ES2617329T3

ES2617329T3 - Pistón de cartucho

Info

Publication number: ES2617329T3
Application number: ES10787476.0T
Authority: ES
Inventors: Manfred Obrist
Original assignee: Sulzer Mixpac AG
Current assignee: Medmix Switzerland AG
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2010-12-08
Publication date: 2017-06-16
Anticipated expiration: 2030-12-08
Also published as: BR112012013661B8; CN102770217A; US9144821B2; IN2012DN05080A; BR112012013661B1; CN102770217B; KR101833406B1; TWI510298B; SI2509718T1; WO2011070082A1; TW201132417A; AU2010329898B2; EP2509718A1; BR112012013661A2; CA2783924C; AU2010329898A1; EP2509718B1; US20120247323A1; KR20120123027A; CA2783924A1

Abstract

Pistón (1, 51) que presenta un lado de medios (3, 53) así como un lado de accionamiento (4, 54) opuesto al lado de medios y un cuerpo de pistón (2, 52), que está limitado perimétricamente por una empaquetadura de pistón (5, 55), comprendiendo el lado de medios (3, 53) una superficie (28, 78) en el lado de medios y estableciéndose mediante la empaquetadura de en el lado de medios (3, 53) está configurada una ranura (23, 73) periférica, la cual rodea la superficie (28, 78) en el lado de medios, estando dispuesto en el lado de medios (3, 53) un elemento de cubierta (13, 63) que presenta una superficie (27, 77) en el lado de medios y una superficie (29, 79) en el lado de accionamiento, y su superficie (29, 79) en el lado de accionamiento está situada por completo directamente sobre la superficie (28, 78) del cuerpo de pistón (2, 52) en el lado de medios, caracterizado porque el elemento de cubierta (13, 63) contiene un elemento de clavija (19) o un elemento de válvula (22) que atraviesan el cuerpo de pistón (2, 52) y llegan al lado de accionamiento (4, 54) del pistón (1, 51).

Description

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DESCRIPCION

Piston de cartucho

La invencion se refiere a un piston para un cartucho, en particular para evacuar cargas que contienen sustancias solidas.

Un piston de este tipo se conoce por ejemplo del documento DE 200 10 417 U1. El piston presenta una primera parte de piston, la cual esta dotada de una falda de obturacion. La falda de obturacion hace contacto con la pared del cartucho.

En el documento EP 1 165 400 B1 se revela otro piston ya conocido. Este piston se compone de un material plastico blando, por ejemplo un polietileno de baja densidad (LDPE low density polyethylene), para conseguir la obturacion necesaria con respecto a la pared del cartucho. Un piston de este tipo solo puede ser compatible de forma limitada con materiales que formen la carga del cartucho. Para evitar que el piston entre en contacto con estos materiales a lo largo de su lado de medios, se usa un elemento de cubierta, el cual se compone de un material plastico que es resistente con relacion a la carga. El elemento de cubierta cubre una gran parte de la superficie de seccion transversal en el lado de medios, con excepcion de la zona del borde, que es adyacente a la pared del cartucho. La zona del borde esta formada por un ala, que se extiende por fuera del elemento de cubierta a lo largo del penmetro exterior del piston en la direccion del lado de medios. El ala esta separada del elemento de cubierta por una ranura en forma de v. El ala esta en este ejemplo de realizacion en contacto con la carga, mientras que las zonas restantes del piston estan protegidas por el elemento de cubierta. Para algunas cargas es aplicable que un contacto con el material del piston conduce a un hinchado del material del piston, con lo que se produce un ensanchamiento en la zona del ala. Esto tiene la ventaja de que la accion obturadora se refuerza en todo caso. Alternativamente a esto pueden estar tambien dispuestas varias faldas de obturacion sobre el penmetro del piston, lo que es conocido por ejemplo del documento CH 610 994.

El documento DE 10 2005 060 527 A1 describe un elemento de obturacion anular con dos zonas parciales en forma de anillo circular y que se conectan axialmente una a la otra, de las que la primera zona parcial se compone de un material elastomerico y la segunda zona parcial de un material ngido. La segunda zona parcial puede considerarse a este respecto un elemento de cubierta de la primera zona parcial, que esta situado enteramente sobre la primera zona parcial.

El documento WO 2005/023655 A2 describe un piston para extraer mediante empuje un material viscoso, como por ejemplo pasta dentffrica. El piston esta dotado de una capa de proteccion, que se compone de un elastomero termoplastico.

La tarea de la invencion consiste en producir una mejora respecto al piston citado, de tal manera que el elemento de cubierta y el cuerpo del piston puedan fabricarse en un solo paso de trabajo.

Esta tarea es resuelta mediante un piston que esta fabricado en un procedimiento de fundicion inyectada multicomponente, en especial en un procedimiento de fundicion inyectada de montaje. Por procedimiento de fundicion inyectada de montaje se entiende un procedimiento de fundicion inyectada, en el que puede ahorrarse al menos un paso de montaje. Ademas del termino procedimiento de fundicion inyectada de montaje es tambien usual el termino procedimiento de fundicion inyectada de movilidad. Con este procedimiento pueden fabricarse en especial componentes moviles unos respecto a los otros en un solo paso de trabajo, como por ejemplo rendijas de ventilacion graduables en elementos de ventilacion o bisagras.

El piston presenta un lado de medios asf como un lado de accionamiento opuesto al lado de medios y un cuerpo de piston y esta limitado perimetricamente por una empaquetadura de piston, en donde el lado de medios comprende una superficie en el lado de medios asf como la empaquetadura de piston configura una union entre el lado de medios y el el lado de accionamiento, en donde la empaquetadura de piston esta dispuesta alrededor de un eje de piston y esta unida a traves de un elemento de travesano a un cuerpo de piston, de tal manera que entre el cuerpo de piston y la empaquetadura de piston en el lado de medios esta configurada una ranura periferica, la cual rodea la superficie en el lado de medios, en donde en el lado de medios esta dispuesto un elemento de cubierta, que presenta una superficie en el lado de medios y una superficie en el lado de accionamiento. La superficie en el lado de accionamiento esta situada por completo directamente sobre la superficie del cuerpo de piston en el lado de medios, es decir, la superficie del cuerpo de piston en el lado de medios y la superficie del elemento de cubierta en el lado de accionamiento hacen contacto mutuo fundamentalmente sobre toda la superficie comun, es decir existe un contacto plano, que se extiende fundamentalmente sobre toda la superficie comun.

El elemento de cubierta se inyecta, en un procedimiento de fundicion inyectada, directamente sobre la superficie del cuerpo de piston. Por ello la superficie en el lado de medios del cuerpo de piston sigue los contornos de la superficie en el lado de accionamiento del elemento de cubierta. La superficie en el lado de medios del cuerpo de piston es por ello una reproduccion de la superficie en el lado de accionamiento del elemento de cubierta.

El elemento de cubierta contiene conforme a la invencion un elemento de clavija o un elemento de valvula, el cual atraviesa el cuerpo de piston y llega al lado de accionamiento del piston. El elemento de clavija y/o el elemento de

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valvula pueden estar configurados como elemento de enchufe conico. El elemento de clavija pude ser asimismo simetrico en rotacion con relacion al eje de piston. El elemento de clavija y/o el elemento de valvula pueden moverse con relacion al cuerpo de piston, de tal manera que puede configurarse un recorrido de union entre el elemento de valvula y el cuerpo de piston. El elemento de clavija o elemento de valvula presenta un extremo correspondiente, que sobresale de la superficie en el lado de accionamiento del cuerpo de piston, de tal manera que el elemento de clavija o el elemento de valvula puede elevarse desde el asiento correspondiente, mediante la accion de una fuerza de presion, de tal manera que para ventilar puede configurarse una rendija de ventilacion asf como el recorrido de union entre el elemento de cubierta y el cuerpo de piston.

La empaquetadura de piston puede transformarse en el lado de medios en un resalte, que presenta un elemento de guiado para guiar el piston en un cartucho. Este elemento de guiado forma una arista de proteccion, para prevenir un dano a la falda de obturacion durante el procedimiento de fabricacion. La falda de obturacion es apropiada para establecer un contacto estanco con una pared del cartucho.

El elemento de cubierta presenta una superficie en el lado de medios, que esta dispuesta en el lado opuesto de la superficie en el lado de accionamiento, en donde la superficie en el lado de medios del elemento de cubierta es concava. Por superficie concava debe entenderse a este respecto en especial una superficie con una muesca, que esta dispuesta sobre la superficie en el lado de medios. En un ejemplo de realizacion preferido se trata, en el caso de la muesca, de un entrante simetrico en rotacion, que tiene la forma de un segmento de una esfera o puede estar conformado tambien como segmento polar de un elipsoide, si la superficie de seccion transversal del piston es elfptica. Tambien es concebible que la superficie concava presente la forma de una punta de cono.

Como es natural son tambien concebibles combinaciones de las formas antes citadas para pistones simetricos en rotacion o tambien no simetricos en rotacion.

Sobre la superficie en el lado de medios del cuerpo de piston puede estar previsto un ensanchamiento, que engrane en un entrante correspondiente de la superficie en el lado de accionamiento del elemento de cubierta. Alternativamente o complementariamente a ello puede estar previsto un entrante en la superficie en el lado de medios del cuerpo de piston, que engrana en un ensanchamiento correspondiente de la superficie en el lado de accionamiento del elemento de cubierta, de tal manera que el ensanchamiento hace contacto con el entrante a lo largo de toda la superficie comun.

El ensanchamiento puede ser por ejemplo una estna, que esta dispuesta alrededor del eje de piston formando parte de un anillo. Pueden estar dispuestas varias estnas a diferentes distancias radiales del eje de piston.

Los ensanchamientos pueden estar dispuestos al menos parcialmente dislocados unos respecto a los otros, de tal manera que se produzca una corriente de aire alrededor de los ensanchamientos. Los ensanchamientos configuran una estructura labenntica, a traves de la cual puede pasar aire a traves del piston desde las camaras de reserva del cartucho. Esta variante se contempla en especial para una estna que esta conformada anularmente, que cumple una funcion de elemento de obturacion.

A la superficie en el lado de medios puede estar aplicado un elemento de apoyo en forma de envuelta sobre su penmetro exterior. Este elemento de apoyo en forma de envuelta puede penetrar en la ranura, que esta configurada entre el cuerpo de piston y la empaquetadura de piston.

La ranura presenta una base de ranura, en donde en la base de ranura esta aplicado un elemento de alojamiento, en el que penetra el borde del elemento de apoyo en forma de envuelta.

El elemento de apoyo puede contener segun un ejemplo de realizacion preferido al menos una rendija de ventilacion, la cual puede unirse a la rendija de ventilacion, en especial a una rendija de ventilacion anular, asf como al recorrido de union.

La rendija de ventilacion esta configurada por ejemplo como ranura en el elemento de apoyo en forma de envuelta. Puede estar previsto un gran numero de rendijas de ventilacion. Estas rendijas de ventilacion pueden estar repartidas por el penmetro del elemento de apoyo en forma de envuelta, en especial las rendijas de ventilacion pueden estar dispuestas a unas distancias regulares unas de las otras.

Un procedimiento para fabricar un piston segun uno de los ejemplos de realizacion anteriores comprende los pasos de la fabricacion del cuerpo de piston en un procedimiento de fundicion inyectada y la aplicacion a continuacion del elemento de cubierta en un procedimiento de fundicion inyectada multicomponente en el mismo dispositivo de fundicion inyectada.

Un cartucho para evacuar varios componentes contiene al menos un piston, de forma preferida varios pistones, en donde los componentes estan dispuestos en cavidades del cartucho dispuestas unas junto a otras o coaxialmente. Asimismo al cartucho puede conectarse un aparato de evacuacion o insertarse el cartucho en un aparato de evacuacion. Mediante el aparato de evacuacion puede moverse el piston. El aparato de evacuacion puede unirse al piston en el lado de accionamiento.

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El piston puede usarse de forma especialmente ventajosa, segun uno de los ejemplos de realizacion anteriores, para la evacuacion de cargas que contienen sustancias solidas, as^ como para masas pastosas o semiKquidas.

A continuacion se explica la invencion con base en los dibujos. Aqu muestran:

la fig. 1 un piston conforme a un primer ejemplo de realizacion de la invencion,

la fig. 2 una vista del lado de medios del cuerpo de piston,

la fig. 3 una vista del lado de medios del piston,

la fig. 4 un piston conforme a un segundo ejemplo de realizacion de la invencion, la fig. 5 un piston anular conforme a otro ejemplo de realizacion de la invencion.

La fig. 1 muestra un piston conforme a un primer ejemplo de realizacion de la invencion. El piston 1 comprende un cuerpo de piston 2, que esta fabricado casi siempre con material plastico mediante un procedimiento de fundicion inyectada. El piston 1 se usa de forma preferida para evacuar de un cartucho una carga, en especial de medios fluidos o pastosos. La carga puede contener tambien sustancias solidas. La carga se encuentra en una camara de reserva del cartucho 17, en la que puede desplazarse el piston 1. Una pared 16 de la camara de reserva del cartucho 17 se ha representado parcialmente. El piston 1 se desliza a lo largo de la pared 16 y desplaza durante este movimiento hacia fuera la carga, a traves de una abertura de evacuacion no representada. El lado del piston 1 vuelto hacia la carga recibe a partir de ahora el nombre de lado de medios 3. Para poner en movimiento el piston 1 y mantenerlo en movimiento, se aplica una fuerza de presion mediante un aparato de evacuacion o un fluido a presion. El aparato de evacuacion 10, del que se ha representado un elemento de empuje, se encuentra en el lado del piston situado enfrente del lado de medios 3. Este lado recibe a partir de ahora el nombre de lado de accionamiento 4.

El piston 1 comprende un cuerpo de piston 2 y una empaquetadura de piston 5. El cuerpo de piston 2 esta limitado por el lado de accionamiento 4, el lado de medios 3 y la empaquetadura de piston 5. La empaquetadura de piston 5 forma una union entre el lado de medios 3 y el lado de accionamiento 4, en donde la empaquetadura de piston 5 esta dispuesta alrededor de un eje de piston 9. La empaquetadura de piston 5 esta unida a traves de un elemento de travesano 26 anular al cuerpo de piston 2, de tal manera que entre el cuerpo de piston 2 y la empaquetadura de piston 4 esta configurada en el lado de medios una ranura periferica 23. Adicionalmente estan previstos entre el cuerpo de piston 2 y la empaquetadura de piston 5 en la mayona de los casos unos nervios de rigidizacion 15. La empaquetadura de piston 15 esta configurad en especial de forma simetrica en rotacion, si el piston 1 esta determinado para alojarse en un cartucho 17 con una camara de reserva cilmdrica. El piston 1 es casi siempre un componente de material plastico, el cual se ha fabricado ventajosamente en un procedimiento de fundicion inyectada.

En la mayona de los casos el cuerpo de piston 2 presenta un gran numero de escotaduras o esta construido como cuerpo hueco. Ya sea por motivos de ahorro de material o a causa de las dificultades inherentes a la fundicion inyectada de componentes de paredes gruesas, el cuerpo de piston 2 y la empaquetadura de piston 4 se fabrican como componentes de paredes finas incluso a partir de diametros de algunos centimetres. La estabilidad de forma necesaria la obtiene el cuerpo de piston 2 mediante unos nervios de rigidizacion 15. Los nervios de rigidizacion 15 estan dispuestos en el lado de accionamiento 4 del piston 1. La prevision de nervios de rigidizacion 15 garantiza que el piston 1 permanezca estable de forma, incluso si se somete a una carga por presion al extraer la carga del piston 1 mediante un aparato de evacuacion.

Ademas de esto el piston 1 presenta un elemento de cubierta 13, que esta aplicado al cuerpo de piston 2 en el lado de medios 3. Un elemento de cubierta 13 de este tipo puede estar fabricado ventajosamente con un material que tenga una mayor resistencia con relacion a la carga que el material con el que esta fabricado el cuerpo de piston. De este modo el elemento de cubierta 13 puede desarrollar una funcion de proteccion para el cuerpo de piston 2. Un elemento de cubierta 13 se usa de este modo preferiblemente cuando la carga tiende a atacar el material del piston. Esto es especialmente aplicable a pistones 1 de material plastico blando, como por ejemplo LDPE. El LDPE es atacado por ejemplo por resinas de poliester y se hincha.

A la superficie en el lado de medios 27 del elemento de cubierta 13 esta aplicado sobre su penmetro exterior, segun el ejemplo de realizacion conforme a la fig.1, un elemento de apoyo en forma de envuelta 21. El elemento de apoyo en forma de envuelta 21 esta en contacto plano con el cuerpo de piston 2. El elemento de cubierta 13 presenta de este modo una superficie en el lado de accionamiento 29, que esta situada por completo directamente sobre la superficie en el lado de medios 28 del cuerpo de piston 2. Es decir, la superficie en el lado de accionamiento 29 del elemento de cubierta 132 esta en contacto ffsico con la superficie en el lado de medios 28 del cuerpo de piston 2, y precisamente de tal manera que fundamentalmente toda la superficie en el lado de accionamiento 29 comun esta situada sobre la superficie en el lado de medios 28 a lo largo de toda la superficie de contacto comun. De forma preferida al menos el 60 % de la superficie en el lado de accionamiento 29 del elemento de cubierta 13 esta en contacto plano con la superficie en el lado de medios 28 del cuerpo de piston 2, en especial de forma preferida al menos el 75 %, en especial al menos el 90 %.

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El elemento de apoyo en forma de envuelta 21 penetra en una ranura periferica 23 del cuerpo de piston 2 en el lado de medios 3. La ranura 23 presenta una base de ranura 36, en donde en la base de ranura 36 esta aplicado un elemento de alojamiento 37, en el que engrana el borde 35 del elemento de apoyo en forma de envuelta 21. El elemento de cubierta 13 se sujeta allf para que el elemento de cubierta 13 no pueda soltarse del cuerpo de piston 2. La fijacion se realiza mediante la diferencia de contraccion de ambos materiales. Asimismo el elemento de alojamiento 37 actua para el elemento de apoyo en forma de envuelta 21 como apoyo, de tal manera que el elemento de cubierta 13 puede volver elasticamente a la posicion original tras extraer el aparato de evacuacion 10. El borde 25 del elemento de apoyo en forma de envuelta 21 esta conformado fundamentalmente de forma cilmdrica.

El elemento de cubierta 13 presenta una superficie en el lado de medios 27, que esta dispuesta en el lado opuesto de la superficie en el lado de accionamiento 29. La superficie en el lado de medios 27 del elemento de cubierta 13 tiene una curvatura concava.

Para un piston segun el estado de la tecnica existe un valor lfmite superior para la velocidad de asentamiento. Por velocidad de asentamiento se entiende la velocidad con la que se mueve el piston, para evacuar la carga situada en el cartucho. Si se aumenta mas la velocidad de asentamiento por encima de este valor lfmite, se ejercena mediante el aire una presion tan elevada sobre la pared 16 del cartucho 17, que la pared 16 del cartucho 17 se abomba hacia fuera. Un aumento de este tipo de la superficie de seccion transversal del cartucho 17 ya es indeseada a causa de que el elemento de guiado 7 puede perder el contacto con la pared 16 del cartucho 17. Por medio de esto puede entrar carga entre el elemento de guiado 7 y la pared 16 en el lado de accionamiento del piston. Ademas de esto al piston 1 le falta el guiado, de tal manera que el propio piston 1 puede bascular o ladearse. Por estos motivos, en los pistones segun el estado de la tecnica hasta ahora no podfa aumentarse mas la velocidad de asentamiento.

Para aumentar la velocidad de asentamiento, el elemento de cubierta 13 puede estar fabricado de un material mas estable de forma que el cuerpo de piston 2. En realidad hasta ahora la union de un elemento de cubierta 13 a un cuerpo de piston 2 solo podfa realizarse con dos limitaciones importantes. Por un lado es necesario prever un paso de montaje adicional, para unir entre sf el cuerpo de piston 2 y el elemento de cubierta 13 fabricados en dos diferentes pasos de trabajo. A causa de este paso de montaje adicional un ensamblaje de un elemento de valvula 22 con un eje 34 solo puede realizarse, si el eje 34 del elemento de valvula 22 esta orientado en paralelo al eje de piston 9. Solo bajo esta condicion marginal puede encajarse sin destruirse el elemento de cubierta 13, que contiene el elemento de valvula 22, en la escotadura correspondiente del cuerpo de piston 2, de tal manera que siga garantizandose la estanqueidad con respecto a la salida de carga en el lado de accionamiento 4 del piston.

Si por el contrario el eje 34 tiene un punto de corte con el eje de piston 9, o forma con el eje de piston 9 un angulo que es superior a 0° e inferior a 90°, el cuerpo de piston 2 y el elemento de cubierta 13 no pueden engranar mutuamente sin destruirse. Por ello, si se aplica el procedimiento de fundicion inyectada convencional, el eje 9 del cuerpo de piston 2 y los ejes de cada elemento de clavija 19 o elemento de valvula 22 tienen que estar orientados mutuamente en paralelo.

En el procedimiento de fundicion inyectada multicomponente es posible combinar dos materiales con diferente rigidez. Esta combinacion tambien es posible si el cuerpo de piston 2 esta orientado respecto al elemento de valvula 22 de tal manera, que sus ejes forman entre ellos un angulo que es superior a 0°. Si se usa en especial un elemento de cubierta 13 con superficie en el lado de medios 27 concava, este puede montarse sin tensiones en un procedimiento de fundicion inyectada multicomponente. Si el material del elemento de cubierta 13 presenta una dilatacion termica diferente del material del cuerpo de piston 2, el elemento de cubierta 13 puede establecer de forma similar a una union por encogimiento una union mas resistente, es decir mas estanca, con el cuerpo de piston 2. Es decir, los canales entre el cuerpo de piston y el elemento de cubierta estan cerrados de forma estanca, siempre que el elemento de clavija 19 o el elemento de valvula 22 no se abra. De este modo la superficie de seccion transversal de la abertura de paso para el aire puede elegirse mas grande, ya que la funcion de obturacion es asumida por el elemento de cubierta 13 y el cuerpo de piston 2.

Si se abre el elemento de valvula 22 puede aumentarse el caudal de aire, ya que se libera la abertura de paso mas grande, de tal manera que el aire que atraviesa la abertura de paso puede evacuarse mas rapidamente sin que a causa de ello sea necesaria una complejidad adicional a la hora de montar el cuerpo de piston 2 y el elemento de cubierta 13. Como es natural tambien puede estar previsto un gran numero de elementos de valvula, en especial tambien para un piston anular conforme a la fig. 5. Sobre la superficie en el lado de medios 28 del cuerpo de piston 2 esta previsto un entrante 30, que engrana en un ensanchamiento 31 correspondiente de la superficie en el lado de accionamiento 29 del elemento de cubierta 13. El ensanchamiento 31 conforme a la fig. 1 o el ensanchamiento 32 conforme a la fig. 4 es una estna, que esta dispuesta alrededor del eje de piston 9 formando parte de un anillo. Mediante el contorno especial la estna tiene una funcion de elemento de obturacion. Por ello el ensanchamiento 32 hace contacto con el entrante 33 a lo largo de toda la superficie comun. A su vez se obtiene la funcion de obturacion mediante la diferencia de contraccion de los diferentes materiales. Por ejemplo la contraccion en una poliamida es como promedio del 0,8 % y en un polietileno con menor densidad del 2,2 %. La diferencia entre poliamida y el polietileno con menor densidad es de forma correspondiente del 1,4 %. Esto significa que un elemento constructivo de poliamida revestido de un polietileno con menor densidad, en estado refrigerado, es alojado de forma estanca en la envuelta de polietileno a causa de la mayor contraccion. Puede estar dispuesto un gran numero de ensanchamientos 31, 32 a diferentes distancias radiales con respecto al eje de piston, lo que se muestra en la fig. 2.

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El elemento de cubierta 13 contiene un elemento de clavija 19, que atraviesa el cuerpo de piston 2 y llega hasta el lado de accionamiento del piston 1. El elemento de clavija 19 esta configurado como elemento de enchufe conico. Asimismo el elemento de clavija 19 es simetrico en rotacion con relacion al eje de piston 9.

El elemento de cubierta 13 o el cuerpo de piston 2 puede contener tambien un elemento de ventilacion 14. Este elemento de ventilacion se usa para extraer del interior del piston gases procedentes de oclusiones gaseosas, que se producen por ejemplo al insertar el piston en la pared del cartucho. En especial puede tratarse de aire en el caso del gas. Los ensanchamientos 31, 32 estan dispuestos ventajosamente dislocados uno respecto al otro, de tal manera que el gas puede fluir a lo largo de un recorrido de union curvilmeo. Mediante la disposicion de los ensanchamientos 31, 32 se configura una estructura labermtica.

Un elemento de ventilacion 14 de este tipo se muestra en corte en la fig. 1 y en la fig. 3 en una vista sobre el piston 1 en su lado de medios 3. Mediante este elemento de ventilacion 14 puede fugarse gas, que se encuentre en el interior del cartucho 17 entre la carga y el piston 1, hacia fuera, es decir hacia el lado de accionamiento 4, sin que se salga la carga. El elemento de ventilacion 14 esta cerrado, siempre que el cartucho 17 se disponga en el estado de llenado. Si se quiere evacuar la carga, el aparato de evacuacion 10 se lleva a contacto con el piston 1 en su lado de accionamiento 4. Con ello el aparato de evacuacion puede entrar en contacto tambien con un elemento de clavija 19 o un elemento de valvula 22 del elemento de cubierta 13. El elemento de clavija 19 o el elemento de valvula 22 puede abrirse mediante un elemento de apertura, que esta unido al aparato de evacuacion 10 en el lado de accionamiento, por medio de que el elemento de clavija 19 se eleva desde su asiento 20 cuando el aparato de evacuacion 10 entra en contacto con el lado de accionamiento 4. Con ello se abre un recorrido de flujo para el gas. El gas entra a traves del elemento de apoyo en forma de envuelta 21 del elemento de cubierta 13 en el espacio intermedio entre el elemento de cubierta 13 y el cuerpo de piston 2 y abandona la camara de reserva, atravesando el piston a traves del recorrido de flujo abierto, a traves de la abertura entre el elemento de clavija 19 y el asiento 20 o entre el elemento de valvula 22 y el asiento 24. Tras el accionamiento del elemento de valvula 22 se garantiza la obturacion a traves del comportamiento de reposicion del contorno concavo del elemento de cubierta 13. En especial el contorno concavo puede estar configurado formando parte de una superficie esferica. Habitualmente se preven como elemento de ventilacion 14 varias rendijas de ventilacion pequenas en el elemento de apoyo en forma de envuelta 21.

A continuacion de esta rendija de ventilacion puede estar previsto un recorrido de union labermtico entre el cuerpo de piston 2 y el elemento de cubierta 13. Toda la carga que pudiera atravesar la rendija de ventilacion se deposita a lo largo de este recorrido de union labermtico. Este recorrido de union esta cerrado en la fig. 1, ya que el elemento de cubierta esta situado por completo directamente sobre la superficie en lado de medios del cuerpo de piston 2.

El piston 1 presenta unos medios contra la salida de carga en el lado de accionamiento. Para ello se preve habitualmente al menos una falda de obturacion, a lo largo de la superficie de deslizamiento sobre la pared 17 del cartucho 16. En el presente ejemplo de realizacion esta falda de obturacion esta representada como elemento de guiado 7. El elemento de guiado 7 se encuentra sobre un resalte 6, que se extiende entre la ranura 23 y la pared 17 del cartucho 16. El resalte 6 es en el ejemplo de realizacion un granulado de paredes finas simetrico en rotacion, que es visible en la exposicion en corte como brazo del cuerpo de piston. 2.

En la imagen en corte no es visible que el brazo pertenece a un reborde anular, que se extiende a lo largo de todo el penmetro del cuerpo de piston 2 y que establece, a traves del elemento de guiado 7, una union estanca a los fluidos con la pared 16 del cartucho 17.

El resalte 6 presenta un elemento de guiado 7 para guiar el piston en un cartucho 17, que es apropiado para establecer un contacto estanco con una pared 16 del cartucho 17. El elemento de guiado 7 puede estar configurado en especial como falda de obturacion. En caso necesario puede estar tambien previsto un gran numero de faldas de obturacion. Alternativamente o como complemento a ello la empaquetadura de piston 5 puede contener tambien una escotadura 25 para un elemento de obturacion, como por ejemplo una junta torica. El resalte 6 comprende un elemento de rascado 8 que, en el estado de no instalacion, presenta una distancia menor al lado de medios 3 que el elemento de guiado 7.

Al comienzo de la evacuacion de la carga con un piston conforme a la fig. 1 el resalte 6 ya esta implantado en el interior del cartucho 17. El piston no esta situado sobre la pared 16 del cartucho con el elemento de guiado 7 en el estado de instalacion. La carga se encuentra en el lado de medios 3 del piston. Si a continuacion el cuerpo de piston 2 se mueve mediante un aparato de evacuacion no representado en la direccion del eje de piston 9 en contra de la carga, una fuerza de presion actua desde la carga sobre el piston. Esta fuerza de presion actua tambien sobre el resalte 6. El resalte 6 presenta ventajosamente una superficie de apoyo 11 que se mueve, bajo la accion de la fuerza de presion, en la direccion de la pared 16. Mediante la presion interior se hace por lo tanto menor una posible rendija entre la superficie de apoyo 11 o el elemento de rascado 8 correspondiente y la pared 16. Si la carga contiene sustancias solidas, no pueden entrar partmulas aisladas en la rendija entre la superficie de apoyo 11 y la pared 16. La superficie de apoyo 11 esta dispuesta de este modo de tal manera, que las posibles partmulas de sustancias solidas recogidas mediante el elemento de rascado 8 se evacuan conjuntamente con la carga. Si prosigue la evacuacion, las partmulas se siguen deslizando sobre la superficie de apoyo 11 en la direccion de la ranura 23.

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En el lado de accionamiento 4 del piston esta dispuesto un elemento de proteccion contra basculacion 18, que se usa para mejorar el guido del piston en un cartucho 17. Adicionalmente el elemento de proteccion contra basculacion 18 puede funcionar como segunda falda de obturacion, en especial para garantizar una estanqueidad incluso si la primera falda de obturacion pierde la estanqueidad. El piston se gma protegido contra basculacion mediante el elemento de proteccion contra basculacion 18, que esta en contacto con la pared 16 del cartucho 17, es decir, el eje del cuerpo de piston 2 coincide con el eje de piston 9. Mediante el elemento de proteccion contra basculacion 18 se garantiza que el lado de medios 3 este dispuesto en un plano perpendicular al eje de piston 9 o que, si el lado de medios 3 no es una superficie plana o contiene segmentos que no estan situados en un plano, unos puntos de la superficie del piston en el lado de medios, que estan caracterizados por un radio determinado y una altura determinada, esten situados a lo largo del penmetro fundamentalmente en el mismo plano perpendicular. Si basculase el piston 1, ya no se cumplina el requisito para estos puntos simetricos en rotacion. Mediante un elemento de proteccion contra basculacion 18 de este tipo puede mantenerse de este modo un contacto en el lado perimetrico con la pared 16 del cartucho 17 durante todo el proceso de evacuacion, de tal manera que puede impedirse un desvfo del piston 1 conjuntamente con el elemento de guiado 7 descrito anteriormente.

La fig. 4 muestra, a diferencia de la fig. 1, que sobre la superficie en el lado de medios 29 del cuerpo de piston 2 esta previsto un ensanchamiento 32, que engrana en un entrante 33 correspondiente de la superficie en el lado de accionamiento 28 del elemento de cubierta 13. Tambien este ensanchamiento actua como elemento de obturacion.

La fig. 5 muestra un piston anular 51, como el que se usa por ejemplo para cartuchos coaxiales. La exposicion no contiene la fijacion o el anclaje mecanico descrita(o) con relacion a los anteriores ejemplos de realizacion, un pivote de valvula y los elementos de obturacion, en especial elementos de obturacion circulares, que tambien pueden existir del mismo modo en este ejemplo de realizacion. En un cartucho coaxial estan dispuestas dos o mas cavidades cilmdricas dispuestas coaxialmente unas respecto a las otras. La cavidad o las cavidades interiores estan rodeadas por completo por la cavidad exterior, que esta configurada como cartucho cilmdrico.

El piston anular 51 comprende un cuerpo de piston 52, que esta fabricado casi siempre mediante un procedimiento de fundicion inyectada con material plastico. El piston anular 51 se usa de forma preferida para evacuar de un cartucho una carga, en especial de medios fluidos o pastosos. La carga puede contener en especial tambien sustancias solidas. Se ha representado una pared 16 del cartucho 17. El piston anular 51 se desliza a lo largo de la pared 16 y empuja durante este movimiento hacia fuera la carga, a traves de una abertura de evacuacion no representada. El lado del piston anular 51 vuelto hacia la carga recibe a partir de ahora el nombre de lado de medios 53. Para poner en movimiento el piston anular 51 y mantenerlo en movimiento se aplica una fuerza de presion mediante un aparato de evacuacion. El aparato de evacuacion, que no se ha representado aqrn, se encuentra en el lado del piston que esta situado en el lado opuesto del lado de medios 53. Este lado recibe a partir de ahora el nombre de lado de accionamiento 54.

Dentro del tubo interior 67 esta dispuesto normalmente otro piston, que en consecuencia recibe tambien el nombre de piston interior y que no se ha representado en la fig. 5. Este piston interior esta conformado como el piston en el ejemplo de realizacion conforme a la fig. 1. El piston interior se mueve al mismo tiempo que el piston anular 51, para evacuar la carga desde las zonas de reserva del cartucho 17. A continuacion ya solo se analiza por ello la conformacion del piston anular 51.

El cuerpo de piston 52 esta limitado de esta manera por el lado de accionamiento 54, el lado de medios 53 asf como por una empaquetadura de piston exterior 5 y una empaquetadura de piston interior 55. La empaquetadura de piston exterior 5 puede tener la misma estructura que en los ejemplos de realizacion anteriores. La empaquetadura de piston interior 55 forma la union interna entre el lado de accionamiento 54 y el lado de medios 53. La empaquetadura de piston interior 55 delimita el cuerpo de piston 52 en un lado interior 59 vuelto hacia el eje de piston 9.

La empaquetadura de piston interior 55 se transforma en el lado de medios 53 en un resalte 56. El resalte 56 es en el ejemplo de realizacion un cuerpo de paredes finas y simetrico en rotacion que, en la exposicion en corte, es visible como brazo del cuerpo de piston 2. El resalte 56 presenta un elemento de guiado interior 57 para guiar el piston anular 51 a lo largo, es decir, en la direccion del eje de piston 9, por ejemplo a lo largo de un tubo interior 67. El elemento de guiado 57 es apropiado para establecer un contacto estanco con una pared 66 del tubo interior 67. El elemento de guiado 57 puede estar configurado en especial como falda de obturacion. En caso necesario puede estar previsto tambien un gran numero de faldas de obturacion. El resalte 56 puede comprender un elemento de rascado 58, que presenta una menor distancia al lado de medios que el elemento de guiado 57. Para determinar la distancia se determina la medida del piston anular, que sea mas proxima a la carga o incluso penetre en la carga. Esta medida puede ser en pistones sencillos la superficie del piston, o bien el elemento de cubierta 63 que cubre la superficie del piston.

El elemento de guiado 57 esta situado sobre la pared 66 del tubo interior 67 y obtura el interior del cartucho, que contiene la carga, con respecto al medio ambiente, de tal manera que se impide una salida de la carga en el lado de accionamiento.

Al extremo de la empaquetadura de piston 55, que contiene el elemento de guiado 57, se conecta una superficie de apoyo 61, que esta dispuesta con entre 80° y 110°, en especial fundamentalmente en perpendicular, respecto al eje

de piston 9. La superficie de apoyo 61 esta dispuesta por lo tanto de tal manera, que las partfculas de sustancias solidas que puedan ser recogidas mediante un elemento de rascado 58 se evacuan junto con la carga. Si la superficie de apoyo 61 esta dispuesta fundamentalmente en perpendicular respecto al eje de piston, las partfculas de sustancias solidas pueden desplazarse en la direccion del eje de piston. De este modo puede impedirse una 5 acumulacion de partfculas de sustancias solidas en la zona proxima a la pared.

El piston anular 51 pude contener tambien un elemento de ventilacion, lo que no se ha representado aqrn con un dibujo. El cuerpo de piston 52 tiene tambien unos nervios de rigidizacion 65 asf como un elemento de proteccion contra basculacion l8, 64. El elemento de cubierta 63 puede estar asimismo conformado igual que lo descrito con relacion a las figuras 1 a 4.

10 El elemento de cubierta 63 del piston anular 51 conforme a la fig. 5 presenta una superficie en el lado de medios 77 asf como una superficie en el lado de accionamiento 79. El cuerpo de piston 52 presenta una superficie en el lado de medios 78. Tambien en este ejemplo de realizacion puede verse que la superficie en el lado de accionamiento 79 del elemento de cubierta esta situada por completo sobre la superficie en el lado de medios 78 del cuerpo de piston 52.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

REIVINDICACIONES

1. - Piston (1, 51) que presenta un lado de medios (3, 53) asf como un lado de accionamiento (4, 54) opuesto al lado de medios y un cuerpo de piston (2, 52), que esta limitado perimetricamente por una empaquetadura de piston (5, 55), comprendiendo el lado de medios (3, 53) una superficie (28, 78) en el lado de medios y estableciendose mediante la empaquetadura de en el lado de medios (3, 53) esta configurada una ranura (23, 73) periferica, la cual rodea la superficie (28, 78) en el lado de medios, estando dispuesto en el lado de medios (3, 53) un elemento de cubierta (13, 63) que presenta una superficie (27, 77) en el lado de medios y una superficie (29, 79) en el lado de accionamiento, y su superficie (29, 79) en el lado de accionamiento esta situada por completo directamente sobre la superficie (28, 78) del cuerpo de piston (2, 52) en el lado de medios, caracterizado porque el elemento de cubierta (13, 63) contiene un elemento de clavija (19) o un elemento de valvula (22) que atraviesan el cuerpo de piston (2, 52) y llegan al lado de accionamiento (4, 54) del piston (1, 51).
2. - Piston segun la reivindicacion 1, en donde la superficie (27, 77) en el lado de medios del elemento de cubierta (13, 63) tiene una curvatura concava.
3. - Piston segun una de las reivindicaciones anteriores, en donde sobre la superficie (28, 78) en el lado de medios del cuerpo de piston (2, 52) esta previsto un entrante (30) que engrana en un ensanchamiento (31) correspondiente de la superficie (29, 79) en el lado de accionamiento del elemento de cubierta (13, 63), y/o sobre la superficie (28, 78) en el lado de medios del cuerpo de piston (2, 52) esta previsto un ensanchamiento (32) que engrana en un entrante (33) correspondiente de la superficie (29, 79) en el lado de accionamiento del elemento de cubierta (13, 63), de tal manera que el ensanchamiento (32) hace contacto con el entrante (33) a lo largo de toda la superficie comun.
4. - Piston segun la reivindicacion 3, en donde el ensanchamiento (31, 32) es una estna que esta dispuesta alrededor del eje de piston (9) formando parte de un anillo, y/o estan dispuestas varias estnas (31, 32) a diferentes distancias radiales del eje de piston (9).
5. - Piston segun la reivindicacion 4, en donde los ensanchamientos (31, 32) estan dispuestos al menos parcialmente desplazados unos respecto a los otros.
6. - Piston segun la reivindicacion 1, en donde el elemento de clavija (19) y/o el elemento de valvula (22) pueden moverse con relacion al cuerpo de piston (2, 52), de tal manera que puede configurarse un recorrido de union entre el elemento de valvula (22) y el cuerpo de piston (2, 52).
7. - Piston segun la reivindicacion 6, en donde el elemento de clavija (19) o el elemento de valvula (22) presentan cada uno un extremo correspondiente que sobresale de la superficie en el lado de accionamiento del cuerpo de piston (2, 52), de tal manera que el elemento de clavija (19) o el elemento de valvula (22) pueden elevarse desde el asiento correspondiente mediante la accion de una fuerza de presion, de tal manera que para ventilar puede configurarse una rendija de ventilacion asf como el recorrido de union entre el elemento de cubierta (13, 63) y el cuerpo de piston (2, 52).
8. - Piston segun la reivindicacion 7, en donde el elemento de clavija (19) y/o el elemento de valvula (22) estan configurados como elemento de enchufe conico.
9. - Piston segun las reivindicaciones 7 u 8, en donde el elemento de clavija (19) es simetrico en rotacion con relacion al eje de piston (9).
10. - Piston segun una de las reivindicaciones anteriores, en donde a la superficie en el lado de medios del elemento de cubierta (13, 63) esta aplicado un elemento de apoyo en forma de envuelta (21) sobre su penmetro exterior.
11. - Piston segun la reivindicacion 10, en donde el elemento de apoyo en forma de envuelta (21) penetra en la ranura (23).
12. - Piston segun la reivindicacion 11, en donde la ranura (23) presenta una base de ranura (36), en donde en la base de ranura (36) esta aplicado un elemento de alojamiento (37) en el que penetra el borde (35) del elemento de apoyo en forma de envuelta (21).
13. - Piston segun una de las reivindicaciones 10 a 12, cuando es funcion de la reivindicacion 7, en donde el elemento de apoyo en forma de envuedlta (21) contiene al menos una rendija de ventilacion (14) la cual puede unirse a la rendija de ventilacion asf como al recorrido de union.
14. - Procedimiento para fabricar un piston (1, 51) segun una de las reivindicaciones anteriores, que comprende los pasos de la fabricacion del cuerpo de piston (2, 52) en un procedimiento de fundicion inyectada y la aplicacion a continuacion del elemento de cubierta (13, 63) en un procedimiento de fundicion inyectada multicomponente en el mismo dispositivo de fundicion inyectada.