料筒活塞的制作方法

专利名称：料筒活塞的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于料筒的活塞，特别是用于包含固体的填充物的排出。该填充
物可包含多组分混合物。
背景技术：
这种活塞在比如DE20010417U1中是已知的。活塞具有设置有密封唇缘的第一活塞部。密封唇缘接触料筒壁。 另一个已知的活塞在EP1165400B1中公开。该活塞由软塑料，比如LDPE(低密度聚乙烯)制成，以达到对料筒壁所需要的密封效果。这种活塞仅符合对形成料筒的填充物的材料的限制。为了避免活塞沿其输送侧与这种材料接触，采用了由抵抗填充物的塑料构成的盖板。盖板盖住除与料筒壁相邻的边缘区域之外的输送侧上横截表面的大部分。边缘区域由在输送侧的方向上沿活塞的外周延伸到盖板外部的翼部形成。翼部通过V形槽与盖板隔开。本实施例中的翼部显然与填充物接触，但活塞的其它区域被盖板遮蔽。对于大多数填充物来说，与活塞材料的接触导致活塞材料的膨胀以致使翼部的区域发生扩张。这样存在的好处是在所有情况下增强了密封效果。可选择的是，还可在活塞周围布置多个密封唇缘，比如在CH610994已知的。 但是，这些已知的活塞已被证明不适用于包含固体的填充物的排出。固体能进入翼部的末端和密封唇缘之间的中间空间并保持收集在中间空间内。如果该排出过程连续进行，那么密封唇缘在接触料筒壁的固体颗粒上扫过。密封唇缘与料筒壁失去接触，因此密封效果不再存在。 解决该问题的方法在于设置位于翼部的最外端的密封唇缘。然而，由于密封唇缘在活塞进入料筒时容易损坏，所以这种密封唇缘不适用于实际应用。这个问题可通过活塞本身做成可变形的来进行补救，比如CH610994中的活塞。 但是，当利用CH610994中的活塞从料筒排出粘性或糊状介质时，该活塞只能与适用于该活塞几何形状的活塞的排出柱塞一起使用。这意味着该活塞不适合商用排料装置。

发明内容
本发明的目的是提供一种改善的活塞以便利用该活塞能排放包含固体的材料，并确保保持活塞的密封性。此外，活塞在料筒中应该是通过商用排料装置可替换的。
这一 目的通过包含用于从活塞壁刮掉固体颗粒的刮擦元件的活塞实现。该活塞包括具有输送侧、相对布置的驱动侧的活塞体和外周侧上的活塞套，活塞套形成输送侧和驱动侧之间的连接，活塞套围绕活塞轴线布置，活塞套在输送侧并入具有用于在料筒引导活塞的导向元件的突出部内，所述导向元件适于建立与料筒壁的密封接触。突出部刮擦元件，该刮擦元件距离输送侧的间距小于导向元件距离输送侧的间距。距离输送侧的间距在活塞轴线的方向上确定。输送侧是与填充物接触的活塞的表面。填充物位于料筒内，其中的活塞是可替换的。该表面通常是与活塞轴线正交的平面的一部分。该表面不必与这个平面重合，而是如果活塞具有曲率或具有用于容纳加强元件、保护元件、排气元件等等的切口和突出部，该表面可偏离这个平面。假定一参考面用于确定距输送部件和刮擦元件的相对距离，所述参考面在垂直于活塞轴线延伸并包含突出到填充物内最远的活塞的部位或多个部位的平面内。或换句话说如果活塞的传送带侧设置到平面表面上并对准，由此其活塞轴线与这个表面正交，该平面表面形成参考面。 根据该定义，刮擦元件到参考面的距离比到导向元件小。在此，在填充物排出料筒期间固体被刮擦元件吸收并被其挤出或沿活塞轴线的方向倾斜，以使固体颗粒与填充物完全排出。 刮擦元件具有包含在径向离活塞轴线最远的刮擦元件的点的边缘。导向元件沿径向到活塞轴线的间距比边缘到活塞轴线的间距大。这意味着导向元件具有比边缘大的直径。当活塞位于料筒内时，导向元件接触料筒的壁。导向元件甚至可具有比料筒内径大的直径，也就是其可具有相对于料筒内径的加大尺寸。因此，通过导向元件实现传送侧活塞空间到驱动侧的密封。 刮擦元件的边缘具有距离活塞轴线的径向间距R1，导向元件具有距离活塞轴线的间距R2， Rl和R2之间的差值最大为0. 5mm，优选0. 3mm，特别最优为0. 2mm。由于刮擦元件比到导向元件具有更小的径向长度，因此在活塞与料筒组装时不会受到破坏。只要刮擦元件一旦进入到料筒内，刮擦元件就将活塞居中定位，并可避免倾斜。如果活塞进一步移动进入料筒的内部空间内，则导向元件在外周侧与料筒的壁形成接触。由于刮擦元件置中可能存在活塞位置的最小量倾斜，因此由壁施加到导向元件上的接触压力将被平均地分配到导向元件的外周上。由此可避免对导向元件的破坏。因此，导向元件一旦接触料筒的壁，就可施加其密封功能。 边缘限定支承表面，该支承表面布置在80。和110°之间，特别是基本上垂直于活塞轴线。因此，刮擦元件的支承表面邻接该边缘。在填充物排出期间，该支承表面按比例地吸收压縮力，该压縮力是当填充物应从料筒排出时由填充物施加到活塞上的。作用于支承表面的压縮力具有沿活塞轴线方向延伸的合力。如果支承表面以与活塞轴线成80。到110°的角度布置，则压縮力具有以下作用属于刮擦元件的突出部变形以使刮擦元件的边缘开始与料筒壁接触。 在现有技术已知的突出部中，比如在EP1165400B1所示，突出部具有倾斜面而非边缘。其中的倾度设计成使得突出部和料筒壁之间的间距沿输送侧方向增加。该倾斜面具有如下优势活塞可更好地进入料筒内。特别地，当突出部的直径比相应料筒的内径大时，活塞可在料筒的孔内更容易地定位。在活塞装入料筒内的程序开始时，突出部的端部与料筒壁接触。进一步地，料筒被推入孔内，接着突出部和料筒壁之间的接触线移动离开突出部的端部。同时，突出部承受更大的偏压。突出部的直径沿倾斜面增加的越来越多。但是，由于料筒壁的内径是预定的，因此突出部变形以使其可接合到料筒的内部空间内。这还由于随着装配程序的进行，突出部被渐增的接触压力压向壁。这会具有如下结果在结束位置，当活塞已被推入料筒的内部空间一定程度，以使密封唇开始位于内壁处，突出部的端部位于距离料筒壁一定间距处。倾斜面仍然存在。当活塞由排出装置，比如柱塞移动用于排出填充物时，填充物的内压力沿活塞轴线方向将力施加到倾斜面上。该力可分成垂直于倾斜面导向的分力和沿倾斜面方向导向的分力。力图导致垂直于倾斜面导向的力试图将突出部
4移离料筒壁。 如果固体颗粒进入倾斜面和料筒壁之间，固体颗粒加强这一倾向。固体颗粒由填 充物的压力越来越多地夹在倾斜面和料筒壁之间的间隙内。由于活塞和密封唇缘由柔软材 料制成，所以活塞材料凹陷，从而固体颗粒可穿过密封唇缘。因此，密封唇缘和料筒壁之间 的接触被中断，从而出现固体颗粒以及填充物。这种密封的缺失是经常出现在现有技术的 解决方案中的问题，特别是包含固体颗粒的填充物的处理中。 支承表面优选具有包括相对于支承表面为80。，优选等于6(T ，特别优选等于 45°角度的部分。该角度可确定如下活塞轴线的垂直面设置在面对活塞轴线的支承表面 的边缘。该垂直面与沿活塞轴线方向延伸并包含边缘的平面相交，以产生相交的线。角度 横跨在相交的线和利用沿活塞轴线方向延伸的平面形成的部分的剖面线之间。
该部分位于与活塞轴线对准的突出部的侧面，即在突出部的内侧。由填充物引起 压力同样作用在该部分上。接着，该力可分成两个分力，垂直该部分设置的法向分量以及沿 该部分方向延伸的分量。该部分以及包括边缘的突出部由法向分量压向料筒的壁。因此阻 塞了固体颗粒的通路；因此，可能避免固体颗粒逐渐存在于料筒壁和突出部之间。由此导致 通过突出部引起任何固体颗粒偏移进入活塞内部空间内。 环形活塞带来同样的优点。这种环形活塞另外包括活塞内套，活塞内套在面对活 塞轴线的内侧限定活塞体，包括包含用于沿活塞轴线引导活塞的内导向元件的内突出部， 内导向元件适于与内管壁建立密封接触。内突出部包括刮擦元件，刮擦元件到输送侧的间 距小于导向元件到输送侧的间距。 内刮擦元件具有内边缘，该内边缘包含沿径向距离活塞最近的内刮擦元件的部 位。 内导向元件沿径向到活塞轴线的间距小于或等于内边缘到活塞轴线的间距。
内边缘具有到活塞轴线的径向间距R3，导向元件具有到活塞轴线的径向间距R4， R3和R4之间的差值最大为0. 5mm，优选0. 3mm，特别优选为0. 2mm。 活塞可设计成使得保护元件附接于活塞体的输送侧上。这种保护元件与活塞材料
相比，可由对填充物具有更高阻抗的材料制成。因此，保护元件对活塞材料产生保护功能。 活塞体或保护元件可包含排气元件。该排气元件用于去除来自活塞内部空间的气
体夹杂中的气体，比如在活塞插入料筒壁内时产生的气体。该气体特别是空气。 可在活塞的驱动侧布置加强肋。加强肋的设置确保活塞保持本身稳定性，即使活
塞处于在排出填充物时由排出装置施加的压力下。 倾斜固定元件可布置在活塞的驱动侧，用于改善活塞在料筒内的引导。活塞由与
料筒壁接触的倾斜固定元件防止倾斜地可靠地引导，因此活塞体的轴线与活塞轴线重合。
由倾斜固定元件可以确保输送侧布置在活塞轴线的垂直面内，或者如果输送侧不是平面，
具有特定半径和特定高度的输送侧的活塞表面的多个部位布置在沿外周基本上同一垂直
面内。如果活塞倾斜，这种部位的条件就不会满足。在外周侧与料筒壁的接触可由这种倾
斜固定元件在整个排出过程期间保持，以便防止活塞和前述导向元件的偏斜。 环状活塞具有的特定特征的优势相当于与用于柱形内部空间或不用安装的不同
设计的内部空间的活塞相关的早已列出的优势。 排料装置包括根据任一个前述实施例的活塞。排料装置包括用于排出多种组份的料筒，该组份布置在彼此相邻或同轴布置的料筒的多个空腔内。此外，排料装置包括排出装 置，活塞可通过排出装置被连接于驱动侧。 根据一个前述实施例的活塞特别有利地用于排出包含固体以及糊状或粘性混合 物的填充物。


本发明将在参照附图的下文中作以说明。图示为 图1根据现有技术的活塞； 图2图1的一部分； 图3利用根据现有技术的图1的活塞开始排出包含固体的填充物的图示； 图4利用根据现有技术的图1的活塞排出包含固体的填充物的图示； 图5根据本发明的第一实施例的活塞； 图6图5的细部； 图7利用根据图5的活塞开始排出包含固体的填充物的图示； 图8利用根据图5的活塞排出包含固体的填充物的图示； 图9根据本发明的另一个实施例的环形活塞。
具体实施例方式
图1示出比如现有技术中已知的活塞。活塞101包括通常由塑料通过注塑制造的 活塞体102。活塞101优选地用于从料筒排出填充物，特别是流体或糊状介质。示出了料筒 117的壁116。活塞101沿壁116滑动并在该运动期间推动填充物通过排出口 (未示出)。 位于介质侧的活塞101的一侧在下文中被称作输送侧103。为了使活塞运动并使其保持运 动，通过排出装置施加压力。显示为柱塞元件118的排出装置位于相对于输送侧103布置 的活塞的一侧。这一侧在下文中称作驱动侧104。 由此，活塞体102由驱动侧104、输送侧103以及活塞套105限定。活塞套105形 成驱动侧104和输送侧103之间的连接。在大多数情况中，活塞体具有多个切口或制成中 空主体。为了节省物料以及由于注塑厚壁部件带来的困难，该活塞已制为几个厘米直径的 薄壁部件。活塞通过加强肋115获得所需要的形状稳定性。另外活塞可包含保护元件113。 保护元件113可被制成其功能在于将活塞体遮蔽于填充物的盖板。当填充材料易于侵蚀活 塞材料时使用盖板。这特别是适用于软塑料比如LDPE的活塞。LDPE受到比如聚酯树脂的 侵蚀并膨胀。 活塞还可包含排气元件。该排气元件114在图1中示出。位于填充物和活塞101 之间的料筒117的内部空间中的气体可通过排气元件逸出到外部，即逸出到驱动侧104，而 没有排出填充物。只要料筒被存储成充满状态，排气元件114就关闭。如果填充物要排出， 排出装置118就在活塞的驱动侧104与活塞形成接触。这时，排出装置也与排气元件114 的套管119形成接触。套管凸出超过与驱动侧上的排出装置接触的表面，因此当排出装置 118与驱动侧104接触时套管升离其基座120。这时，气体的流动路径打开。气体通过形成 为盖板的阀体122的侧翼121进入阀体122和活塞体102之间的中间空间，并通过打开的 流动通道穿过套管119和基座120之间的开口的离开。
侧翼121通过卡爪连接与活塞体102接合。为此，侧翼121接合到如输送侧103 上的活塞体102的周槽123内。在图2中详细示出。侧翼还可具有接合进活塞101的突出 部106的切口 125内的密封唇缘口 124。通常在侧翼中为气体设置多个小切口。在活塞体 102和盖板113之间设置有邻接这些切口的类似迷宫的连接通道。任何通过切口的填充材 料都沿该类似迷宫的连接通道沉积。该连接路径没有在图中详细示出。
另外，活塞101必须具有防止填充物排出到驱动侧上的装置。为此，通常沿料筒的 壁上的滑动面设置至少一个密封唇缘。在本实施例中，该密封唇缘显示为导向元件107，特 别在图2中可见。导向元件107位于在槽123和料筒壁之间延伸的突出部106上。突出部 106被制成与活塞体102连接的臂。在该局部图中不可见的是，该臂属于沿活塞体102的整 个外周延伸的环形凸缘折边并形成与料筒117的壁116密封连接。 图2是图1的一部分，特别以放大形式示出突出部106。突出部包括设计用于接触 料筒117的壁116处的导向元件107。边缘110以及支承表面111沿输送侧103的方向邻 接导向元件。凸出进入填充物的另一个边缘或部分112可邻接支承表面。支承表面相对于 料筒的壁倾斜，从而使得支承表面到壁的距离随着到导向元件间距的增大而增大。边缘110 是离料筒的壁最小间距的支承表面的端部；部分112为距料筒的壁最大间距的支承表面的 相对布置的端部。根据活塞能被容易地引入料筒的内部空间来选择支承表面的倾度。由于 密封唇缘在料筒的引入过程中可被损坏，因此料筒的引入期间活塞不能倾斜且不能采用倾 斜位置。因此，支承表面111具有倾斜度，以使活塞相对于料筒的壁116保持在正确位置。 在正确位置中，活塞轴线109平行于料筒的壁116。 图3示出利用根据现有技术的图1的活塞开始排出包含固体的填充物的图示，图4 示出该排出如何出现在后续时间点的图示。在图3中，突出部106已被引入到料筒的内部 空间中。活塞利用导向元件107位于料筒的壁116上。填充物124位于活塞的输送侧103 上。仅示出活塞101的一部分以便能更好地分辨细节。突出部做成如图1或图2所述的一 样。现在，如果活塞体102由排出装置(未示出)沿活塞轴线109的方向向填充物移动，则 来自填充物的压力作用到活塞上。该压力也作用在突出部上，特别是支承表面lll上。由 箭头125示出的压力的合力与排出方向相反作用。压力的合力可作为矢量参数分成切向分 量126和法向分量127。该力的法向分量可通过突出部106的弯曲引起变形。由图3直接 导出突出部106趋于由法向分量127移离料筒的壁。 图4中示出后期排出时突出部的位置。因此，由于内部压力，支承表面lll和壁 116之间的间隙在所有情况下都变大。如果现在填充物包含图3或4中显示为颗粒128的 固体，则单个颗粒可进入支承表面和壁之间的间隙。如果排出进一步进行，则颗粒将越来越 多地渗入间隙内。特别是当颗粒具有比活塞的塑料高的硬度时，颗粒破坏塑料，特别是密封 唇缘，或者塑料避开颗粒，即密封唇缘弯曲，由此失去与壁的接触，并且颗粒可与填充物质 一起从料筒的内部空间排出，如图4所示。 图5示出根据本发明的活塞的第一实施例。活塞1包括具有输送侧3、驱动侧4以
及活塞套5的活塞体2。输送侧3是活塞朝向填充物的边界；驱动侧4是沿排出装置方向
的边界。活塞套连接输送侧3和驱动侧4并表示朝向料筒17的壁16的边界。 排气元件14、保护元件13以及加强肋15的功能与现有技术相同；因此这些元件
参考现有技术的说明。
活塞1优选为有利地通过注塑加工制造的塑料部件，活塞体2具有输送侧3、相对 布置的驱动侧4和圆周侧的活塞套5。活塞套5形成输送侧3和驱动侧4之间的连接，活塞 套5围绕活塞轴线9布置。当活塞被容纳在圆柱形料筒内时，活塞套特别地制成旋转的对 称。活塞套5在输送侧3并入突出部6。该实施例中的突出部6是薄壁旋转对称体，该对称 体在剖面图示中是可见的，示为活塞体2的臂。突出部6具有用于在料筒17内引导活塞的 导向元件7，导向元件7适合于建立与料筒17的壁16的密封接触。特别地导向元件制成为 密封唇缘。如果需要，还可设置多个密封唇缘。突出部6包括刮擦元件8，刮擦元件8距离 输送侧3的间距小于导向元件7距离输送侧的间距。离填充物最近或平稳进入填充物的活 塞的尺寸由间距的大小决定。对于简单活塞，该尺寸可以是活塞表面或覆盖活塞表面的保 护元件13，比如盖板。 倾斜固定元件18布置在活塞的驱动侧4上并用于改善活塞在料筒内的引导。活塞 由与料筒17的壁16接触的倾斜固定元件18防止倾斜地可靠地引导，即活塞体2的轴线与 活塞轴线9重合。由倾斜固定元件18可以保证的是，输送侧3布置在活塞轴线9的垂直面 内，或者，如果输送侧3不包含任何平面表面或包含不在一个平面上的部分，则以特定半径 和特定高度为特征的输送侧的活塞表面的那些部位布置在沿外周的基本上同一法向面内。 如果活塞1倾斜，这个部位的条件将不再满足。因此，可通过这个倾斜固定元件18在整个 排出过程期间保持在外周侧上与料筒壁16接触，以防止活塞和前述导向元件7的偏斜。
根据图5，在输送侧活塞套5的端部做成突出部6。活塞轴线9的垂直面布置在活 塞套的端部或可选择地设置在满足上述标准的另一个位置。该垂直面和刮擦元件8之间的 垂直间距与导向元件7和该垂直面之间的垂直间距进行比较。特别地，导向元件7的部位 选于导向元件7与料筒17的壁16接触处。由于活塞的旋转对称，该部位表示导向元件7 与壁16的所有接触点。因此，导向元件的接触点和限定输送侧的平面之间的间距大于刮擦 元件8的任意部位距离前述平面的间距。 因此，在排出期间，填充物只能"遇到"刮擦元件8，压力一旦施加到活塞上，刮擦元 件8就接触壁16。因此，刮擦元件8沿从填充物到活塞看的方向位于导向元件7的前面。 这一特征已带来的优势是在排放时，沿支承表面ll在活塞轴线方向上引导填充物。由于刮 擦元件与壁的邻近，包含在填充物中的固体颗粒不能穿过刮擦元件8。特别地，刮擦元件8 具有边缘10。边缘10包含沿径向离活塞轴线9最远的刮擦元件8的部位。词语到壁的邻 近理解为刮擦元件的边缘10在壁上的接触或边缘10离壁很小的间距，该间距小于预期的 平均颗粒直径。 导向元件7沿径向距离活塞轴线9的间距大于或等于边缘10距离活塞轴线9的 间距。导向元件位于料筒的壁上并相对于外围环境密封包含填充物的料筒的内部空间以便 防止填充物向驱动侧排出。边缘10具有距离活塞轴线的径向间距Rl，导向元件7具有距离 活塞轴线的径向间距R2， Rl和R2之间的差值最大为0. 5mm，优选地0. 3mm，最优为0. 2mm。 该间距对应于只要压力还未施加于活塞上时，即在排出尚未开始时的状态下，边缘10距离 料筒壁16的间距。 边缘10限定支承表面11，支承表面11在80。和110°之间，特别是基本上垂直于 活塞轴线9布置。因此，支承表面布置成使得通过刮擦元件8吸收的任何固体颗粒与填充 物一起排出。如果支承表面基本上垂直于活塞轴线布置，则固体颗粒可沿活塞轴线方向移
8动。因此可以防止固体颗粒在靠近壁的区域的聚集。 如果支承表面11具有包括与支承表面形成等于80。，优选等于60。，特别优选等 于45°的角度19的部分12，被发现是特别有利的。角度19可确定如下把活塞轴线9的 垂直面布置在面对活塞轴线9的支承表面12的边缘30上。包含边缘30的垂直面与沿活 塞轴线方向延伸的平面相交，以产生直的截线。角度19横跨在该交线和与沿活塞轴线方 向延伸的平面形成的部分11的截线之间。该部分沿驱动侧方向倾斜，即远离边缘30的部 分11的每个部位距离驱动侧的间距小于边缘30与图纸的截面相交的部位距离驱动侧的间 距。因此，部分12沿驱动侧方向倾斜。 图6示出图5中活塞的一部分，其中可以更清楚地看到与突出部6相关的细部。臂 沿料筒17的壁16的方向从活塞体2凸出，形成突出部6。与图5标有相同参考数字的零 件的功能不应被更多地关注，因为它和图5没有不同。除根据图5所示之外，设置另一个密 封唇缘31。该另一个密封唇缘31在活塞相对于活塞轴线趋向采取倾斜位置时是特别有利 的。通过设置另一个密封唇缘或多个密封唇缘可防止由该倾斜位置引起的可能的泄漏。另 一个密封唇的应用还具有以下好处当导向元件7或附接其上的第一密封唇缘破损时，仍 然存在另一个密封唇缘以便保证填充物不会排出到驱动侧4。 此外，图6示出了刮擦元件8，刮擦元件8距离料筒17的壁16的间距较小。该刮 擦元件8包括几乎在突出部6的整个宽度上延伸的支承表面11。在剖面图内，支承表面11 从边缘10延伸到达边缘30。对于旋转对称活塞，使该支承表面11做成环状。部分12邻接 支承表面11。该部分12包括较大角度，该较大角度为与延伸通过边缘30的活塞轴线的垂 直面成60和90。之间的角度。 在排出期间刮擦元件8压向壁16的多少受该部分倾斜度的选择的影响。 图7和图8示出活塞1的两个不同位置，图7所示为静止位置。在开始排出之前
活塞处于静止位置，其对应于装满的料筒可被运输和存储的位置。 图8示出排空发生的时间点的位置，也就是填充物从料筒排出。 画出作用在支承表面ll和部分12上的力以说明作用于活塞上的力并因此在排出
期间也作用在刮擦元件8上的力。压力32作用在基本上垂直于活塞轴线9定位的支承表
面11上。压力在突出部6的内部产生压应力。另外，当压力32没有作用于支持部位上而
相对于支持部位偏移时，突出部产生弯矩。在这方面上，支持部位限定为台肩34的部位，台
肩34的部位对应于延伸穿过台肩的截面的中点。该截面布置成使其将台肩划分为在最小
断面处测量的两个基本上相等的部分。 由于优选柔软、易弯曲的塑料用作活塞材料，因此在压力的作用下突出部变形以 致在支持部位周围发生压縮和弯曲。因此，突出部的变形或刮擦元件的变形已产生，或变形 的倾向由根据突出部6的壁厚施加的弯矩而增大。 另外，压力沿部分12接合。如与图3和图4相关地示出，该压力可分成切向分量 35和法向分量36。法向分量36可接着分成面向壁16方向的径向分量和平行于活塞轴线9 布置的轴向分量。由此导致由该径向分量朝壁16移动刮擦元件，直到边缘10与壁形成接 触。 图9示出环形活塞51，比如用于同轴料筒。彼此同轴布置的两个或多个柱形中空 空间布置在同轴料筒内。这些中空空间的每一个充满一种组份。 一个内部中空空间或多个
9内部中空空间由作成柱形料筒的外部中空空间完全包围。 环形活塞51包括通常由塑料通过注塑加工制造的活塞体52。优选地，环形活塞51 用于从料筒排出填充物，特别地排出流体或糊状介质。特别地，填充物还可包含固体颗粒。 示出料筒17的壁16。环形活塞51沿壁16滑动并在该运动中将填充物通过排出口 (未示 出)推出。位于介质侧的活塞51的一侧在下文中应称作输送侧53。为了使活塞运动并使 其保持运动，通过排出装置施加压力。排出装置(这里未示出)位于与输送侧53相对布置 的活塞的一侧。这一侧在下文中称作驱动侧54。 因此，活塞体52由驱动侧54、输送侧53以及活塞外套5和活塞内套55限制。活 塞外套5具有与图5至图8所述的相同结构。活塞内套55形成驱动侧54和输送侧53之 间的内连接。活塞内套55在面对活塞轴线9的内侧59限制活塞体52。
活塞内套55在输送侧53并入突出部56。该实施例中的突出部56是薄壁旋转对 称体，该对称体在剖面图示中作为活塞体52的臂是可见的。突出部56具有沿活塞轴线9的 方向上，比如沿内管67，引导活塞的内导向元件57。导向元件57适用于建立与内管67的 壁66的密封接触。特别地，导向元件57可做成密封唇缘。如果需要，还可设置多个密封唇 缘。突出部56包括刮擦元件58，刮擦元件58到输送侧53的间距小于到导向元件57到输 送侧53的间距。离填充物最近或平稳到达填充物中的活塞的尺寸由间距的大小决定。对 于简单活塞，该尺寸可以是活塞表面或覆盖活塞表面的保护元件63，比如盖板。活塞轴线的 垂直面在输送侧布置在保护元件63的表面上。该垂直面与刮擦元件58之间的垂直间距与 导向元件57和垂直面之间的垂直间距相比。特别地，导向元件57的部位选在导向元件57 与内管57的壁66接触处。由于活塞的旋转对称，该部位表示导向元件57与壁66的所有 接触点。因此，导向元件57的接触部位和限定输送侧的平面之间的间距大于刮擦元件58 的任意部位距离前述平面的间距。因此，填充物只能"遇到"刮擦元件58，在排出期间一旦 压力施加到活塞上，刮擦元件58就接触壁66。因此，刮擦元件58沿从填充物向活塞看的方 向位于导向元件57的前面。该特征已带来如下优势在排出时填充物沿支承表面61在活 塞轴线方向上被引导。由于刮擦元件与壁66邻近，包含在填充物中的固体颗粒不能穿过刮 擦元件58。特别地，刮擦元件58具有边缘60。边缘60包含在径向上离活塞轴线9最近的 刮擦元件58的部位。词语与壁邻近应理解为刮擦元件58的边缘60接触到壁上或距离壁 很小的间距，该间距小于预期的平均粒子直径。 导向元件57沿径向到活塞轴线9的间距大于或等于边缘60到活塞轴线9的间 距。导向元件57位于料筒的壁66上并相对于外部环境密封包含填充物的料筒的内部空间 以便防止填充物向驱动侧排出。边缘60具有距离活塞轴线9的径向间距R3，内导向元件 57具有距离活塞轴线的径向间距R4， R3和R4的差值最大为0. 5mm，优选0. 3mm，特别优选 为0.2mm。该径向间距对应于尚无压力施加于活塞上时，即在排出尚未开始时的状态下，边 缘60到内管的壁66的间距。 边缘60限定支承表面11，支承表面11在80。和110°之间，特别是基本上垂直于 活塞轴线9布置。因此，支承表面布置成使得通过刮擦元件58吸收的任何固体颗粒与填充 物一起排出。如果支承表面基本上垂直于活塞轴线布置，则固体颗粒可沿活塞轴线方向移 动。因此可以防止固体颗粒在靠近壁的区域聚集。 支承表面61具有包括与支承表面61形成等于80。，优选等于6(T ，特别优选等于45°的角度69的部分62被发现是特别有利的。角度69从支承表面61或从包含形成在 支承表面61和部分62之间的边缘的活塞轴线的垂直面测量。该部分沿驱动侧方向倾斜， 即远离边缘80的部分61的每个部位到驱动侧54的间距小于边缘80与图纸的截面相交的 部位距离驱动侧54的间距。因此，部分62沿驱动侧54的方向倾斜。 同样，环形活塞可包含排气元件，这里没有未示出在附图中。活塞体还可具有加强 肋65或倾斜固定元件18、64。
1权利要求
一种活塞(1、51)，包括具有输送侧(3、53)、相对布置的驱动侧(4、54)的活塞体(2、52)和外周侧的活塞套(5、55)，其中所述活塞套(5、55)形成所述输送侧(3、53)和所述驱动侧(4、54)之间的连接，其中所述活塞套(5、55)围绕活塞轴线(9)布置，其中所述活塞套(5、55)在所述输送侧(3、53)并入突出部(6)内，所述突出部具有用于在料筒内引导活塞的导向元件(7)，所述导向元件适用于建立与所述料筒的壁的密封接触，其特征在于，所述突出部(6)包括刮擦元件(8)，所述刮擦元件距离所述输送侧(3)的间距小于所述导向元件(7)距离所述输送侧(3)的间距。
2. 根据权利要求1所述的活塞，其中所述刮擦元件(8)具有边缘(IO)，所述边缘(10)包含沿径向距离所述活塞轴线(9)最远的刮擦元件(8)的部位。
3. 根据权利要求2所述的活塞，其中所述导向元件(7)沿径向距离所述活塞轴线(9)的间距大于所述边缘(10)距离所述活塞轴线(9)的间距。
4. 根据权利要求3所述的活塞，其中所述边缘(10)具有距离所述活塞轴线的径向间距Rl，所述导向元件(7)具有距离所述活塞轴线的间距R2，R1和R2之间的差值最大为0. 5mm，优选为0. 3mm，特别优选为0. 2mm。
5. 根据权利要求2至4中任一项所述的活塞，其中所述边缘(10)限定支承表面(11)，所述支承表面(11)布置在80°和110°之间、特别地基本上垂直于所述活塞轴线(9)。
6. 根据权利要求5所述的活塞，其中所述支承表面(11)具有部分(12)，所述部分(12)具有相对于所述支承表面(11)等于80° ，优选等于60。，特别优选等于45。的角度(19)。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的活塞(51)，包括活塞内套(55)，其中所述活塞内套(55)在面对所述活塞轴线(9)的内侧(59)限定所述活塞体(52)，包括内突出部(56)，所述内突出部(56)包含用于沿所述活塞轴线(9)引导所述活塞的内导向元件(57)，其中所述内导向元件(57)适用于建立与内管壁的密封接触，其特征在于，所述内突出部(56)包括内刮擦元件(58)，所述内刮擦元件(58)距离所述输送侧的间距小于所述内导向元件(57)距离所述输送侧的间距。
8. 根据权利要求7所述的活塞，其中所述内刮擦元件(58)具有内边缘(60)，其中所述内边缘(60)包含沿径向距离所述活塞轴线(9)最近的所述内刮擦元件(58)的部位。
9. 根据权利要求8所述的活塞，其中所述导向元件(7)沿径向距离所述活塞轴线(9)的间距小于或等于所述内边缘(60)距离所述活塞轴线的间距。
10. 根据权利要求9所述的活塞，其中所述内边缘(60)具有距离所述活塞轴线(9)的径向间距R3，所述导向元件(57)具有距离所述活塞轴线(9)的径向间距R4，R3和R4之间的差值最大为0. 5mm，优选为0. 3mm，特别优选为0. 2mm。
11. 根据前述权利要求中任一项所述的活塞，其中所述输送侧(3、53)附接有保护元件(13、63)。
12. 根据前述权利要求中任一项所述的活塞，其中所述活塞包含排气元件(14)。
13. 根据前述权利要求中任一项所述的活塞，其中所述驱动侧(4、54)布置有加强肋(15、65)和/或倾斜固定元件(18、64)。
14. 一种排料装置，包括根据前述权利要求中任一项所述的活塞。
15. 根据权利要求14所述的排料装置，包括用于排放多种组份的料筒(17)，所述组份布置在彼此相邻或同轴设置的所述料筒的多个腔室内。
全文摘要
一种料筒活塞(1)，包括具有输送侧(3)、相对布置的驱动侧(4)和外周侧上的活塞套(5)的活塞体(2)。活塞套(5)形成输送侧(3)和驱动侧(4)之间的连接，活塞套(5)围绕活塞轴线(9)布置，活塞套(5)在输送侧(3)并入具有用于在料筒引导活塞的导向元件(7)的突出部(6)内，所述导向元件适用于建立与料筒壁的密封接触。突出部(6)包括刮擦元件(8)，所述刮擦元件距离所述输送侧(3)的间距小于所述导向元件(7)距离所述输送侧(3)的间距。
文档编号B65D83/76GK101746570SQ20091025322
公开日2010年6月23日 申请日期2009年12月11日 优先权日2008年12月12日
发明者M·奥布里斯特 申请人:苏舍米克斯帕克有限公司