説明

容器およびピストン

【課題】歯科材料などの高粘度材料を適量送与する容器およびピストンにおいて、低い絞り出し圧力で適量送与することと、デッドボリュームが小さく、かつ、送与される材料の分離があまり生じないことが促進される容器およびピストンを提供する。
【解決手段】高粘度の歯科材料を収容して送り出す容器は、内部チャンバを画定するハウジングを有する。ハウジングおよび内部チャンバは、第1区画2、移行領域3、および出口ノズル4を有する。移行領域の内部チャンバは、その第2端部32に向かって連続して先細るテーパである。移行領域の内部チャンバは、開口角度βが約55°である斜円錐台の外側表面によって画定される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、歯科材料などの高粘度材料を収容して適量送与する容器に関し、前記容器は、内部チャンバ、ピストンを導入するための開口部、および送り出し開口部が画定されるハウジングを含み、前記ハウジングは、第1の円筒状の内部チャンバ区画を画定すると共に、第1の中心縦軸、第1端部、および第2端部を有する第1ハウジング区画と、出口ノズルを形成すると共に、第2の中心縦軸、第1端部、および第2端部を有する第2ハウジング区画であって、前記第2端部に形成された開口部に開口する出口流路を画定する第2ハウジング区画と、移行区画とを含み、前記移行区画の第1端部は、前記第1ハウジング区画の第2端部に接続され、前記移行区画の第2端部は、前記第2ハウジング区画の第1端部に接続され、前記第1の中心縦軸および前記第2の中心縦軸は、角度αで交差する。また、本発明は、ピストン、特に、前記容器から材料を絞り出すピストンに関する。
【背景技術】
【0002】
各種の塗布分野(例えば、歯科技術の分野)では、高粘度材料が利用される。複合材料は、高容量の充填剤を含むため、ひけに対する高い抵抗力と可塑性とを持つ。
【0003】
前述の材料は、例えば、2gから5gの分量を単位として適量送与される。250mgから350mgというような少量は、例えば、容器または先端部内の規格化された使い捨てプラスチックパッケージで送与される。
【0004】
複合材料によってある程度異なるが、使用中、非常に高い絞り出し圧力が容器内に生じ、適量送与プライヤには非常に大きい絞り出し力が生じる。低い絞り出し圧力は、容器を破壊し得ないため、信頼性の高い使用状況を提供するが、歯科医などの使用者は、塗布に便利な細長い送与流路を求めている。精度のよい操作のためには、可能な限り低い絞り出し力が有利である。これらの要件の間の最適な解決策を見つける必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】独国特許発明第10218859号明細書(DE10218859B4)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
前述の内容から、本発明は、歯科材料などの高粘度材料を適量送与する容器およびピストンにおいて、低い絞り出し圧力で適量送与することと、デッドボリュームが小さく、かつ、送与される材料の分離があまり生じないことが促進される容器およびピストンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前述の目的は、請求項1、12、または16に係る容器、請求項20に係るピストン、および請求項23に係る容器とピストンの組み合わせを提供することによって達成される。有利な実施形態は、従属請求項の特徴から得られる。
【0008】
高粘度材料を収容して適量送与する本発明の容器はハウジングを含み、前記ハウジングは、内部チャンバ区画を画定すると共に、ピストンを挿入するための一つの開口部および一つの送り出し開口部を有し、前記ハウジングは、特に、円筒状である第1内部チャンバ区画を画定すると共に、第1の中心縦軸、第1端部、および第2端部を有する第1ハウジング区画と、出口ノズルを形成すると共に、第2の中心縦軸、第1端部、および第2端部を有する第2ハウジング区画であって、前記第2端部に形成された送り出し開口部に開口する出口流路を画定する第2ハウジング区画と、移行区画とを含み、前記移行区画の第1端部は、前記第1ハウジング区画の第2端部に接続され、前記移行区画の第2端部は、前記第2ハウジング区画の第1端部に接続され、前記第1の中心縦軸と前記第2の中心縦軸は、40〜50°、好ましくは45°の角度αで交差する。移行区画は、自身の第1端部から第2端部に向かって先細るテーパで、そのテーパの角度βは、少なくとも50°から90°である。
【0009】
提案した幾何形状は、内部チャンバの幾何形状が流動を促進するものであるため、必要な絞り出し圧力を低減する。歯科材料の絞り出し中の流動抵抗が低減される。絞り出し圧力が低いため、出口流路の直径を小さくできる。これにより、塗布中の材料損失が削減される。また、歯科材料の送り出しに要する時間および労力が削減される。絞り出しに必要な力は、例えば、20〜30%低減することができる。
【0010】
容器の候補となる材料は、PE、特に、PA,PBT,POMなどのプラスチックである。
【0011】
改良のために容器の内側輪郭を最適化した。この利点は、主に、比較的急勾配のテーパ角度βに起因する。移行部も、高粘度材料が分離する傾向を抑制する。高粘度の歯科材料は、円錐台を用いることで、内径の大きい部分から小さい部分に移行するときの流動抵抗が明らかに小さくなる。
【0012】
テーパ角度の下限は50°である。これより小さい角度は、容器の特性を大幅に損なう。小さい円錐角度は、流動抵抗の多大な増加をもたらす。
【0013】
本発明の幾何形状の更に他の利点は、製造の容易さである。円錐台の移行部を有する第1円筒芯型、および前記円錐台に対して直角の接触面を有するノズル芯型には、アンダーカットがない。したがって、この構造は、2つの芯型を用いて作製して型から取り出すことができる。
【0014】
第1と第2の中心縦軸の間の角度αは、10°から80°の間、特に、30°から60°の間であると好ましく、40°から45°の間であると特に好ましい。
【0015】
好ましくは、移行区画は斜円錐台の形状で先細りになるテーパで、そのテーパの角度βは、円錐の開口角度に対応する。斜円錐において、先端は、円形底面の中心を通る垂直な直線から外れた位置に存在する。移行領域に斜円錐台(開口角度の大きい円錐台)を用いることは、第1と第2の中心縦軸間の角度αによって必要とされる。
【0016】
斜円錐台は、第1の中心縦軸に対して角度γで傾斜するように設けることができ、この角度γは、具体的には10°から20°である。これにより、ピストンは、移行区画内により深く入り込むことができるため、回収不能な材料の量(材料損失)が低減される。
【0017】
具体的には、移行区画が第1内部チャンバ区画を出口流路に接続し、移行部は、第1内部チャンバ区画と移行区画の内部チャンバとの間、および移行区画の内部チャンバと出口流路との間で、連続していてよい。更に好ましい実施形態において、移行区画は、第1内部チャンバ区画を出口流路に接続し、移行区画と出口流路の間の移行部は、充填剤の流動方向を横切って配置される壁部小領域を有する。これにより流動端が形成される。
【0018】
具体的には、壁部小領域は環状の設計であってよく、第2の中心縦軸に対して垂直に設けることができる。
【0019】
移行区画の内部チャンバの直径(d)は、好ましくは、その第1端部から壁部小領域の外側境界に向かって一定の傾斜角で漸減する。
【0020】
第2ハウジング区画は、壁部小領域を介して移行区画に接続できる。
【0021】
移行区画と出口流路の間の移行部は、流動端を含むことができる。壁面区画または流動端を通る際に、材料には微細な変化が生じる。せん断応力により、分子鎖は、部分的に「ほどける」、すなわち絡み合いが解除されて、流動方向に配向される。すなわち、架橋が分解する。その結果、境界層内の粘度が変化して、ノズル内に積極的流動作用を引き起こす。流動圧力が消滅した後、再び、巨大分子が絡み合う、螺旋状に巻かれる、または拠り合わされる。ノズルから出た後の充填剤の分離は生じない。流動端の助けにより、更に明瞭な、絞り出し力の測定可能な低減および沈静化が実現する。流動作用は安定して継続されて、絞り出し力が顕著に変動することはない。
【0022】
第1内部チャンバ区画の直径(d1)は、出口流路の直径(2)よりも際立って大きい。第1ハウジング区画の第1端部の外側の領域には、フランジを形成することができる。このフランジは、通常、環状である。
【0023】
好ましくは、移行区画の内部チャンバの直径(d)は、その第1端部から第2端部に向かって一定の傾斜で漸減する。この傾斜は、移行領域のテーパから算出できる。
【0024】
本発明の好ましい実施形態において、移行区画は、第1ハウジング区画から直接連続し、第2ハウジング区画は、移行区画から直接、または前述の横方向の壁部小領域を介して連続する。
【0025】
ハウジングの壁面は、移行区画の領域において補強することができる。容器からの材料の絞り出し用として、標準の絞り出し器具が市販されている。これにより、鍔部と中ぐりの外形輪郭がほぼ規定される。ますます硬質になる材料が送り出されるため、前述の器具は、ますます、より大きい変換部(translation)で供給されている。このことは、絞り出し中の容器への荷重を増大させる。これに関して、従来の容器は、一般にノズルへの移行領域において破損する。この領域も、最も大きい力が生じる場所であり、断面は、出口流路によって脆弱になっている。底面を最適化する際に、約30%から50%の補強材は、十分な強度の増大を提供することが算定された。この補強材は、移行領域の外面に配設される。
【0026】
好ましくは、テーパの角度βは、50°から120°の間、特に、50°から70°の間である。より鈍角の角度の方が、より鋭角の角度よりも有害な影響が少ない。
【0027】
出口流路は、円筒形であると好ましい。更に他の実施形態において、出口流路は、ノズルの吐出開口に対して1°から3°の角度で開口する円錐形に形成できる。
【0028】
第1の直径(d1)は、具体的には、第2の直径(d2)の少なくとも2倍の大きさである。したがって、d1/d2の比は、例えば、2.0〜4.0の範囲になり得る。
【0029】
前述の目的は、本発明のピストンを提供することによっても達成され、このピストンは、出口流路に面する端面と、スクレーパエッジまたはリップを有し、そのスクレーパエッジに連続している側の前記端面の移行面は、ピストンの縦軸に対して90°から120°の角度(δ)を形成し、この角度(δ)は、充填剤を送り出す、意図した推力方向において、外側に向かう移行表面が斜め後方に延びるように設定される。「外側」の用語は、ピストンの縦軸から容器の内部壁面に向かう方向を表し、「後方」の用語は、材料を送与する容器に対するピストンの意図する推力方向と逆の方向を表す。このピストンの支援により、充填剤は、送り出し処理中に、容器の内部壁面に詰まることなく、容器の内部壁面から擦り落される。
【0030】
角度(δ)は、特に、105°から120°の間である。
【0031】
スクレーパエッジまたはリップには、特に、少なくとも一つの隆起部(好ましくは、ピストンの長手方向に延びる突起またはリブ)が形成される。
【0032】
ピストンは、高い圧力で円筒の壁面を圧迫する半弾性材料で形成することができる。この圧力は、接触面と円筒の内部壁面との間に、送り出される材料に対する十分な密封性と復元性が得られるようにピストンを変形させる。ピストンの接触面にコーティングを施して、滑性を大きくすることもできる。
【0033】
特に好ましい実施形態において、ピストンは、容器の内部壁面に対する詰まりや、食い込みを防ぐために、剛性と硬度の少なくともいずれかが比較的高いプラスチックで形成される。
【0034】
ピストンは、少なくとも一つのスクレーパリップを備えることができ、スクレーパリップには、少なくとも一つの隆起部が形成される。この隆起部は、スクレーパリップの外周に配置されて、容器の内部壁面とスクレーパリップの間の通気のための小さい間隙を形成する。
【0035】
ピストンは、対称形であってよく、2つの密封スクレーパリップを有する。各リップは、その外周に3つの隆起部を有する。これにより、複合材料とピストンの間の空気は、後方に逃げることができる。歯科材料を絞り出すと、容器から空気が抜ける。
【0036】
前述の目的は、特に、本発明の容器と本発明のピストンの組み合わせによっても達成される。
【0037】
これに関して、例えば、20μmから50μmの幅の間隙を、特に、スクレーパエッジと第1区画の内部壁面との間に形成できる。このため、エッジ511aまたは511bとピストンの内部壁面の間には、予荷重が存在しない。また、空気は、この間隙(通気孔)から流出できる。
【0038】
本発明の容器と本発明のピストンの組み合わせにおいては、大きいテーパ角度によって移行領域の容積が比較的小さくなることから、死角および死容積の形成が回避される。送り出し後の容器内の材料の残余量(容器の3つの領域内の残余材料で構成される量)は、損失量と見なされる。送り出される材料は極めて高価であり得るため、残余量は最小限であることが求められる。この点において、本ピストンは2つの機能、すなわち、壁面から歯科材料を擦り落とす機能と、可能な限り深く円錐内に進入するという機能を十分に果たしている。本容器の場合、鈍角のテーパ角度によって移行領域の容積が小さくなるため、容器内に残る材料の残余量も少ない。したがって、残余量は、ノズルの長さおよび直径によって画定されるノズル内の残余量から決まる。
【0039】
また、本発明の範囲において、容器から可能な限り多くの材料を送り出すために、円錐状のピストンを使用する必要はない。すなわち、円錐端面を持つ円錐状のピストンを用いると、材料は、容器の内部壁面とピストンの間に蓄積してそこに固着する。したがって、本発明の容器と本発明のピストンの組み合わせは、送り出し中の余分な摩擦を防ぐという点でも有利である。
【0040】
全体に、ピストンと円筒部の間における抵抗の低減が達成される。適量送与中に容器内に生じる非常に高い圧力または流動力には、必ず、ピストンと容器の間の抵抗が加算される。材料が絞り出されるときには、これら全ての抵抗に打ち勝たなければならない。この抵抗は、幾何形状が粗悪である場合、非常に高くなる可能性がある。勾配が急な円錐形の端面を持つ従来のピストンは、ピストンの円錐と円筒の壁面の間に材料が食い込むため、非常に高い摩擦力を発生させる可能性がある。このとき、材料の分離が生じ得る。このことは製品の質を低下させる一方で、他方では、ピストンが容器内で動き難くなる。
【0041】
前述したように、上記の欠点は本発明の組み合わせによって解決する。ピストンの端面は、容器の内部壁面との接触領域において、直角、または例えば、−10°から−30°の負の角度を形成する。つまり、容器の壁面とピストンの間に、90°に満たない鋭角の角度が形成される。ピストンの端部壁面のエッジ領域は、送り出し方向から見て斜め後方にある。これにより、材料は、壁面からきれいに擦り落とされる。克服しなければならないのは、ピストンと円筒部の間の摺動摩擦のみである。接着作用または分離は生じない。抵抗は、容器およびピストンに適切な材料を用いることによって、もしくは、少なくとも接触領域においてピストンをコーティングすることによって、またはその両方によって最適化することができる。コーティング材料の候補としては、ピストン材料に対するテフロン(登録商標)分散液、またはテフロン(登録商標)混和剤が挙げられる。
【0042】
前述したような容器とピストンの少なくともいずれかの製造工程も保護の対象として請求される。部品は射出成型され、容器の作製に、2つの芯型、すなわち、円筒の出口ノズルのため第1芯型と、第1内部チャンバ区画と円錐台状の移行領域のための第2芯型とが用いられる。この手法の実現可能性は、2つの芯型の間にバックモールド(back moulding)がないことによって保証される。これらの芯型は、アンダーカットなしで互いに直角に接触する。横力は発生しない。公差内の変位に対する対応策として、移行領域において、円錐状の区画(移行領域の第2端部)の直径が、ノズルの直径よりも所定量(例えば、0.2mmから0.5mm)だけ大きくなるようにする。
【0043】
前述した特徴を持つ、任意の新しい組み合わせも保護の対象として請求される。
【0044】
本発明の更に他の特徴および利点は、付属の図面に記載した好ましい実施形態についての下記の説明から明瞭になるであろう。図面は次のとおりである。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】本発明の容器の第1実施形態を示す平面図である。
【図2】図1に示した本発明の容器の第1の断面図である。
【図3】図1に示した本発明の容器の第2の断面図である。
【図4】本発明のピストンの第1実施形態を示す斜視図である。
【図5】本発明のピストンの第2実施形態の端面を示す平面図である。
【図6】本発明の容器の第2実施形態を示す第1の断面図である。
【図7】図6に示した本発明の容器の第2の断面図である。
【図8】図6に示した本発明の容器の詳細図である。
【図9】本発明のピストンの第3実施形態を示す長手方向斜視図である。
【図10】図9に示したピストンの長手方向の断面図である。
【図11】図9に示したピストンの前面の平面図である。
【図12】図11の一部についての詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【0046】
付属の図1に、高粘度の歯科材料を収容して送り出す本発明の容器1を示す。この容器1はプラスチックで形成される。
【0047】
容器は、内部チャンバを画定するハウジン部10を有する。ハウジン部10は、一方に、ピストン(図示せず)が挿入される第1開口部11、他方に、第2開口部12を含み、この第2開口部12は、ピストンが第1開口から内部チャンバ内に押し込まれたときに、歯科材料を排出できる送り出し開口部として機能する。
【0048】
ハウジングおよび内部チャンバは、第1区画2、移行領域3、および第2区画4(出口ノズル)を有する。
【0049】
第1区画2は、第1ハウジング区画20を含み、この第1ハウジング区画20の第1端部21に、容器1の第1開口部11が形成される。第1ハウジング区画20の第1端部には、外側に延びるフランジ22も形成され、フランジ22は、特に、開口部11の端縁の周りで半径方向に延びる。第1ハウジング区画20の内部チャンバは、基本的に円筒状で、円形の断面と、一定の直径d1を持つと共に、第1の中心縦軸23を有する。第1ハウジング区画20の第2端部24は、移行領域3の第1端部31に直接接続される。
【0050】
移行領域の第2端部32は、第2の中心縦軸43を有する、円筒の出口ノズルとして設計される第2区画4に開口している。第2区画4の内径d2は一定で、第1区画2の内径d1よりも小さい。ハウジング40の第1端部41は移行領域3に直接接続されるのに対し、第2端部42は吐出開口部12を有する。
【0051】
第1の中心縦軸23と第2の中心縦軸43とで、約45°の角度αを形成する。
【0052】
図2から判るように、移行領域3の内部チャンバは、移行領域3の第2端部32に向かって徐々に先細るテーパ、すなわち徐々に小さくなる内径dtを持つ。第1端部31における内径dtは、第1ハウジング区画20の直径d1に対応する。移行領域3に沿って変化する内径dtは、第2端部32において、第2ハウジング区画40の内径d2と一致する。テーパは連続的であり、(移行領域3内で)一定の勾配を持つ。すなわち、移行領域3の内部チャンバは、円錐台の外面によって規定される。この円錐台に対応する円錐形は、前述のテーパの角度に相当する開口角度βを有する斜円錐である。本実施形態における開口角度βは、約55°である。したがって、このテーパは比較的急勾配であるが、この急勾配は、驚いたことに、一定の送出回数と組み合わされて、内部チャンバにおける絞り出し力を低減すると共に、歯科材料の分離を少なくする。
【0053】
32によって示される直線は、射出成型による製造に採用される2つの芯型が互いに接触する場所である。
【0054】
第1の縦軸23と交差するハウジング壁の領域内のより厚い材料の領域33は、材料の送り出し中の高い荷重を適応するために必要な安定性を提供する。
【0055】
図3は、更に他の断面図である。この断面は、出口ノズル2および移行領域3を通って延びる。移行領域3の内部区画(壁面30によって画定される区画)は、出口流路によって画定される壁面40内にテーパ角度βで開口する。
【0056】
本発明を用いて、流動特性の向上と組み合わせて、分離傾向の低減を実現できる。このことは、高粘度材料が適量送与されているときに、従来のノズルと比べて大幅に適量送与の力を低減できること、すなわち、使用時により小さい力しか必要とせず、その結果、適量送与の力を低減できることを意味する。
【0057】
図4に、例えば、前述した容器1から歯科材料を送り出すための、本発明のラム/ピストン5の実施形態を示す。この目的のために、プランジャ5が、第1開口部11内に挿入されて、出口ノズル4に向かって押圧される。容積の縮小により、残留空気が最初に後方に向かって逃げ、その後で、材料が出口開口部12から流れ出る。
【0058】
ラム5は、通常、プラスチックで作製される。このラム5は、端面51を有するベースボディ50を有し、前記端面51が、容器の内部チャンバ内に最初に導入される。容器の内部壁面と共に直角を形成する端面51、すなわち端部壁面は、容器の壁面に対して90°に満たない鋭角の角度を形成するため、−10°から−30°の負の角度が存在する。このため、材料は、壁面からきれいに擦り落される。基本的に、ピストン5と円筒の内部壁面との間の摺動摩擦だけは、克服されなければならない。接着作用や分離は回避される。抵抗は、特に、接触面/エッジ52の領域においてピストンをコーティングすることによって最適化できる。ピストンと円筒の内部壁面との間の抵抗が、全体的に低下する。
【0059】
容器の開口部11へのピストン5の自動挿入中および材料の絞り出し中に、容器のテーパ付き内部チャンバからの空気は、後方に流出可能でなければならない。これに関して、絞り出し器のプランジャの汚れを防ぐ必要があるため、送り出される材料は、第1開口部11に向かって後方に流れ出てはならない。このため、ピストン本体50には、通気用間隙53が形成される。この間隙は、空気の安全な流出にとっては十分な大きさであるが、送り出される高粘度の材料にとっては通り抜け可能なものではない。
【0060】
全体的に、ピストン5は対称形であり、外向きに突出する、密封擦り落しエッジまたはリップ52を有し、このエッジは、容器の壁面に低い摩擦力を印加する。ピストン5は、2つの密封スクレーパリップを有する。
【0061】
図5は、図4のピストンと同様の本発明のピストンの端面51の平面図である。また、本実施形態のピストン5は、(両端の各密封リップに)3つの隆起部55を備えており、この3つの隆起部55は、容器の壁面に対する摩擦抵抗を約3%から5%増大させる。この力は、塗布時に知覚し得るものではないが、ピストンが、容器内に安全に保持されて、紛失(特に梱包中に紛失)しないことを保証する。ただし、前述の隆起部が容器の壁面と密封エッジの間に形成する間隙は小さいため、通気可能である、すなわち、空気は密封リップの間で移動可能であるが、歯科材料がこの間隙を通り抜けることはできない。
【0062】
絞り出し力の更なる低減は、図6、図7、および図8に示すような、本発明の容器の変形例によって達成される。
【0063】
この容器は、基本的には、図1から図3に図示して説明した容器と同様に構成される。したがって、対応する構成要素は、前の実施形態と同じ参照番号で示されている。
【0064】
第1の中心縦軸23と第2の中心縦軸43の間の角度αは、約45°である。移行領域3は、円錐台に相当する。対応する斜円錐は、テーパの角度に対応する開口角度β=55°を持つ。
【0065】
移行領域3と出口ノズル2の間の移行部34には、図8の詳細図において特に明瞭であるように、壁部小領域35が存在する。この壁部小領域35は、0.1mmから0.25mmの幅であると好ましい、略環状の壁面区画である。壁部小領域35は、流動方向に対して、または第2区画4(出口ノズル)の縦軸43に対して垂直で、一種のじゃま板として機能する。環状の壁面区画は、その一方が移行領域3の円錐状の領域と接続し、他方が第2区画4のハウジング40の第1端部41と接続する。環状の壁面区画を形成する、ハウジング40の部位44は、出口ノズル4に流入する充填材料に対して、一種の射出部を形成する。環状の壁面区画35と第2区画4の間の移行端、すなわち流動端36は先鋭である。
【0066】
壁面区画35または流動端36を通過すると、材料に微小な変化が生じる。せん断応力により、分子鎖は、部分的に「絡み合い解除」されて、流動方向に配向される。すなわち、分子鎖の架橋が解かれる。その結果、境界層内の粘度が変化して、ノズル内に積極的流動作用を引き起こす。流動圧力が消滅した後、高分子が絡み合いを開始して、再び螺旋状に巻かれる。ノズルから出た後の充填材料の分離は生じない。流動端36の助けにより、更に明瞭で測定可能な絞り出し力の低減および絞り出し力の鎮静化が実現する。この力には、大きな変動が生じない、すなわち、曲線が連続的である。この流動作用は、安定して継続し、絞り出し力が際立って変動することはない。
【0067】
第1実施形態の更に他の変形例において、移行領域3の円錐状の区画は、第1区画2に対して傾斜している。本実施形態において、円錐は、第2の縦軸43に向かって傾斜する。傾斜の角度γは、ここでは10°である。流れがこの傾斜によって影響されることはない。各実施形態において、ピストンおよび円錐台形状によっては、絞り出し中の容器内に残余材料が滞留する。本実施形態では、前述の傾斜によって、円錐形の移行領域3内にピストン3がより深く進入できるため、残余材料を削減できる。したがって、送り出し処理中の材料損失を約30%低減できるが、ノズル内の材料損失は、第1実施形態と変わらないままである。
【0068】
図9に、本発明のピストン5の第3実施形態を示す。特に指定のない限り、ピストン5は、これまで説明した各実施形態に対応している。したがって、対応する構成要素には、前の実施形態と同じ参照番号が付与されている。
【0069】
ピストン5は、前方端面51aおよび後方端面51bを持つベース50を有する。ピストン5は、前方領域および後方領域に関して対称である。端面51aまたは端面51bは、それぞれ凹型突起510aまたは510bを有する。
【0070】
ピストン5は、比較的硬質のプラスチックで形成されると好ましい。第1および第2の実施形態とは対照的に、端面51aまたは51bは、円形のスクレーパエッジ511aまたは511bによってそれぞれ囲まれ、各スクレーパエッジ511aまたは511bは、容器の内部壁面とスクレーパエッジ511aまたは511bの間に(少なくともピストンに荷重が掛かっていないときに)、例えば、20μmから50μmの隙間が存在するような半径を有する。これにより、エッジ511aまたは511bと、ピストンの内部壁面との間の予荷重が存在しなくなる。この状態(境界層における状態)は、絞り出し力を低減して詰まりを防止できる状態である。また、空気は、前述の隙間(通気孔)を通って流出できる。充填材料は、ピストン5によって、容器の内部壁面から擦り落される。
【0071】
突起510aまたは510bと、各エッジ511aまたは511bとの間には、移行領域512aまたは512bが存在する。この領域は、基本的には環状であるが、エッジ511aまたは511bに向かって下降する斜面になる。すなわち、面512aまたは512bは、各端面51aまたは51bの平面図において、エッジ511aまたは511bに向かって外側に傾斜する。このことは、面512aの下降斜面が記載された図10に、特に明瞭に示されている。角度δは、面512aの外側に向かう斜面または勾配の測定値である。角度δは、好ましくは、約105°から120°である。
【0072】
図10から、ピストン5の更に他の特性が明らかになる。プラスチックの収縮性を背景として、射出成形工程は、縦軸Lに沿った円筒部の半径が、制御された方式で、約0.2mmだけ中心に向かって減少するように設計することができる。このことは、ピストンが、長手方向において凹んだ円筒面を持つことを意味する。これにより、容器内のピストン5の望ましくない詰まりが防止される。
【0073】
図11および図12に、ピストン5の第3実施形態の他の特徴を示す。この特徴は、必須ではないが、第3実施形態の一部であってよい。
【0074】
ピストン5の外側壁面の外周には、突起またはリブ55が形成される。これらの突起は、約0.1mmから0.2mmだけ容器と重複する。このため、ピストンは、容器内に挿入されたときに堅固に保持されて、落下したり、抜け落ちたりすることがない。許容誤差は、これらの突起によって確実に埋め合わされ、ピストン5は、再現可能な力で容器内に保持される。このピストンは、突起55によって容器に締め付けられて固定される。ただし、付与される力は、絞り出し力の約3%から5%にしかならないため、この追加の力が、送り出し中に使用者に知覚されることはない。一方、ピストンは、容器内に確実に保持されるため、配送または梱包中に、ピストンが紛失することはない。
【0075】
容器およびピストンの材料、ならびに高分子化合物(充填材料)の振る舞いに応じて、3個から6個のリブを取り付けることができる。
【0076】
いずれの図面にも記載されていないが、上記で説明した容器およびピストンは、異なる組み合わせでも共に機能する。この結果は、送り出し力が低減し、信頼性が向上し、更に、容器の送り出し器具の設計要件が緩和すると共に、充填材料の送り出しが向上することである。
【符号の説明】
【0077】
1 容器、2 第1区画、3 移行領域、4 第2区画、11 第1開口部、12 第2開口部、20 第1ハウジング区画、21 第1端部、22 フランジ、23 第1の中心縦軸、24 第2端部、30 端面、31 第1端部、32 第2端部、33 厚い材料の領域、34 移行部、35 壁部小領域、36 流動端、40 第2ハウジング区画、41 第1端部、42 第2端部、43 第2の中心縦軸、44 部位、d1 直径、dt 内径、50 ピストン本体、51 端面、51a 前方端面、51b 後方端面、52 接触面/エッジ(エッジまたはリップ)、53 通気用間隙、L 縦軸、55 隆起部、510a,510b 突起、511a,511b エッジまたはリップ、512a 移行領域(面)。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハウジングを含み、高粘度の材料を収容して適量送与する容器(1)であって、
前記ハウジングは、内部チャンバを画定すると共に、ピストンを挿入するための開口部(11)および送り出し開口部(12)を有し、
前記ハウジングは、
第1内部チャンバ区画を画定すると共に、第1の中心縦軸(23)、第1端部(21)、および第2端部(24)を有する第1ハウジング区画(20)と、
出口ノズルを形成すると共に、第2の中心縦軸(43)、第1端部(41)、および第2端部(42)を有する第2ハウジング区画(40)であって、前記第2端部(42)に形成された前記送り出し開口部(12)内に開口する出口流路を画定する第2ハウジング区画(40)と、
第1端部(31)が、前記第1ハウジング区画(20)の前記第2端部(24)に接続され、第2端部(32)が、前記第2ハウジング区画(40)の前記第1端部(41)に接続される移行区画(3)と、
を含み、
前記第1の中心縦軸(23)および前記第2の中心縦軸(43)は、一定の角度(α)で交差し、
前記移行区画(3)は、自身の第1端部(31)と第2端部(32)の間で先細りになるテーパであり、前記テーパの角度(β)は少なくとも50°である、
容器(1)。
【請求項2】
前記移行区画(3)は、斜円錐台の形状で先細りになるテーパで、前記テーパの角度(β)は、前記円錐台の開口角度に対応する、請求項1に記載の容器(1)。
【請求項3】
前記斜円錐台は、前記第1の中心縦軸(23)に対して一定の角度(γ)で傾斜し、前記角度(γ)が、特に、10°から20°になるように構成される、請求項2に記載の容器(1)。
【請求項4】
前記移行区画(3)は、前記出口流路に前記第1内部チャンバ区画を接続し、前記移行区画(3)と前記出口流路(4)の間の移行部(34)は、前記充填材料の流動方向を横断して配置される壁部小領域(35)を有する、請求項1に記載の容器(1)。
【請求項5】
前記壁部小領域(35)は、環状の設計で、前記第2の中心縦軸(43)と垂直に配置される、請求項4に記載の容器(1)。
【請求項6】
前記移行区画(3)の内部チャンバの直径(d)は、自身の第1端部(31)から前記壁部小領域(35)の外側境界に向かって一定の勾配で漸減する、請求項4に記載の容器(1)。
【請求項7】
前記第2ハウジング区画(40)は、前記壁部小領域(35)を介して前記移行区画(3)に接続する、請求項4に記載の容器(1)。
【請求項8】
前記移行区画(3)と前記出口流路(4)の間の移行部(34)は、流動端(36)を含むことができる、請求項1に記載の容器(1)。
【請求項9】
前記第2ハウジング区画(40)の前記出口流路は、円錐状に形成され、前記出口開口部(12)に対して、特に1°から3°の角度で開口する、請求項1に記載の容器(1)。
【請求項10】
前記移行区画(3)の前記内部チャンバの直径(d)は、自身の第1端部(31)から第2端部(32)まで一定の勾配で漸減する、請求項1に記載の容器(1)。
【請求項11】
前記テーパの角度(β)は、50°から120°の間、特に、50°から70°の間である、請求項1に記載の容器(1)。
【請求項12】
ハウジングを含み、高粘度の材料を収容して適量送与する容器(1)であって、
前記ハウジングは、内部チャンバを画定すると共に、ピストンを挿入するための開口部(11)および送り出し開口部(12)を有し、
前記ハウジングは、
第1内部チャンバ区画を画定すると共に、第1の中心縦軸(23)、第1端部(21)、および第2端部(24)を有する第1ハウジング区画(20)と、
出口ノズルを形成すると共に、第2の中心縦軸(43)、第1端部(41)、および第2端部(42)を有する第2ハウジング区画(40)であって、前記第2端部(42)に形成された前記送り出し開口部(12)内に開口する出口流路を画定する第2ハウジング区画(40)と、
第1端部(31)が、前記第1ハウジング区画(20)の前記第2端部(24)に接続され、第2端部(32)が、前記第2ハウジング区画(40)の前記第1端部(41)に接続される移行区画(3)と、
を含み、
前記第1の中心縦軸(23)および前記第2の中心縦軸(43)は、一定の角度(α)で交差し、
前記移行区画(3)は、前記出口流路に前記第1内部チャンバ区画を連結し、
前記移行区画(3)と前記出口流路(4)の間の移行部(34)は、前記充填材料の流動方向を横断して配置される壁部小領域(35)を有する、
容器(1)。
【請求項13】
前記壁部小領域(35)は、環状の設計で、前記第2の中心縦軸(43)と垂直に配置される、請求項12に記載の容器(1)。
【請求項14】
前記移行区画(3)の内部チャンバの直径(d)は、自身の第1端部(31)から前記壁部小領域(35)の外側境界に向かって一定の勾配で漸減する、請求項12に記載の容器(1)。
【請求項15】
前記第2ハウジング区画(40)は、前記壁部小領域(35)を介して前記移行区画(3)に接続される、請求項12に記載の容器(1)。
【請求項16】
ハウジングを含み、高粘度材料を収容して適量送与する容器(1)であって、
前記ハウジングは、内部チャンバを画定すると共に、ピストンを挿入するための開口部(11)および送り出し開口部(12)を有し、
前記ハウジングは、
第1内部チャンバ区画を画定すると共に、第1の中心縦軸(23)、第1端部(21)、および第2端部(24)を有する第1ハウジング区画(20)と、
出口ノズルを形成すると共に、第2の中心縦軸(43)、第1端部(41)、および第2端部(42)を有する第2ハウジング区画(40)であって、前記第2端部(42)に形成された前記出口開口部(12)内に開口する出口流路を画定する第2ハウジング区画(40)と、
第1端部(31)が、前記第1ハウジング区画(20)の前記第2端部(24)に接続され、第2端部(32)が、前記第2ハウジング区画(40)の前記第1端部(41)に接続される移行区画(3)と、
を含み、
前記第1の中心縦軸(23)および前記第2の中心縦軸(43)は、一定の角度(α)で交差し、
前記移行区画(3)は、前記出口流路に前記第1内部チャンバ区画を接続し、
前記移行区画(3)と前記出口流路(4)の間の移行部(34)は、前記充填材料の流動方向を横断して配置される、壁部小領域(35)を有する、
容器(1)。
【請求項17】
前記第2ハウジング区画(40)の出口流路は、円錐状に形成され、特に、1°から3°の角度で、前記出口開口部(12)に開口する、請求項16に記載の容器(1)。
【請求項18】
前記移行区画(3)の内部チャンバの直径(d)は、自身の第1端部(31)から第2端部(32)に向かって一定の勾配で漸減する、請求項16に記載の容器(1)。
【請求項19】
前記テーパの角度(β)は、50°から120°の間、特に、50°から70°の間である、請求項16に記載の容器(1)。
【請求項20】
特に、請求項1に記載の容器(1)から材料を絞り出すピストン(50)であって、
前記ピストン(50)は、少なくとも一つの端面(51)と、スクレーパエッジまたはリップ(52,511a,511b)とを有し、
前記端面(51)の一つの移行面(512a,512b)は、前記スクレーパエッジと連続し、前記ピストン(50)の縦軸(L)に対して90°から120°の角度(δ)を形成し、
前記角度(δ)は、充填材料を送り出す意図した推進方向において、外側に向かう移行面(512a,512b)が斜め後方に延びるように設定される、ピストン(50)。
【請求項21】
前記角度(δ)は、105°から120°の間である、請求項20に記載のピストン(50)。
【請求項22】
前記スクレーパエッジまたはリップ(52,511a,511b)に、少なくとも一つの隆起部(55)が形成される、請求項20に記載のピストン(50)。
【請求項23】
特に、前記スクレーパエッジ(511a,511b)と前記第1区画(2)の内部壁面との間に隙間が設けられる、請求項1に記載の容器と、請求項20に記載のピストンとの組み合わせ。

【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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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【公開番号】特開2012−71110(P2012−71110A)
【公開日】平成24年4月12日(2012.4.12)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2011−165440(P2011−165440)
【出願日】平成23年7月28日(2011.7.28)
【出願人】(511183711)トランスコーデント ゲーエムベーハー ウント ツェーオーカーゲー (1)
【Fターム(参考)】