два отсека, каждый из которых выполнен протяженным внутри картриджа, с поперечным сечением, которое в сущности соответствует D-образной форме. Периметр D-образной формы образован множеством только радиусных сегментов. Также по меньшей мере два из указанных радиусных сегментов характеризуются разными радиусами или имеют разные радиусы. Каждый из разных радиусов является конечным.
В рамках настоящей полезной модели термин «радиусный сегмент» следует понимать как технический элемент, характеризующийся конкретным радиусом. В частности, радиусный сегмент технически отличается от прямой линии, которая с математической точки зрения может быть определена как окружность, характеризующаяся бесконечным радиусом.
Полезная модель имеет преимущество, заключающееся в том, что она способствует максимизации герметичности уплотнения между поршнями и картриджем. Кроме того, полезная модель способствует максимизации периода времени, в течение которого стоматологический материал или его ингредиенты могут храниться внутри картриджа, будучи закрытыми посредством поршней, без существенного изменения свойств стоматологического материала.
Картридж согласно полезной модели может быть выполнен протяженным в целом линейно вдоль продольной оси. Предпочтительно, картридж имеет внешнюю цилиндрическую форму на большей части длины картриджа, на которую протяжен картридж. Отсеки могут быть выполнены протяженными параллельно друг другу и параллельно продольной оси. Предпочтительно, каждый из отсеков выполнен протяженным в сущности с одинаковым поперечным сечением. Предпочтительно, указанные два ингредиента отделены друг от друга разделительной стенкой картриджа.
В одном воплощении отсеки имеют размер, рассчитанный на хранение двух ингредиентов в объемном соотношении 1:1. Однако в других воплощениях отсеки могут иметь размер, рассчитанный на хранение двух ингредиентов в объемных соотношениях 1:2, 1:3, 1:5, 1:10 или любом другом подходящем соотношении. Такие различные объемные соотношения предпочтительно обеспечивают соответствующие различные соотношения смешивания ингредиентов путем использования отсеков, и могут достигаться посредством D-образных форм поперечных сечений отсеков разного размера.
В одном из воплощений радиусные сегменты соединены друг с другом с обоих концов, при этом все радиусные сегменты вместе образуют замкнутую линию, образующую периметр поперечного сечения отсека.
В еще одном воплощении радиусные сегменты соединены или последовательно соединены в цепь и соответствующие касательные двух радиусных сегментов, проходящие через соединение, совпадают. Таким образом, периметр поперечного сечения на всей своей протяженности не имеет острых углов.
В еще одном воплощении периметр поперечного сечения отсека образован только четырьмя радиусными сегментами, стыкующимися друг с другом и образующими замкнутую линию. В частности, периметр поперечного сечения отсека предпочтительно образован только первым, вторым, третьим и четвертым радиусными сегментами. Первый и второй радиусные сегменты могут характеризоваться разными радиусами и соединяться на одном из своих концов с третьим радиусным сегментом, и соединяться на другом из своих концов с четвертым радиусным сегментом. Третий и четвертый радиусные сегменты предпочтительно характеризуются одинаковыми радиусами или имеют один и тот же радиус. Радиус третьего и четвертого радиусных сегментов предпочтительно меньше радиуса каждого из первого и второго радиусных сегментов, например, радиус третьего и четвертого радиусных сегментов может составлять от 1/3 до 1/10 радиуса второго радиусного сегмента. Также радиус второго радиусного сегмента предпочтительно меньше радиуса первого радиусного сегмента, например, радиус второго радиусного сегмента может составлять от 1/3 до 1/8 радиуса первого радиусного сегмента. В предпочтительном воплощении эти радиусы могут быть следующими:
- радиус первого радиусного сегмента может составлять от приблизительно 10 мм до приблизительно 50 мм, предпочтительно приблизительно 20 мм;
- радиус второго радиусного сегмента может составлять от приблизительно 2 мм до приблизительно 16 мм, предпочтительно приблизительно 4 мм; и
- радиус третьего и четвертого радиусных сегментов может составлять от приблизительно 0,3 мм до приблизительно 3 мм, предпочтительно приблизительно 0,7 мм.
Предпочтительно, кривизна первого, второго, третьего и четвертого радиусных сегментов продолжается в одном и том же направлении, хотя величина кривизны может отличаться в соответствии с отличающимися радиусами первого, второго, третьего, и четвертого радиусных сегментов. Иными словами, замкнутая линия, образованная первым, вторым, третьим и четвертым радиусными сегментами, предпочтительно не содержит точек перегиба.
В еще одном воплощении, картридж в передней части содержит выпускное отверстие для каждого из отсеков для выдавливания одного из двух ингредиентов из картриджа. Дополнительно, картридж имеет заднюю часть, противоположную передней части, при этом задняя часть может быть выполнена с возможностью вмещения поршня внутри отсека. В частности, задняя часть может быть выполнена с возможностью вмещения поршня внутри каждого из отсеков.
Еще один аспект полезной модели относится к поршню для дозирования ингредиента стоматологического материала. Поршень предпочтительно выполнен с возможностью взаимодействия с картриджем согласно полезной модели. В частности, поршень имеет размер и форму, подходящую для вхождения со скольжением в один или любой из отсеков картриджа. Соответственно, поршень имеет поперечное сечение, в сущности соответствующее D-образной форме. Термин «поперечное сечение поршня» согласно настоящему описанию относится к поперечному сечению в плоскости, перпендикулярной направлению, в котором поршень способен перемещаться для дозирования стоматологического материала. Также периметр D-образной формы поперечного сечения поршня образован множеством радиусных сегментов. Также по меньшей мере два из радиусных сегментов имеют в своей основе или содержат отличающиеся радиусы.
В одном из воплощений радиусные сегменты соединены друг с другом с обоих концов таким образом, чтобы все радиусные сегменты вместе формировали замкнутую линию, образующую периметр поперечного сечения отсека. Предпочтительно, радиусные сегменты соединены или последовательно соединены в цепь таким образом, чтобы соответствующие касательные двух радиусных сегментов, проходящие через соединение, совпадали.
В еще одном воплощении периметр поперечного сечения поршня образован только четырьмя радиусными сегментами, стыкующимися друг с другом и образующими замкнутую линию. Периметр поперечного сечения поршня предпочтительно образован только первым, вторым, третьим и четвертым радиусными сегментами, при этом первый и второй радиусные сегменты характеризуются разными радиусами или имеют разные радиусы и соединяются на одном из своих концов с третьим радиусным сегментом, и соединяются на другом из своих концов с четвертым радиусным сегментом. Третий и четвертый радиусные сегменты предпочтительно характеризуются одинаковыми радиусами или имеют один и тот же радиус. Радиус третьего и четвертого радиусных сегментов предпочтительно меньше радиуса каждого из первого и второго радиусных сегментов, например, радиус третьего и четвертого радиусных сегментов может составлять от 1/3 до 1/10 радиуса второго радиусного сегмента. Также радиус второго радиусного сегмента предпочтительно меньше радиуса первого радиусного сегмента, например, радиус второго радиусного сегмента может составлять от 1/3 до 1/8 радиуса первого радиусного сегмента. Радиусы первого, второго, третьего и четвертого радиусных сегментов периметра поперечного сечения поршня предпочтительно соответствуют размеру выноса, в сумме с соответствующим радиусом первого, второго, третьего и четвертого радиусных сегментов периметра поперечного сечения отсека. Вынос может составлять от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 0,5 мм. Таким образом, предпочтительные радиусы могут быть следующими:
- радиус первого радиусного сегмента может составлять от приблизительно 10,1 мм до приблизительно 50,5 мм, предпочтительно приблизительно 20,1 мм;
- радиус второго радиусного сегмента может составлять от приблизительно 2,1 мм до приблизительно 16,5 мм, предпочтительно приблизительно 4,1 мм; и
- радиус третьего и четвертого радиусных сегментов может составлять от приблизительно 0,4 мм до приблизительно 3,5 мм, предпочтительно приблизительно 0,8 мм.
В еще одном воплощении поршень содержит предпочтительно юбкообразную эластичную уплотнительную манжету. Уплотнительная манжета предпочтительно формирует крайний внешний периметр поперечного сечения поршня. Любые указанные в данном описании размеры поперечного сечения поршня относятся к крайнему внешнему периметру поперечного сечения поршня. Поршень может иметь корпус поршня, содержащий переднюю сторону поршня и заднюю сторону поршня. Передняя сторона поршня относится к стороне, которая выполнена обращенной к ингредиенту в камере, тогда как задняя часть поршня выполнена обращенной от ингредиента. Уплотнительная манжета предпочтительно выступает из корпуса поршня с передней стороны поршня. Предпочтительно, чтобы поперечное сечение уплотнительной манжеты увеличивалось в направлении, вдоль которого уплотнительная манжета выступает из корпуса поршня. В частности, в направлении, вдоль которого уплотнительная манжета выступает из корпуса поршня, каждый из радиусов радиусных сегментов увеличивается, предпочтительно с сохранением одинакового выноса.
В еще одном воплощении картридж содержит стоматологический материал в виде двух ингредиентов. Предпочтительные стоматологические материалы могут быть выбраны из: стоматологических лайнеров, жидкотекучих стоматологических материалов, композитных стоматологических материалов, стоматологических полимерцементов, модифицированных связующим стеклоиономерных цементов, стоматологических слепочных материалов и стоматологических материалов для пломбирования.
В предпочтительном воплощении картридж и/или поршень выполнены из пластмассового материала, в частности полипропилена (высокой плотности), полибутадиентерефталата, полиамида или полиоксиметилена.
В еще одном аспекте полезная модель относится к шприцу, содержащему картридж согласно полезной модели и два поршня согласно полезной модели. Шприц может дополнительно содержать дозирующую насадку и статический смеситель, размещенный в дозирующей насадке. Такой шприц может быть выполнен с возможностью смешивания двух ингредиентов при их дозировании через дозирующую насадку. Насадка может быть изготовлена из полипропилена или поликарбоната.
В еще одном воплощении шприц содержит толкатель для выталкивания поршней в соответствующие отсеки для выдавливания ингредиентов к дозирующей насадке. Толкатель и поршень могут быть выполнены в виде одной детали (например, монолитной) или могут быть собраны из двух поршней и толкателя, представляющих собой отдельные части.
Толкатель может быть изготовлен из полипропилена (высокой плотности), полибутадиентерефталата, полиамида или полиоксиметилена. Все детали шприца могут быть изготовлены методом литья под давлением. Таким образом, может быть обеспечен относительно недорогой шприц.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - вид в перспективе шприца согласно одному из воплощений полезной модели;
Фиг. 2 - вид в поперечном сечении шприца, показанного на фиг. 1;
Фиг. 3 - вид в поперечном сечении картриджа согласно одному из воплощений полезной модели; и
Фиг. 4 - вид спереди двух поршней согласно одному из воплощений полезной модели.
Осуществление полезной модели
На Фиг. 1 показан шприц 1, содержащий картридж 10 согласно полезной модели, толкатель 20 и дозирующую насадку 30. Картридж 10 шприца 1 предварительно наполнен двумя ингредиентами стоматологического материала. Картридж 10 закрыт в задней части 11 картриджа 10 толкателем 20. Дополнительно, в передней части 12 картридж 10 имеет выпускные отверстия (не показанные на данном виде), закрытые с возможностью открытия посредством дозирующей насадки 30. В данном примере передняя часть 12 картриджа 10 и дозирующая насадка 30 совместно образуют поворотный золотниковый клапан. Такой поворотный золотниковый клапан выполнен с возможностью поворота между закрытым положением, в котором выпускные отверстия картриджа 10 закрыты дозирующей насадкой 30, и открытым положением, в котором выпускные отверстия связаны по текучей среде с выпускным каналом 31, образованным дозирующей насадкой 30. Таким образом, в открытом положении ингредиенты, содержащиеся в шприце 1, могут выдавливаться из картриджа 10 через выпускной канал 31 дозирующей насадки 30.
В данном примере картридж 10 выполнен протяженным в сущности в виде цилиндрической внешней формы. Было обнаружено, что такая форма обеспечивает относительно удобное ручное позиционирование шприца во время его использования пользователем. В частности, картридж предпочтительно выполнен с возможностью вращения посредством манипуляции с цилиндрической внешней формой картриджа 10. Соответственно, картридж 10 (а следовательно, и шприц 1) может относительно легко позиционироваться посредством его поворота и с помощью одной руки.
Также картридж в данном примере содержит некруглую пластину 13 для пальцев. Несмотря на то что форма пластины 13 для пальцев основана на круглой форме, вырезы 14 обеспечивают плоские участки или опорные точки, препятствующие качению картриджа 10 на плоской поверхности. Таким образом, если шприц 1 расположен на стоматологической полочке или столике, пластина 13 для пальцев картриджа 10 предпочтительно предотвращает качение и падение шприца.
Толкатель 20 имеет два штока 21, 22 толкателя, вмещаемых на переднем конце 23 толкателя 20 внутри отсеков (не показаны) в картридже 10. На заднем конце 24 толкатель 20 содержит пластину 25 для пальцев. Пластина 25 для пальцев позволяет пользователю выталкивать толкатель 20 вперед для выдавливания стоматологического материала из шприца 1.
На Фиг. 2 показан вид в поперечном сечении шприца 1, выполненном через картридж 10. Картридж 10 имеет два отсека 15, 16 в сущности D-образного поперечного сечения, протяженные через картридж 10. Как показано, две в сущности D-образные формы расположены зеркально относительно друг друга так, чтобы картридж 10 имел, с одной стороны в сущности цилиндрическую внешнюю форму, а на другом конце образовывал внешнюю стенку 17 с разделительной стенкой 18, характеризующейся в сущности постоянной толщиной стенки. В сущности постоянная толщина стенки, например, облегчает изготовление картриджа методом литья под давлением.
На Фиг. 3 более подробно показана форма поперечного сечения картриджа 10. В частности, периметр D-образной формы образован множеством только радиусных сегментов 19a, 19b, 19c и 19d. (Радиусные сегменты 19a, 19b, 19c и 19d соответствуют первому, третьему, второму и четвертому радиусным сегментам соответственно.) Радиусный сегмент 19a, смежный с разделительной стенкой имеет в своей основе радиус, отличный от радиуса противоположного радиусного сегмента 19c, смежного с внешней стенкой 17. В частности, радиусный сегмент 19a характеризуется радиусом, большим, чем у радиусного сегмента 19c. Таким образом, с одной стороны, достигается, в сущности D-образная форма, но, с другой стороны, исключается прямолинейный сегмент. Было обнаружено, что отсек, имеющий поперечное сечение, в основе которого использованы только радиусные конструкции, позволяет получить более надежное уплотнение, по сравнению с поперечным сечением, содержащим одну или более прямолинейных конструкций. Также радиусные сегменты 19а, 19b, 19с и 19d соединяются так, чтобы соответствующие касательные двух радиусных сегментов, проходящие через соединение, на каждом радиусном сегменте совпадали. Или, иными словами, радиусные сегменты 19a, 19b, 19c и 19d плавно стыкуются друг с другом и вместе образуют замкнутую линию, образующую периметр поперечного сечения.
На Фиг. 4 показан вид снизу двух поршней 26, 27. Каждый из двух поршней 26, 27 выполнен с возможностью вхождения с нажимом в соответствующий отсек картриджа, показанный на Фиг. 1-3. В частности, форма поперечного сечения каждого поршня соответствует форме поперечного сечения соответствующего отсека. Однако поршни 26, 27 предпочтительно имеют увеличенный размер, в частности увеличенный выносом в двух направлениях относительно формы поперечного сечения соответствующего отсека.
Каждый поршень 26/27 имеет юбкообразную уплотнительную манжету 26a/27a соответственно. В данном примере каждая уплотнительная манжета 26a/27a выступает из передней стенки 26b/27b поршня 26/27 и образует кольцеобразную уплотнительную кромку на его крайнем переднем конце. Форма уплотнительной кромки соответствует увеличенной в двух направлениях форме поперечного сечения соответствующего отсека. Таким образом, уплотнительная манжета 26/27 выполнена с возможностью обеспечения посадки с натягом относительно стенки картриджа, образующей отсек, вмещающий поршень 26/27. Соответственно, уплотнительная манжета 26/27 выполнена с возможностью обеспечения герметичного уплотнения со стенкой картриджа, образующей отсек. В данном примере уплотнительная манжета 26/27 выступает в сущности воронкообразно, но при этом сохраняя в сущности D-образную форму поперечного сечения, причем воронка отрывается в сторону свободного конца уплотнительной манжеты 26/27. Для использования поршень 26/27 предпочтительно устанавливают в соответствующий отсек картриджа, при этом уплотнительная манжета 26/27 ориентирована в направлении соответствующего ингредиента, содержащегося в отсеке. Соответственно, выталкивание поршня 26/27 в направлении отсека для дозирования ингредиента сообщает ингредиенту давление, и вследствие возникающего в ингредиенте давления, уплотнительная манжета, предпочтительно вытесняется к стенке картриджа, образующей отсек. Таким образом, сообщаемое ингредиенту при выталкивании поршня 26/27 давление предпочтительно приводит к повышению уплотнительного эффекта. Следовательно, протекание при дозировании может быть минимизировано. Также было обнаружено, что, благодаря форме поперечного сечения уплотнительной манжеты, в основе которой лежат только радиусные сегменты, уплотнительный эффект (см. стрелки на фигурах) обеспечивается вдоль всего периметра уплотнительной манжеты 26/27 независимо от давления, возникающего в ингредиенте. В этом заключается отличие от D-образной уплотнительной манжеты, имеющей форму поперечного сечения, содержащую прямой участок. Прямой участок уплотнительной манжеты, обращенный к ее средней части, в зависимости от создаваемого в ингредиенте давления, может обеспечивать лишь незначительный уплотнительный эффект или может вообще не обеспечивать никакого уплотнительного эффекта, поэтому может происходить протекание. Такой недостаточный уплотнительный эффект, в частности, может возникать при хранении картриджа, при котором давление, при наличии такового, внутри ингредиентов является низким, или даже создается разрежение вследствие изменений температуры. Таким образом, полезная модель способствует максимизации уплотнительного эффекта между поршнем и картриджем, которые имеют в своей основе D-образную конфигурацию.