CH679146A5 - - Google Patents
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Description
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CH 679 146 A5
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Beschreibung
Die Efindung betrifft eine Mehrkomponenten-Mischkapsel mit Ausspritzeinrichtung für die gemischte Masse, insbesondere für Dentalzwecke, mit einem eine Mischkammer mit Ausspritzöffnung bildenden Behälterteil, einem in dem Behäiterteil verschiebbaren Kolben, der eine die Mischkammer an deren der Ausspritzöffnung abgewandten Ende begrenzende Lochwand und jenseits der Lochwand eine Aufnahmekammer für einen eine flüssige Komponente enthaltenden Folienbehälter umfasst, und einem in der Aufnahmekammer zum Entleeren des Folienbehälters in die Mischkammer mittels eines Werkzeugs verschiebbaren Stempel, wobei der Kolben gegenüber der den Stempel vorschiebenden Werkzeugkraft mittelbar oder unmittelbar an dem Werkzeug abstützbar ist.
Eine bekannte Mischkapsel dieser Art (DE-C 139 316, Fig. 4 A) besitzt innerhalb des zylinderförmigen Behälterteils einen topfförmigen Kolben, dessen Wandung den Behälterteil hinten überragt und mit einem Bajonettring versehen werden kann, der sich an der hinteren Stirnfläche des Behälterteils abstützt. Wenn zum Entleeren des Folienbehälters in die Mischkammer der innerhalb des topfförmigen Kolbens befindliche Stempel von einem Werkzeug beaufschlagt wird, das einerseits gegen den Stempel drückt und andererseits den Behälterteil an seinem Ausspritzende abstützt, überträgt der Bajonettring die auf den Kolben ausgeübte Kraft auf den Behälterteil, so dass der Kolben seine Ruhestellung beibehält Die Mischkapsel wird sodann in eines der üblichen Vibrationsmischgeräte eingesetzt, um die in der Mischkammer zusammengeführten Komponenten zu mischen und zur Applikation bereit zu machen. Danach wird der Bajonettring gelöst und die Kapsei erneut in das Werkzeug eingesetzt zum Ausspritzen des Kammerinhalts. — Die bekannte Kapsel ist wenig praxistauglich, weil die zur gegenseitigen Verbindung am Kolben und Bajonettring vorgesehenen Organe aufwendig in der Herstellung sind und wegen der hohen zu übertragenden Kräfte die Venwendung hochwertiger Werkstoffe verlangen. Auch ist das Lösen des kleinen Bajonettrings von der Kapsel lästig, es sei denn, dass er so locker sitzt, dass er sich auch unbeabsichtigt lösen könnte und dadurch die Gefahr einer unvollständigen Überführung der flüssigen Komponente in die Mischkammer verursacht.
Bei einer anderen bekannten Mischkapsel (DE-C 1 939 316, Fig. 1 Ä.) weist die Mischkammerwand vor dem Kolben einen umlaufenden Wulst auf, der den Kolbenweg an dieser Stelle verengt und der Kolbenverschiebung so grossen Widerstand entgegensetzt, dass eine hinreichende Kraft zur Zerstörung und Entleerung des Folienbehälters in die Mischkammer aufgebracht werden kann. Well aber der Widerstand mit diesen Mitteln nicht genau definiert werden kann, muss er so wesentlich höher als die zur Zerstörung und Entleerung des Folienbehälters erforderliche Kraft bemessen werden, dass er den Ausspritzvorgang ernstlich behindert. Auch hat die bekannte Anordnung den Nachteil, dass der Kolben während des Ausspritzens beim Vorbeigleiten an dem Wulst sich nicht dicht an die Mischkammerwand anlegen kann.
Bei einer wieder anderen, nicht zum Stand der Technik gehörenden Mischkapsel (DE-A 3 718 326) werden diese Nachteile dadurch vermieden, dass die Organe des Werkzeugs, die dazu dienen, den Kolben während des Entleerens des Folienbehälters in die Mischkammer in seiner Buhestellung festzuhalten, durch die Wandung des Behälterteils hindurch auf den Kolben einwirken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mischkapsel der eingangs genannten Art zu schaffen, in der der Kolben während der Entleerung des Folienbehälters in seiner Ruhestellung sicher festgehalten ist, ohne dass dadurch der Fertigungsund Benutzungsaufwand vermehrt wird oder ein wesentlicher Widerstand beim Ausspritzen der Masse zu überwinden ist.
Die erfindungsgemässe Lösung besteht darin, dass ein das hintere, der Ausspritzöffnung ferngelegene Ende des Behälterteils im Ruhezustand überragender Teil des Kolbens einen eine Abstützfläche bildenden radialen Vorsprung aufweist.
Dieser Vorsprung kann zum unmittelbaren Zusammenwirken mit Werkzeug vorgesehen sein. Die Kapsel wird dann zum Aktivieren, d.h. zum Überführen der flüssigen Komponente in die Mischkammer, in das Werkzeug so eingesetzt, dass dessen Abstützeinrichtungen lediglich mit dem Kolben zusammenwirken. Nach dem Aktivieren und Mischen wird die Kapsel erneut in das Werkzeug eingesetzt, und zwar in einer solchen Stellung, dass die Abstützeinrichtungen des Werkzeugs mit dem Behäiterteil zusammenwirken und somit der Kolben für eine in die Mischkammer gerichtete Bewegung frei ist.
Bevorzugt werden jedoch solche Ausführungen der Erfindung, bei denen die Abstützeinrichtungen des Werkzeugs ausschliesslich mit dem Behälterteil zusammenwirken, weil dadurch die Gefahr einer Fehlbedienung ausgeschlossen wird. Dafür ist der Vorsprung an dem Kolben so ausgebildet, dass er sich am Behälterteil abstützt, während der Behälterteil zum Zusammenwirken mit dem Werkzeug ausgebildet ist. Dafür können am Behälterteil seitliche Vorsprünge vorgesehen sein, die mit den Abstützeinrichtungen des Werkzeugs zusammenwirken.
Da der mit dem Behälterteil zusammenwirkende Vorsprung des Kolbens lediglich während des Aktivierens der Mischkapsei den Kolben in seiner Ruhestellung halten soll, während der Kolben nach dem Mischen möglichst widerstandsfrei verschiebbar sein soll, ist nach einem besonderen Merkmal der Erfindung der Vorsprung des Kolbens nach einem begrenzten Vorschub des Stempels selbstlösend. Das heisst, dass die Sperrfunktion des Vorsprungs an eine begrenzte Vorschubstrecke des Stempels gebunden ist, die zum Entleeren des Folienbehälters ausreicht, während sie danach endet.
Dieses Prinzip wird bei einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung dadurch verwirklicht, dass der Vorsprung mit der Lochwand des Kolbens über einen zerreissbaren Teil verbunden ist, dessen Reisskraft grösser ist als die zur Entleerung des Folienbehälters erforderliche Stempelkraft. Beispielsweise kann der Vorsprung, der vor5
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zugsweise als umlaufender Ringflansch ausgebildet ist, über eine oder mehrere dünne Materialbrücken mit der Lochwand des Kolbens verbunden sein, die beim Überschreiten einer bestimmten Kraftschwelle, die hinreichend höher liegt als die zum Entleeren des Folienbehälters erforderliche Kraft, abreissen. Dadurch endet der Widerstand gegen das Vorschieben des Kolbens, und beim Ausspritzen des Mischkammerinhalts ist kein zusätzlicher Widerstand zu überwinden. Da die Querschnitte der Materialbrücken sehr genau bemessen werden können, kann auch die Kraftschwelle sehr genau bestimmtwerden.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Vorsprung an einem radial nachgiebigen Teil des Kolbens gehalten und in seiner sich am Behälterteil abstützenden Stellung von einer Fläche des Stempels gehalten, die in der Ruhelage den Vorsprung um etwa diejenige Strecke nach hinten überragt, die der Stempel zum vollständigen Entleeren des Folienbehälters im Verhältnis zum Kolben zurücklegt. Sobald der Stempel so weit vorgeschoben ist, dass der Folienbehälter mit Sicherheit vollständig entleert ist, endet die radiale Abstützung des Vorsprungs, so dass dieser nach innen ausweichen kann und den Abstützkontakt mit der hinteren Stirnfläche des Behälterteils verliert. Damit sichergestellt ist, dass die Abstützung erst nach dem Entleeren des Flüssigkeitsbehälters möglich ist, kann nach der Erfindung vorgesehen sein, dass der Vorsprung über einen dehnbaren Teil mit der Lochwand des Kolbens verbunden ist und dass die Lösung des Vorsprungs erst nach einer gewissen elastischen Dehnung dieses Teils stattfindet. Mit anderen Worten ist die Strecke, um die die abstützende Räche des Stempels den Vorsprung nach hinten überragt, etwas kleiner als seine Bewegungsstrecke aus der Ruhestellung in die Stellung nach vollständiger Entleerung des Foiienbeutels.
Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die vorteilhafte Ausführungsbeispiele schematisch veranschaulicht. Darin zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt der Kapsel im Ruhezustand,
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer ersten Ausführungsform nach Aktivierung,
Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer anderen Ausführungsform,
Fig. 4 die erste Ausfiihrungsform im entleerten Zustand,
Fig. 5 eine dritte Ausführungsform im Ruhezustand,
Fig. 6 u. 7 die Kolben der ersten bzw. zweiten Ausführungsform in Einzeldarstellung und
Fig. 8 eine perspektivische Darstellung des für die erfindungsgemässe Mischkapsel verwendeten Werkzeugteils.
Die Kapsel wird gebildet von dem Behälterteil 1, dem Kolben 2 und dem Stempel 3. Der Behäiterteil 1 bildet innerhalb der zylindrischen Wandung 4 die Mischkammer 5, die vorne von einer Stirnwand 6 mit Ausspritzöffnung 7 begrenzt ist, an die sich ein
Ausspritzkanal 8 anschliesst, der im Ruhezustand bis nach dem Mischen durch einen Stift 9 verschlossen ist, der ihn im wesentlichen vollständig bis zur Mischkammer hin füllt und mittels des Kopfs 10 abgezogen werden kann.
Hinter der Mischkammer 5 bilden die zylindrischen Wände 4 des Behälterteils 1 eine gut abdichtende Führung für den Kolben 2 und weisen einen äusseren Vorsprung 12 auf, der - vorzugsweise in Form einer Nut 13 — eine nach vorn gerichtete Anschlagfläche 14 bildet zum Zusammenwirken mit den Klauen 15 eines Werkzeugs 16. Der Behälterteil 1 endet in einer hinteren Stirnfläche 17, die nach innen zu abgeschrägt sein kann zur Bildung eines umlaufenden Grats, der einen grösseren Durchmesser als die Innenfläche der Wandung 4 besitzt.
Die zylindrische Wandung 4 nimmt dicht passend den Kolben 2 auf, der eine die Mischkammer 5 hinten begrenzende, parallel zur vorderen Stirnfläche 6 verlaufende Stirnwand 19 mit Öffnung 20, eine zylindrische, mit der Zylinderwand 4 dicht zusammenwirkende Wand 21 und an deren hinteren Ende einen radialen Vorsprung 22 umfasst, der hinter die hintere Stirnfläche 17 des Behälterteils fasst. In der ersten Ausführungsform ist der Vorsprung 22 als ringförmig umlaufender Flansch 23 ausgebildet (siehe Fig. 6), der von der Kolbenwandung 21 durch einen umlaufenden Schlitz 24 getrennt und nur über wenige, dünn dimensionierte Materialbrücken 25 damit verbunden ist.
In der zweiten Ausführungsform (Fig. 7) ist der Vorsprung 22 in Gestalt einiger weniger Haken 26 ausgebildet, die über nachgiebige Verbindungsstücke 27 mit der Kolbenwandung 21 verbunden sind. Selbstverständlich können mehrere solcher Haken 26 über den Umfang verteilt vorgesehen sein, die voneinander durch Zwischenräume getrennt sind, so dass sie, ohne sich gegenseitig zu behindern, radial nach innen gebogen werden können.
Innerhalb des Kolbens 2 befindet sich der Stempel 3, der eine Stirnfläche 30 aufweist, die parallel zur Rückfläche der Lochwand 19 verläuft und mit dieser eine Kammer 31 zur Aufnahme eines Folienbehälters 32 einschliesst. Durch Vorschieben des Stempels 3 kann die Kammer 31 verkleinert, der Folienbehälter 32 im Bereich der Öffnung 20 zum Bersten gebracht und der Flüssigkeitsinhalt des Folienbeutels in die Mischkammer 5 entleert werden. Zu diesem Zweck ist der Stempel 3 in dem Kolben axial beweglich geführt und besitzt eine nach hinten weisende Stirnfläche 33 zum Zusammenwirken mit dem Stempel 34 des Werkzeugs 16. Es versteht sich, dass der Stempel 3, der in den Figuren als massiver Zylinder dargestellt ist, mit geeigneten Bohrungen oder Querschnittseinschnürungen zwecks Materialverminderung versehen sein kann. Wichtig sind lediglich die zur Lochwand 19 parallele Stirnfläche 30, die axiale Führung im Kolben 2, das Vorhandensein einer hinteren Stirnfläche zum Zusammenwirken mit dem Werkzeugstempel, sowie in der zweiten Ausführungsform der Erfindung eine dem Vorsprung 22,26 benachbarte Haltefläche 28.
Von dem Werkzeug, das als solches bekannt ist, ist in Fig. 8 der interessierende Teil dargestellt. Von
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dem Werkzeugkörper 40 gehen zwei im wesentlichen parallele Wände oder Arme 41 aus, die in radial nach innen gewandten Flanschen enden, die die Klauen 14 bilden, die gemäss obiger Erläuterung zur Abstützung der Kapsel dienen. Zwischen den Wänden oder Armen 41 ist aus dem Werkzeugkörper 40 der Werkzeugstempel 34 in Pfeilrichtung vorschiebbar, um den Stempel 3 der Kapsei zu betätigen.
Die Fig. 1,2 und 4 stellen die wesentlichen Funk-tionsstadien der ersten Kapselausführung dar.
Die im Ruhezustand befindliche Kapsel gemäss Hg. 1 wird in das Werkzeug eingesetzt, um aktiviert zu werden. Wenn, ausgehend von dem Zustand in Fig. 1 dargestellten Ruhezustand, der Stempel 3 der Kapset vorgeschoben wird, wird auf den Folienbehälter 32 eine Pressung ausgeübt, die dessen Innendruck erhöht, bis der Behälter im Bereich der Öffnung 20 birst Beim weiteren Vorschieben des Stempels gegen die Lochwand 19 wird das Volumen der Kammer 31 bis zur im wesentlichen vollständigen Entleerung des Folienbehälters verringert. Dieser Vorgang setzt voraus, dass der Kolben 2 etwa in der dargestellten Lage verharrt. Er stützt sich zu diesem Zweck mittels des Vorsprungs 22 an der hinteren Stirnfläche 17 des Behälterteils 1 ab. Damit dies möglich ist, ist die Festigkeit der Materialbrücken 25 so bemessen, dass ihre Reisskraft deutlich höher liegt als die zum Entleeren des Folienbehälters 32 erforderliche Kraft,
Hat der Stempel 3 seine vorderste Stellung im Kolben 2 erreicht, so ist ein weiterer Vorschub nur noch unter Zerstörung der Materialbrücken 25 möglich. Der den Vorsprung 22 bildende Flansch 23 wird von der Wandung 21 des Kolbens 2 abgesprengt und liegt frei hinter der Kapsel im Werkzeug. Dies ist ein deutlich sichtbares Zeichen dafür, dass der Aktivierungsvorgang beendet ist. Die aus dem Werkzeug herausgenommene Kapsel wird nun in ein handelsübliches Vibrationsmischgerät eingesetzt zur Mischung der in der Mischkammer 5 zusammengeführten Komponenten. Danach wird die Kapsel wiederum ins Werkzeug eingesetzt (Fig. 4). Durch weiteren Vorschub des Stempels 3 des Kolbens 2 wird die Masse aus der Mischkammer 5 durch den Ausspritzkanal 9 entleert.
In der zweiten Ausführungsform kann sich der Kolben 2 während der Aktivierungsphase nur dann an der hinteren Stirnfläche 17 des Behälterteils 1 abstützen, wenn die den Vorsprung 22 bildenden Haken 26 in ihrer in Fig. 1 und Fig. 7 dargestellten Lage gehalten sind. Dies geschieht dadurch, dass sie von der Aussenfläche 28 des Stempels 3 gehalten sind. Diese Möglichkeit endet dann, wenn die hintere Kante 29 dieser Fläche die Haken 26 passiert hat, so dass diese sich, wie in Fig. 3 oben angedeutet, nach innen zurückbiegen können. Je weiter der oben erwähnte Grat der hinteren Stirnfläche 17 des Behälterteils 1 von der Fläche 28 entfernt ist, um so grösser ist das Biegemoment, das die Haken 26 nach innen umzukippen trachtet und um so leichter tritt der in Fig. 3 dargestellte Effekt auf, sobald die Kante 29 die Haken 26 passiert hat. Die Länge der Fläche 28 ist so bemessen, dass dies erst dann auftritt, wenn die vordere Stirnfläche 30 des Stempels
3 die Rückfläche der Lochwand 19 bis auf die Rückstände des Folienbehälters erreicht hat und die Wandung 21 des Kolbens 2 und/oder die nachgiebigen Verbindungsstücke 27 sich ein wenig gedehnt haben. Bei weiterem Vorschub des Stempels 3 falten sich die Haken 26 gänzlich nach innen, wie in Fig. 3 unten dargestellt ist, so dass dem weiteren, gemeinsamen Vorschub des Stempels 3 mit dem Kolben 2 kein Widerstand geleistet wird. In diesem Stadium ist die Aktivierung der Kapsel beendet. Die in der Mischkammer 5 vereinigten Komponenten können gemischt und anschliessend, wie in Fig. 4 gezeigt, ausgespritzt werden.
In der dritten Ausführungsform gemäss Fig. 5 stützt sich der Vorsprung 22 des Kolbens 2 während der Aktivierungsphase nicht an der hinteren Stirnfläche des Behälterteils 1, sondern unmittelbar an den Klauen 15 des Werkzeugs 16 ab. Erst nach dem Mischen der Komponenten wird die Kapsel derart in das Werkzeug 16 eingesetzt, dass dessen Klauen 15 in die Nut 13 des Behälterteils 1 eingreifen. Ansonsten gleichen Aufbau und Funktion denen der anderen Beispiele.
Die Erfindung hat u.a. den Vorteil, dass der dichte Anschluss des Kolbens 2 an die Innenfläche des Behälterteils 1 in keiner Weise durch konstruktive Massnahmen gefährdet ist, die der Kraftübertragung während der Aktivierungsphase dienen. Daher ist es möglich, die erfindungsgemässe Kapsel auch für solche Komponenten zu verwenden, die von der Atmosphäre abgeschlossen sein müssen, weil sie beispielsweise hygroskopisch sind, oder die im unvermischten Zustand schädlich sind. Demgegenüber müssen bekannte Kapseln, die für solche Stoffe verwendet werden, zusätzlich in Schutzbeutel eingeschweisst werden. Um die gegenseitige dichte Anlage der Wandungen 4 bzw. 21 zu fördern, kann der Behälterteil 1 aus einem elastisch nachgiebigen Werkstoff, beispielsweise Polyäthylen, bestehen und der Kolben ein gewisses Obermass gegenüber dem Innendurchmesser des Behälterteiis 1 besitzen. Der Kolben 2 besteht hingegen zweckmässigerweise aus einem härteren Material, damit die vollständige Entleerung des Folienbeutels 32 nicht durch eine unerwünschte Verformung der Lochwand 19 in Frage gestellt wird.
Es können zusätzliche Mittel vorgesehen sein, die den Absçhluss der Aktivierungsphase, d.h. die vollständige Überführung des Folienbehälterinhalts in die Mischkammer, anzeigen. Es können auch Einrichtungen vorgesehen sein, die einen unbeabsichtigten Vorschub des Stempels 3 und des Kolbens 2 nach Beendigung der Aktivierungsphase verhindern und erst nach dem Entfernen der Kapsel aus dem Werkzeug manuell von der Kapsel abgenommen werden, damit im Anschluss an das Mischen das Ausspritzen der Masse aus der Kapsel möglich wird.
Claims (9)
1. Mehrkomponenten-Mischkapsel mit Ausspritzeinrichtung für die gemischte Masse, insbesondere für Dentalzwecke, mit einem eine Mischkammer (5) mit Ausspritzöffnung (7) bildenden Behälterteil (1),
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einem in dem Behälterteil (1) verschiebbaren Kolben (2), der eine die Mischkammer (5) an deren der Ausspritzöffnung (7) abgewandtem Ende begrenzende Lochwand (19) und jenseits der Lochwand eine Aufnahmekammer (31) für einen eine flüssige Komponente enthaltenden Folienbehälter (32) umfasst, und einem in der Aufnahmekammer (31) zum Entleeren des Folienbehälters (32) in die Mischkammer (5) mittels eines Werkzeugs (16) verschiebbaren Stempel (3), wobei der Kolben (2) gegenüber der den Stempel (3) vorschiebenden Werkzeugkraft mittelbar oder unmittelbar an dem Werkzeug (16) abstützbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein das hintere, der Ausspritzöffnung (7) ferngelegene Ende (17) des Behälterteils (1) im Ruhezustand überragender Teil des Kolbens (2) einen eine Abstützfläche bildenden radialen Vorsprung (22) aufweist.
2. Mehrkomponenten-Mischkapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (22) zum direkten Zusammenwirken mit einem Teil (15) des Werkzeugs (16) ausgebildet ist.
3. Mehrkomponenten-Mischkapse! nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (22) sich am Behälterteil (1) abstützt und der Behälterteil zum Zusammenwirken mit dem Werkzeug (16) ausgebildet ist.
4. Mehrkomponenten-Mischkapsel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälterteil (1) seitliche Vorsprünge (12) zum Zusammenwirken mit Klauen (15) des Werkzeugs (16) aufweist.
5. Mehrkomponenten-Mischkapsel nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Behälterteil (1) zusammenwirkende Vorsprung (22) des Kolbens (2) nach einem begrenzten Vorschub des Stempels (3) selbstlösend ist.
6. Mehrkomponenten-Mischkapsel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (22, 23) mit der Lochwand (19) des Kolbens (2) über einen zerreissbaren Teil (25) verbunden ist, dessen Reisskraft grösser ist als die zur Entleerung des Folienbehälters (32) erforderliche Kraft.
7. Mehrkomponenten-Mischkapsel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (22) ein Ringflansch (23) ist.
8. Mehrkomponenten-Mischkapsel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (22) radial nachgiebig an dem Kolben (2) gehalten ist und in seiner sich am Behälterteil (1) abstützenden Stellung (Fig. 1) von einer Fläche (28) des Stempels (3) gehalten ist, die in der Ruhelage den Vorsprung (22) um etwa diejenige Strecke nach hinten überragt, die der Stempel (3) zum vollständigen Entleeren des Folienbehälters (32) im Verhältnis zum Kolben (2) zurücklegt.
9. Mehrkomponenten-Mischkapsel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strecke, um die die den Vorsprung (22) haltende Fläche (28) des Stempels (3) den Vorsprung (22) nach hinten überragt, kleiner ist als die zum Entleeren des Folienbehälters (32) erforderliche Bewegungsstrecke des Stempels (3) und dass der Vorsprung (22, 26) über einen dehnbaren Teil (21, 27) mit der Wand (19) des Kolbens (2) verbunden ist.
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