CN105816234B - 用于由两种组分混合糊料的糊料施用装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于由两种组分混合糊料的糊料施用装置,具体涉及存储两种起始组分的糊料施用装置,其用于混合起始组分以形成糊料且施用该糊料,其包括:包括两个柱体形内部空间、内部空间中轴向可移位且在第一侧限制内部空间的两个供给活塞及至少两个分配开口的双组分筒,内部空间借分配开口在第二侧打开;具有敞开的前面和部分封闭前面的中空柱体,活塞位于中空柱体中且具有两个杵,双组分筒和中空柱体布置在压力容器中;中空柱体包括用于压缩气体筒的连接器,压缩气体筒延伸通过压力容器中的开口;可手动操作的阀元件或具有其的分配管附接在分配开口下游,阀元件能调节通过分配开口的起始组分的体积流量。本发明还涉及用于混合和分配糊料的方法。

Description

用于由两种组分混合糊料的糊料施用装置
技术领域
本发明涉及一种用于存储两种起始组分的糊料施用装置,所述糊料施用装置用于混合所述起始组分以形成糊料(paste),以及用于施用所述糊料。
本发明还涉及一种用于混合和分配糊料的方法。
因此,本发明的目的在于设计用于分配糊状物质、特别是糊状聚甲基丙烯酸甲酯水泥料团(PMMA水泥料团)的手动可操作的糊料施用装置。所述糊料施用装置和所述方法还意在用于存储、混合和分配糊状双组分系统。
背景技术
常规的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(PMMA骨水泥)通常由粉末状组分和液态单体组分制成(K.-D. Kühn: Knochenzemente für die Endoprothetik: ein aktuellerVergleich der15 physikalischen und chemischen Eigenschaften handelsüblicherPMMA-Zemente. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, 2001)。在将水泥粉末与液态单体组分混合之后,所述PMMA骨水泥在它们的未固化的糊状状态以水泥料团的形式被施用。如果混合系统与粉末-液体水泥一起使用,则水泥料团位于筒中。通过供给活塞的运动,从所述筒挤出水泥料团。此类型供给活塞的运动可由机械施用装置引起。
对于糊状的两种组分的糊料和/或两种组分的骨水泥,例如从DE 10 2007 050762 B3、DE 10 2008 030 312 25 A1或DE 10 2007 052 116 B4中已知的,糊状组分都被存储在具有两个单独的供给活塞的两个单独的筒中。在施用期间,通过供给活塞的运动糊料都从筒的内部空间被压入静止的混合器中,并且一旦混合完成,就通过分配管分配。
利用糊料施用装置以基本相同的方式完成糊状粘合剂和密封件的施用。
当前,可手动或气动或电动驱动的糊料施用装置用于挤制黏稠的团块。惯常的简单机械糊料用于装置具体利用由手动操作的倾斜杠杆驱动夹持杆进行挤制。对于非常黏稠的糊料,仅能通过施加很大的力来操作所述装置。对于手术室中的医生使用者来说这样施加力是不合理的。
电动挤制装置可由充电电池和/或电池或由固定的电源驱动。所述装置可挤制特别稠密的糊状物质,因为在一些情形中它们的力非常大。但是,使用电动机的一个缺点是,这些电动机包含非铁金属并且昂贵。此外,充电电池必须保持有电或保持电缆连接,这在手术室区域中是一种妨碍,必须通过糊料施用装置必须连接到电网来提供。
气动糊料施用系统,例如例如从US 2004 074 927 A1或US 6 935 541 B中已知的系统,需要压缩空气连接结构。这需要压缩空气软管,这可能妨碍使用者的移动性和糊料施用装置的使用。替代性地,利用压缩气体筒提供压缩气体同样可行。文件US 2 818 999 A和EP 1 118 313 A1应当在此文本中作为例子被引用。
EP 4 925 061 A1描述了一种有趣的方案。此系统不具有布置在装置中的气体筒。装置在其施用之前不需要利用阀被填充以压缩气体。辅助装置包含布置有黏稠团块的筒。通过波纹管连接到筒一端的活塞被布置在黏稠团块后面。在施用之前,通过阀将液体气体填充到由活塞、波纹管和筒端部形成的中空空间中。必须批判性地看待此方案,因为液态气体的膨胀与可能导致弹性波纹管变得易碎的冷却相关。如果波纹管变得易碎,则不能排除泄漏。因此,压缩气体可通过波纹管离开并渗入与活塞相邻的黏稠团块。对于聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥糊料,糊料与压缩气体的任何混合都是不可接受的。气泡将削弱固化的聚甲基丙烯酸甲酯。此外,液态压缩气体难以填充到器皿中,并且期望手术室中的使用者这样做是不合理的。
DE 10 2010 019 223 B4提出一种胶接装置,其中,利用回转阀的运动刺穿压缩气体筒。压缩气体直接压在装置的活塞上。通过阀调节糊料的分配。所述装置的一个优点是高强度的塑料材料需要被用于筒,因为未设置压力容器。
基本上,对于具有供给活塞的所有压缩气体驱动式糊料施用装置可能的是,压缩气体以不期望的方式经过供给活塞进入糊料中。气体压力越高,此问题可能越显著。
此外,从医药领域已知,用于分配药物的装置也利用压缩气体筒作为能量源,但未提供借助于阀进行的药物体积流量调节(US2008086079A1,US2008208114A1)。此类型的系统对于骨水泥不是很有用,因为它们不允许在操作期间对骨水泥料团进行特定划分。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点。具体而言,要找到用于混合和分配糊料的糊料施用装置和方法,借助于所述糊料施用装置和方法,能够使用简单的设计来存储、混合和分配甚至非常黏稠的起始组分。在此背景下,糊料施用系统应当足够廉价,以使得其能够实现单次使用(一次性物品)。一次性物品由于现有的严格卫生要求在手术场所中是特别有利的。
本发明的目的在于克服用于存储、混合和施用糊状聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的先前已知的糊料施用装置的缺点,其中,用于混合和施用的能量通过整合(或集成)到所述装置中的压缩气体筒来提供。
此外,本发明的一个目的在于提供一种糊料施用装置,其能够在不使用例如压缩空气或电流之类的外部固定能量源的情况下被驱动,并且其能够挤制和混合黏稠的糊状物质。此外,所述糊料施用装置应当不包含铜和铜合金。而且,对使用者而言,独立于地点地使用它应当是可行的,并且它应当具有最大程度简化的结构。通过这种方式,提供仅意在供单次使用的廉价的糊料施用装置应当是可行的。此外,本发明的另一个目的在于开发一种用于借助于待开发的糊料施用装置来分配糊状物质的方法。
此外,应当可行的是,在施用水泥之前将两种水泥糊料分开存储在所述糊料施用装置中。而且,必须可行的是,利用环氧乙烷为所述糊料施用装置的表面消毒。重要的是,在施用期间所需的高压不会导致不期望的水泥(cement)泄漏,这可导致医疗用户和手术场所(手术室)的污染。应当可以利用尽可能小的力来手动地操作所述糊料施用装置。施用的另一要点在于当所述糊料施用装置的操作停止时水泥料团和/或糊料不会继续大量流出。
此外,要开发一种适于存储、混合和分配高度黏稠的糊状聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的装置,其中,存储在整合(或集成)到所述糊料施用装置中的压缩气体筒中的压缩气体将被用作能量源。本发明的另一个目的在于使所述糊料施用装置在几分钟的施用期内在机械上安全地承受超过30bar的高气压,而所述糊料施用装置不会变形或毁坏。此外,待开发的糊料施用装置的生产应当是廉价的。而且,所述糊料施用装置应当不包含压缩气体流量调节阀和意在用于液态压缩气体的蒸发的单独的装置。待开发的糊料施用装置应当在结构上足够坚固,使得压缩气体能够作为包含液态压缩气体的混合物存在。如果液态二氧化碳被用作压缩气体,则所述糊料施用装置也必须承受气体二氧化碳、液体二氧化碳和固体二氧化碳的混合物,而没有机械损伤或变形。
本发明的目的通过一种用于存储两种起始组分的糊料施用装置满足,所述糊料施用装置用于混合所述起始组分以形成糊料,以及用于施用所述糊料,所述糊料施用装置包括:
双组分筒,其包括:两个柱体形(cylindrical)的内部空间;能够在所述内部空间中轴向移位并且在所述双组分筒的第一侧上限制所述内部空间的两个供给活塞;以及至少两个分配开口,借助于所述至少两个分配开口,所述内部空间在所述双组分筒的与所述第一侧相对的第二侧上打开,
中空柱体(hollow cylinder),其由塑料材料制成,并且具有一个敞开的前面(front face)和一个部分封闭的前面,轴向移动的活塞位于所述中空柱体中,所述活塞具有附接到它的两个杵(pestle),其中,所述杵沿敞开的前面的方向定向,其中,所述中空柱体的敞开的前面被布置成轴向接触抵靠所述双组分筒的第一侧,并且其中,所述活塞以气密方式封闭抵靠所述中空柱体的内壁,
其中,所述双组分筒和所述中空柱体被布置在由金属、高强度塑料材料或纤维强化塑料材料制成的压力容器中,其中,所述压力容器接触抵靠所述中空柱体或位于与所述中空柱体相距至多0.1mm的距离处,
其中,所述中空柱体在部分封闭的前面上包括用于压缩气体筒的连接器,所述连接器延伸通过所述压力容器中的开口,以及
其中,手动可操作的阀元件被附接在所述分配开口的下游,或者具有手动可操作的阀元件的分配管能够被附接在所述分配开口的下游,其中,附接在所述分配开口的下游的所述阀元件能够被用于调节通过所述分配开口的起始组分的体积流量。
能够调节通过分配开口的起始组分的体积流量特别是意味着能够通过关闭所述阀元件来停止所述体积流量。
根据本发明,柱体形几何构型应当被理解为具有任何覆盖区域(footprint)的一般柱体形状,并且因此,不仅是具有圆形覆盖区域的柱体。
所述内部空间优选地填充有两种起始组分,所述起始组分将被混合并且其中至少一种为糊料,其中,已混合的起始组分特别优选地形成PMMA骨水泥。应当可行的是,利用所述糊料施用装置来施用该混合物。
优选地,所述活塞不仅以气密方式封闭抵靠所述中空柱体的内壁,而且甚至还以多达至少10个大气压和/或多达至少1000kPa的压力密封的方式、特别优选地以多达至少3000kPa的压力密封的方式来封闭抵靠所述中空柱体的内壁。
即使在压力容器与中空柱体之间存在最大0.1mm的小的距离,所述压力容器也能接收压力,这是因为当压缩气体从压缩气体筒被引导至中空柱体中时发生的气体从压缩气体筒的张弛(relaxation)与膨胀(局部绝热膨胀)相关联,在所述膨胀期间,张弛的气体冷却,这继而冷却周围的容纳器,并且作为结果,由塑料材料制成的中空柱体不如压力容器收缩得那么强烈(如果后者由金属或金属合金制成),并且结果,金属的压力容器接触抵靠中空柱体。
金属或金属合金优选为用于压力容器的材料,这是因为许多金属材料易于处理,尽管它们具有高抗压强度和/或具有高抗拉强度。用于所述压力容器的可设想的高强度塑料材料包括硬塑料(duroplasts)、聚酰胺、聚酰胺-共-酰亚胺(polyamide-co-imides)、聚砜、聚酮和聚醚酮(polyetherketones),但这些比金属或金属合金要难处理,并且因此,作为用于压力容器的材料是次优选的。玻璃纤维强化的塑料材料作为纤维强化塑料是特别优选的。
此外,所述阀元件优选地被布置在所述压力容器外。根据本发明,所述阀元件的轴优选地包括钢,以便能够接收作用在瓣(flap)上的力,而不变形或毁坏。
根据本发明的糊料施用装置还能被设置成使得所述阀元件被布置在通过分配管形成的导管中,其中,优选的是,另外在所述分配管中设置静态混合器,借助于所述静态混合器,所述起始组分能够在流过所述混合器时被混合。
这允许获得特别简单的设计,其能够廉价地实施,并且同时对故障不敏感且对于调节起始组分的高压流而言足够稳定。
此外,本发明能够提供具有两部分式设计的压力容器,其中,两个部分通过铆接、通过螺接连接和/或通过联螺母以力锁合(force-locking)的方式连接到彼此,其中,所述压力容器的两个部分中的第一部分优选地包含所述双组分筒,并且所述压力容器的两个部分中的第二部分(即,所述压力容器的另一部分)包含所述中空柱体。
这简化了所述糊料施用装置的生产和组装。具体而言,通过此方式明显地简化了用起始组分填充双组分筒。优选地,所述压力容器的两个部分以形状配合和/或材料结合的方式连接到彼此。
本发明的优选实施例的特征能够在于,所述双组分筒或其至少部分区域是同轴筒,其中,所述同轴筒中的所述内部空间中的一个是柱体形的并且位于内部,并且另一个内部空间是柱体形的且同轴地围绕内部的内部空间。
供给活塞适于匹配柱体形内部空间的内部形状。所述柱体形形状是有利的,这是因为在起始组分的挤制期间和/或在从压缩气体筒对双组分筒施加压力期间产生的强力能够被所述压力容器均匀地接收。此外,廉价地制造具有柱体形几何构型的部件是可行的。
此外,本发明能够使所述糊料施用装置包括用于封闭所述分配开口的封闭件,所述封闭件能够借助于所述封闭件的紧固装置、特别是借助于所述封闭件的螺纹来紧固到处于所述分配开口的区域中的相对的紧固装置,特别是紧固到处于所述分配开口的区域中的相对的螺纹,其中,优选的是,为了这个目的也包括相对应的紧固装置的所述分配管能够被紧固到所述相对的紧固装置。
结果,起始组分能够持续更长的时间段地存储在所述糊料施用装置中,这是因为与仅用阀元件密封内部空间相比,所述封闭件为包含起始组分的内部空间提供更好和更加气密的封闭。
在此背景下,本发明能够使所述封闭件用于打开所述压缩气体筒和/或用于将所述压缩气体筒连接到所述中空柱体的连接器的键(key),其中,所述封闭件优选地能够在底侧(floor-side)上被插到所述压缩气体筒上作为键,从而使得所述压缩气体筒可移动,特别是沿纵向方向可旋转和/或可移位,用于打开所述压缩气体筒和/或用于将所述压缩气体筒连接到所述中空柱体的连接器。
作为结果,能够防止所述压缩气体筒的过早意外打开,使得简化了所述糊料施用装置的操作。
优选地,本发明还能够在所述中空柱体的连接器上设置压缩气体筒紧固装置,借助于所述压缩气体筒紧固装置,所述压缩气体筒能够以压力密封的方式被附接到所述连接器,和/或在所述中空柱体的连接器上设置用于打开所述压缩气体筒的刺穿心轴(puncturing mandrel)。
这种设计获得牢固和紧密的连接和/或防止所述压缩气体筒的过早意外打开。所述压缩气体筒紧固装置优选为内螺纹,所述压缩气体筒的外螺纹能够被螺接到所述内螺纹中。此外,衬垫(例如,形式为O形环)能够被设置在连接表面上,并且允许实现所述压缩气体筒到所述中空柱体的连接的更好的密封。
为了改进存储性能,本发明能够使保护箔/膜布置在所述中空柱体和所述双组分筒之间,并且所述保护箔/膜设置成在所述第一侧上封闭所述双组分筒的内部空间,其中,所述保护箔/膜优选地被粘贴(paste)、焊接或结合到所述双组分筒上。
借助于所述保护箔/膜能够获得所述内部空间的改进的密封,从而使得可行的是,在所述内部空间中较长时间和/或保证质量地存储具有例如甲基丙烯酸甲酯之类的挥发性成分的起始组分。在操作中,当所述杵通过所述中空柱体中的活塞来推进时,所述保护箔/膜被刺穿,使得所述杵能够在所述双组分筒中推进供给活塞,并且因此,能够从所述双组分筒的内部空间通过分配开口从所述双组分筒挤出起始组分。
所述保护箔/膜优选为铝复合箔。铝和/或涂覆铝的箔相对于甲基丙烯酸甲酯蒸气是特别密闭的(tight),使得所述糊料施用装置于是特别适合于存储PMMA骨水泥的起始组分。
优选的糊料施用装置能够使所述压力容器包括铝、锌、铝合金或钢。
由这些材料制成的压力容器能够特别好地接收伴随的力,而不会毁坏所述压力容器。此外,在生产过程期间,这些金属材料易于根据需要来成形。
根据本发明,能够是优选的是,使所述压力容器具有根据EN ISO 527的超过1500MPa的拉伸模量。
根据本发明,还能够是优选的是,所述压力容器具有至少3MPa的抗压强度。
本发明还能够使所述压力容器包括用于容纳所述中空柱体和所述双组分筒的柱体形内部空间。柱体形的几何构型特别适合于接收力并且在生产期间易于生成。
本发明的特别有利的实施例能够使手动可操作的阀元件借助于操作元件从外部可操作,优选为借助于处于所述分配管上的杠杆或处于所述糊料施用装置的手柄上的触发器可操作。
通过这种方式,所述糊料施用装置易于从外部操作,并且因此是用户友好的。优选地,所述分配管中的阀元件能够是从外部可操作的,其中,所述阀元件特别优选地借助于手动触发的旋转运动来打开和关闭。本发明还能够使所述阀元件的封闭部分连接到布置在所述糊料施用装置的外侧上的杠杆,以便平行于纵向轴线,其中,手动地移动所述杠杆来打开和关闭所述阀元件,使得所述封闭部分在阀座中旋转。此外,本发明能够使所述封闭部分以力锁合或形状配合的方式连接到与所述糊料施用装置的纵向轴线平行地布置的手动触发装置,其中,在所述触发装置平行于所述纵向轴线手动线性运动时,或者在与所述纵向轴线相切地行进的所述触发装置的手动倾斜运动时,所述运动借助于齿轮、特别是联接装置(linkage)转变成阀元件的封闭部分的至少部分的旋转运动。具有触发装置的糊料施用装置还能够被设置成使得所述阀元件的封闭部分被连接到第一杠杆,其中,杠杆端部被设计为具有20°至45°的角度的第一倾斜平面,并且第二杠杆的第二倾斜平面被布置成与所述第一倾斜平面相对,并且被连接到手动可操作的触发器,其中,彼此相对布置的两个倾斜平面适当地彼此接合,使得在第二杠杆借助于所述触发器线性运动时,第二倾斜平面和第一倾斜平面连同第一杠杆一起从装置的纵向轴线转动至少5°,其中,所述封闭部分通过第一杠杆的转动运动在阀座中旋转。在此背景下,本发明继而能够使弹性恢复元件布置在第一杠杆上,借助于所述弹性恢复元件,在由第二倾斜平面的线性运动引起的第一杠杆的转动运动之后,第一杠杆被推回到其起始位置,和/或使弹性恢复元件布置在第二杠杆上,所述弹性恢复元件在进行手动线性运动之后将第二杠杆推回到起始位置。
优选地,所述阀元件被设计为柱体形的旋转阀、球阀或瓣阀,其中,瓣阀是特别优选的。
一个改进方案提出在所述中空柱体的外壁中,即,在朝向所述双组分筒的方向的一半中,以及在所述压力容器的壁中设置至少一个贯穿通风口,使得当所述活塞被布置在所述通风口和所述双组分筒之间(轴向之间)时,压力从所述中空柱体释放(escape)。
结果,使得所述糊料施用装置在挤出起始组分之后没有压力,并且随后,能够在没有任何危险的情况下回收或处置。所述通风口以透气方式将所述双组分筒和所述中空柱体中的轴向移动杵之间的空间连接到周围大气。在此背景下,本发明能够使压缩气体当活塞到达中空柱体中的终止位置时逸出到周围环境中。
优选地,所述中空柱体的至少一个通风口被布置在所述中空柱体的柱体外壳壁中。此外,优选地,所述压力容器的至少一个通风口被布置在所述压力容器的柱体外壳壁中。能够是特别优选的是,还使中空柱体中和压力容器中的通风口布置为使得彼此重叠。用于释放压缩空气的手动可操作的阀元件能够被布置在所述压力容器的至少一个通风口上。
根据改进方案,本发明能够使所述双组分筒、所述中空柱体和所述压力容器布置在壳体中,其中,优选的是将压力气体筒也布置在所述壳体中。
结果,所述糊料施用装置对外部封闭。所述壳体优选地包括塑料材料。
优选地,本发明能够使所述压力容器和所述双组分筒的外壁之间以及所述压力容器和所述中空柱体的外壁之间的距离小于100μm,优选为小于50μm。
结果,所述糊料施用装置的压力容器能够在所述中空柱体和所述双组分筒不重大变形的情况下接收压力。所述双组分筒的外壁优选地包括塑料材料。所述供给活塞也能由塑料材料制成,其中,此外优选的是,在所述供给活塞上布置用于相对于所述内部空间密封所述供给活塞的周向衬垫。此外,防尘唇缘(wiper lip)能够被布置在所述供给活塞上,借助于所述防尘唇缘,能够完全地从所述内部空间排出所述内部空间的内容物或排出其至少99%。
此外,本发明能够使所述糊料施用装置能够通过单手握持,并且所述阀元件能够通过相同的手来操作。结果,使得所述糊料施用装置的使用更加简单。
本发明的基础目的还通过一种用于混合和排出糊料的方法来解决,所述方法包括如下步骤:
将压缩气体从压缩气体筒通过中空柱体的连接器引导至所述中空柱体中,其中,压力容器接收压缩气体作用在所述中空柱体的壁上的力,并且具有杵的活塞通过所述中空柱体中的压缩气体沿所述双组分筒的方向推进;
所述活塞的被推进的杵将供给活塞向前驱动到所述双组分筒的至少两个内部空间中,其中,起始组分通过所述内部空间的至少两个分配开口从所述双组分筒的内部空间排出;
其中,起始组分的流动通过沿流动方向观察处于所述分配开口的下游的闭合的阀元件停止,并且操作元件的手动操作打开所述阀元件,使得起始组分和/或其混合物流过所述阀元件,并且在起始组分被混合之后,施用所述混合物。
在此背景下,本发明能够使当液体为压缩气体并且被引导至所述中空柱体中时以及当活塞和供给活塞在所述双组分筒中被推进时产生的力被围绕所述双组分筒和所述中空柱体的压力容器、特别是被基本上柱体形的压力容器接受(take up),其中,所述压力容器特别优选地接触抵靠所述双组分筒和所述中空柱体。
优选地,本发明将根据本发明的糊料施用装置用于实施所述方法。
此外,在没有手动力作用在所述操作元件上时,本发明能够使得通过恢复元件、特别是弹簧的力的作用来关闭所述阀元件。
最后,所述方法还提出在将压缩气体引导至所述糊料施用装置中之前从所述糊料施用装置移除封闭件,并且所述封闭件封闭所述双组分筒的内部空间的分配开口,并且分配管被附接到所述内部空间的分配开口的前部,所述阀元件被布置在所述分配管中。在此背景下,本发明能够优选地使所述压缩气体筒在附接所述分配管之后打开。继而,本发明能够特别优选地使压缩气体在所述压缩气体筒打开时被引导至所述中空柱体中。
本发明基于如下令人惊讶的发现,即:使用压力容器和布置在筒的下游(双组分筒的内部空间的下游)并且填充有黏稠的起始组分的阀元件,可行的是,借助于来自压缩气体筒的气体压力产生供给活塞的直接驱动,而不需要首先减小气体的压力。所述压力容器能够接收强的伴随力,而不会使位于内部的塑料形式的主体(双组分筒和中空柱体)变形或变形过于强烈。位于内部的塑料形式的主体应当由塑料材料制成,使得驱动元件(活塞和供给活塞)在塑料形式的主体中良好地滑动,并且同时具有密封效果。为了这个目的,所述阀元件必须被设计成足够稳定。定位在所述双组分筒的内部空间的下游的相对窄的通道中有助于设计足够稳定的阀元件的结构,而不需要任何重大的设计工作。理论上,所述阀元件还能被布置在静态混合器的下游,这则进一步减小了作用在阀元件上的力。结果,能够使设计相对简单和实用,而不需要复杂的部件来引导和影响压缩气体的流动。减少部件的数量也降低了所述糊料施用装置对故障或显著干扰的敏感性。
利用压缩气体驱动式糊料施用装置的自己的试验已示出,必要的是,暴露于压缩气体的部件是气密的并且不因压力而强烈变形至所述糊料施用装置的功能将受损的程度。在进一步的试验中,发现在水泥糊料的分配期间,在通过杵推进供给活塞期间非常难以适当地存储水泥筒,使得水泥筒不因在超过20bar的内部压力下变形或扭曲而从杵和杵驱动装置移开。自己的试验还示出,由铝合金制成的水泥筒不适于聚甲基丙烯酸甲酯水泥糊料,这是因为存在于它们中的合金和合金成分(例如,铜和锰)在水泥糊料存储在水泥筒中和/或内部空间中期间产生了不期望的自由基聚合(radical polymerisation)。包含聚甲基丙烯酸甲酯的水泥糊料在仅存储在由合适的塑料材料(例如,聚丙烯腈-共-甲基丙烯酸甲酯和聚对苯二甲酸丁二酯)制成的水泥筒中时是足够长期稳定的。
将在下面描述本发明的第一且非常一般的示例性实施例:
示例性糊料施用装置包括:
a)具有30bar的最小抗压强度的中空柱体形第一压力容器;
b)至少一个塑料筒,其具有轴向移动的分配活塞,并且被布置在第一压力容器中;
c)分配管,其包含静态混合器和阀元件,并且以形状配合的方式连接到塑料筒,其中,所述阀元件被布置在第一压力容器之外;
d)具有一个敞开的前面和一个封闭的前面的塑料中空柱体,其中,中空柱体被布置在塑料中空柱体之外,并且以透气的方式连接到塑料中空柱体的内部空间,并且在其外侧上具有外螺纹;
e)具有30bar的最小抗压强度、敞开的前面和封闭的前面的中空柱体形第二压力容器,其中,封闭的前面具有穿孔,其中,
f)塑料中空柱体被适当地布置在第二压力容器中,使得中空柱体突出通过第二压力容器的穿孔;
g)塑料中空柱体和第二压力容器之间的间隙小于0.1mm;
h)轴向移动的活塞(驱动活塞)被布置在塑料中空柱体中,其中,所述活塞被连接到至少一个杵;
i)用于气体筒的打开装置被布置在压力容器之外,并且借助于内螺纹螺接连接到中空柱体;
j)两个压力容器,其以形状配合或材料结合的方式连接到彼此;以及
k)封闭的壳体,其中,布置有第一压力容器、第二压力容器、气体筒的打开装置和气体筒。
压力容器和/或多个压力容器优选地由金属和/或由塑料材料和/或由玻璃纤维强化的塑料材料制成。特别优选地,所述压力容器包括金属。在此背景下,铝合金、钢或锌是特别优选的。所述压力容器能够通过冲击挤压、压力模铸或机械处理方法来产生。特别有利的是通过冲击挤压由铝合金产生压力容器。
根据本发明,具有驱动活塞的中空主体拥有至少一个透气开口,所述至少一个透气开口以透气的方式连接到第二压力容器的至少一个透气开口,其中,所述中空主体的透气开口被适当地布置成使得当驱动活塞到达终止位置时,压缩气体逸出到周围环境中。结果,所述装置在完全分配水泥糊料之后变得非受压,并且因此保护自身安全。非受压的装置能够在不存在任何问题的情况下被处置。
根据本发明,分配管中的阀元件能够从外部促动,其中,所述阀元件优选地通过手动触发的旋转运动来打开和关闭,其中,所述阀元件特别优选地被设计成柱体形的旋转阀、球阀或瓣阀,并且其中,瓣阀是特别优选的。
有利的是,使所述阀元件的封闭部分连接到布置在所述壳体的外侧上的杠杆,以便平行于纵向轴线,其中,手动地移动所述杠杆来打开和关闭所述阀元件,使得所述封闭部分在阀座中旋转。作为结果,医疗用户能够调节已混合的水泥料团的分配,而没有任何问题。
在本发明的另一改进方案中,所述封闭部分以力锁合或形状配合的方式连接到布置成使得与所述装置的纵向轴线平行的手动触发装置,其中,通过手平行于纵向轴线地线性移动所述触发装置所产生的线性运动借助于齿轮转化成所述封闭部分的至少部分旋转的运动。作为结果,所述装置能够仅通过一只手来握持和控制。联接装置优选为齿轮。
特别有利的是,使所述阀元件的封闭部分连接到第一杠杆,其中,第一杠杆的杠杆端部被设计为具有20°至45°的角度的第一倾斜平面,并且,第二杠杆的第二倾斜平面被布置成与所述第一倾斜平面相对,其中,所述杠杆被连接到手动可操作的触发器,其中,彼此相对布置的两个倾斜平面适当地彼此接合,使得在第二杠杆借助于所述触发器线性运动时,第二倾斜平面和第一倾斜平面连同第一杠杆一起从所述装置的纵向轴线转动至少5°,其中,所述封闭部分通过第一杠杆的转动运动在阀座中旋转。
此外,有利的是,使弹性恢复元件布置在第一杠杆上,借助于所述弹性恢复元件,在由第二倾斜平面的线性运动引起的第一杠杆的转动运动之后,第一杠杆能够被推回到其起始位置。
此外,有利的是,使弹性恢复元件布置在第二杠杆上,所述弹性恢复元件在进行手动线性运动之后将第二杠杆推回到起始位置。
附图说明
在下文中将基于八个示意图阐明本发明的另外的示例性实施例,但不限制本发明的范围。在附图中:
图1示出了根据本发明的糊料施用装置的剖视图;
图2示出了根据图1的糊料施用装置的示意性侧视图;
图3在壳体打开的情况下示出了根据图1和图2的糊料施用装置的透视图;
图4示出了根据图1至图3的糊料施用装置的示意性透视剖视图;
图5示出了用于根据图4的糊料施用装置的气体筒的连接器的放大局部图;
图6示出了用于根据图4的糊料施用装置的气体筒的阀元件的放大局部图;
图7示出了具有用于阀元件的不同操作设备的替代性糊料施用装置的透视图;以及
图8在壳体打开的情况下示出了根据图7的糊料施用装置的透视图。
在附图中,即使涉及不同的糊料施用装置,在一定程度上也通过相同的附图标记来标识相同或相似的部件。
附图标记列表:
1 中空柱体
2 双组分筒
3 压力容器,第一部分
4 压力容器,第二部分
6 联螺母
8 活塞
10 杵
12 供给活塞
14 供给活塞
16 内内部空间
18 外内部空间
20 密封件
22 密封件
24 铝复合箔
26 压缩气体连接器
28 连接件
30 压缩气体筒
32 刺穿心轴/中空心轴
34 壳体
36 手柄
38 操作设备
40 分配开口
42 分配管
44 内螺纹
46 外螺纹
48 静态混合器
50 可旋转瓣阀
52 通风口
54 操作元件
55 轴承/套管
56 密封件
58 密封件
60 钢轴
62 杆
64 轨
66 杆
68 拉簧。
具体实施方式
图1至图6示出了根据本发明和/或其部分的压缩气体驱动式糊料施用装置的不同视图。所述糊料施用装置按照手枪的方式设计,并且能够被握持在一只手中并且能够利用另一只手来操作。由塑料材料制成的中空柱体1和与所述中空柱体1相邻布置的双组分筒2位于所述糊料施用装置的内侧上。中空柱体1被压力容器的第一部分3围绕,并且双组分筒2被压力容器的第二部分4围绕。所述压力容器的两个部分3、4包括金属材料,例如铝合金、锌或钢,并且借助于两部分式联螺母6在朝向向外的周缝(circumferential outward-facingseam)上以周向材料结合的方式连接到彼此。中空柱体1和双组分筒2的外壁通过它们的表面接触抵靠压力容器3、4的内壁,或者位于相距最大100μm的距离处,以允许压力容器3、4接收作用在中空柱体1和双组分筒2的壁上的力,而不引起所述壁的将会干扰所述糊料施用装置的功能的任何变形。中空柱体1、双组分筒2和压力容器3、4具有柱体形的形状和/或基本上柱体形的形状。
活塞8被设置在中空柱体1的内侧上作为工作活塞,并且能够被用于将存储在压缩气体中的能量转化成沿柱体轴线和/或沿所述糊料施用装置的纵向方向的线性运动。相对于彼此同轴布置并且沿双组分筒2的方向定向的两个杵10被布置在活塞8上。杵10能够被用于驱动布置在双组分筒2的相对于彼此同轴布置的内部空间16、18中的两个供给活塞12、14。供给活塞12、14借助于周向密封件20相对于内部空间16、18的内壁密封。同样,活塞8以周向方式接触抵靠(touch against)中空柱体1的内壁,并且借助于周向密封件22密封在此位置。
在中空柱体1和杵10和双组分筒2之间,铝复合箔24被贴到通过供给活塞12、14封闭的双组分筒2的端部上。铝复合箔24仅在图1中绘出并且从其他附图中省略。这密封了双组分筒2的内容物。具体而言,如果挥发性成分存在于起始组分中并且被存储在双组分筒2的内部空间16、18中,则防止这些成分逸出,并且因此,防止起始组分在存储期间改变。当利用活塞8的杵10来推进供给活塞时,铝复合箔24被简单地刺穿。
压缩气体通过连接器26离开,进入到处于活塞8的后侧和压力容器的第一部分3的封闭侧之间的中空柱体1中。为了这个目的,连接器26突出通过压力容器的第一部分3的否则封闭的基部表面中的核心开口(soul opening)。连接器26和中空柱体1被设置为单部分的形式。连接器26包括外螺纹,由塑料制成的连接件28被螺接到所述外螺纹上。
压缩气体筒30被连接到连接件28,并且能够通过将压缩气体筒30推到中空心轴32上来打开。结果,压缩气体筒30打开,并且压缩气体能够流过连接件28和连接器26中的导管到中空柱体1中,并且能够沿双组分筒2的方向推进活塞8。压缩气体筒30优选为是液化气体筒,其中,特别优选地,二氧化碳蒸发以便提供压缩气体。
迄今详述的整个设计和/或所有这些部分(通过附图标记1至32标识)被布置在由塑料材料制成的壳体34内。壳体34在后侧上(在图1中的底部上以及在图2、图3和图4中的右侧上)被设置为手柄36和/或手枪柄36的形式,能够借助于所述手柄36和/或所述手枪柄36来握持所述糊料施用装置。压缩气体筒20在其底部侧(bottom side)上具有附接到它的操作装置38,所述操作装置38端部为翼形螺钉(wing screw),借助于所述翼形螺钉,压缩气体筒20能够被螺接到连接件28中,并且能够借助于中空心轴32来打开。因此,所述糊料施用装置能够被手动地激活和/或通过操作操作装置38并且因此打开压缩气体筒30来为使用做好准备。
双组分筒2的柱体形部分的前侧和位于内部的同轴布置的内部空间16、18呈锥形地汇聚并且并入分配开口40中,通过所述分配开口40,起始组分能够由内部空间16、18从双组分筒2排出。起始组分在分配开口40的下游彼此混合。在所述糊料施用装置的存储状态下,分配开口40最初通过螺旋封闭件(未示出)封闭。在施用状态下,所述封闭件被移除,并且替代其在前面上附接分配管42。为了这个目的,在双组分筒2上的插槽中、在所述前面上设置内螺纹44。分配管42的外螺纹46被螺接到所述内螺纹44中。所述封闭件(未示出)包括曾螺接到和/或能够螺接到双组分筒2的内螺纹44中的类似外螺纹,以便封闭分配开口40。
静态混合器48被设置在分配管42的内侧上,并且当起始组分流过分配管42时能够被用于混合这些起始组分。能够借助于手动可操作的瓣阀50来控制通过分配管42的流量,所述瓣阀50被支撑在分配管42的通道中,使得它能够旋转。当瓣阀50关闭时,起始组分不再能够从双组分筒2排出,并且因此,供给活塞12、14和活塞8无法再进一步推进。与从现有技术已知的其他施用装置不同,通过不中断气体流,已供应的气体无法具有任何进一步的膨胀并且没有接着发生的糊料混合物的不期望的继续流动。将瓣阀50布置在分配管42的通道中是适宜的,这是因为瓣阀50的轴承上的负荷由于小的剖面而是有限的。
多个通风口52一个在另一个之上地被设置在中空柱体1和压力容器的第一部分3中。通风口52被布置在中空柱体1的一定水平处,所述水平至少并且优选地对应于活塞8的大致水平,使得在活塞8沿双组分筒2的方向被推进到限制止动件时,活塞8和中空柱体1的后侧之间的区域借助于通风口52相对于周围环境打开,并且剩余的压力能够释放到周围环境中。这确保用完的糊料施用装置在回收或处置期间不再加压,并且因此,能够在没有任何风险的情况下进行处理。
能够通过形式为连接到瓣阀50的杠杆54的操作元件54(在图2和图3中示出)从所述糊料施用装置的外部来操作瓣阀50,使得瓣阀50能够通过杠杆54在分配管42中旋转,使得能够控制起始组分和混合物的流量。为了这个目的,瓣阀50的轴(图2和图3中未示出)被支撑在轴承55和/或套管55中,所述轴被导引通过所述轴承55和/或所述套管55,使得瓣阀50的位置能够通过借助于杠杆54使所述轴旋转来设置。
如图所示并且如在根据图5的放大局部图中且良好地可视化的,外螺纹被设置在连接器26上,连接件28借助于内螺纹被螺接到所述外螺纹上。设置密封件56,以便以压力密封(pressure-tight)的方式相对于彼此密封两个部分26、28。类似地,密封件58被设置在连接件28和压缩气体筒30之间和/或中空心轴32和压缩气体筒30之间。
在根据图6的放大局部图中良好地可视化的是,瓣阀50包括钢轴60,围绕所述钢轴60,瓣阀50能够借助于操作元件54在分配管42中旋转。钢轴60提供瓣阀50所需的稳定性。钢轴60不能在通过起始组分介导(mediated)的来自压缩气体筒30的压力的影响下经受达到将不再确保瓣阀50的功能(例如,瓣阀50的移动性)的程度的塑性变形。使瓣阀50围绕钢轴60旋转允许控制通过分配管42的体积流量,同时通过活塞8和供给活塞12、14介导的气体压力从双组分筒2排出内容物,即,从双组分筒2排出起始组分。
图7示出了具有用于阀元件(图7和图8中未示出)的不同操作设备的替代性糊料施用装置的透视图,并且图8在壳体34打开的情况下示出了根据图7的糊料施用装置的透视图。除了阀元件的轴承和所述操作设备的功能原理不同之外,所述糊料施用装置的设计与根据图1至图6的设计相同。在本实施例中,阀元件也借助于瓣阀实施,其中,与根据图1至图6的布置相比,旋转轴(由钢制成)相对于双组分筒的柱体对称轴线旋转90°。所述旋转轴被支撑在两个套管形的轴承55中,其中一个包括用于所述旋转轴的贯穿衬套,其中,所述旋转轴被附接到杆62,能够借助于所述杆62从外部旋转所述旋转轴。
杆62被连接到轨64,所述轨64借助于轴连接到壳体34,使得它能够旋转。附接到第二杆66的柱体(cylinder)在所述轨64中运行。第二杆66借助于铰链连接到操作设备54,所述操作设备54以可倾斜的方式被附接在所述糊料施用装置的手枪柄36上。两个拉簧68被附接在第二杆64上和壳体34上的支架上作为恢复元件,并且当力不再施加在操作设备54上时能够被用于使操作设备54和/或触发器54恢复到开始位置。
在此实施例中,用于可旋转瓣阀的操作设备包括操作装置54、杆62、66、轨66、弹簧68以及用于将这些部分支撑在壳体34上的所有紧固装置。
由于这种设计,整个糊料施用装置能够利用单手来握持和操作。显然,也可构思出其他配置,借助于所述其他配置能够使所述单手操作可行。
在前述描述、权利要求、附图和示例性实施例中公开的本发明的特征能够是单独地和以任何组合来实施本发明的各种实施例所必需的。

Claims (24)

1.一种用于存储两种起始组分的糊料施用装置,所述糊料施用装置用于混合所述起始组分以形成糊料,并且用于施用所述糊料,所述糊料施用装置包括:
双组分筒(2),其包括:两个柱体形内部空间(16、18);能够在所述内部空间(16、18)中轴向移位并且在所述双组分筒(2)的第一侧上限制所述内部空间(16、18)的两个供给活塞(12、14);以及至少两个分配开口(40),借助于所述至少两个分配开口(40),所述内部空间(16、18)在所述双组分筒(2)的与所述第一侧相对的第二侧上打开,
中空柱体(1),其由塑料材料制成并且具有一个敞开的前面和一个部分封闭的前面,轴向移动的活塞(8)位于所述中空柱体(1)中,所述活塞(8)具有附接到所述活塞(8)的两个杵(10),其中,所述杵(10)沿敞开的前面的方向定向,其中,所述中空柱体(1)的敞开的前面被布置成轴向接触抵靠所述双组分筒(2)的所述第一侧,并且其中,所述活塞(8)以气密方式封闭抵靠所述中空柱体(1)的内壁,其中,所述双组分筒(2)和所述中空柱体(1)被布置在由金属、高强度塑料材料或纤维强化塑料材料制成的压力容器(3、4)中,其中,所述压力容器(3、4)接触抵靠所述中空柱体(1)或位于与所述中空柱体(1)相距至多0.1mm的距离处,
其中,所述中空柱体(1)在部分封闭的所述前面上包括用于压缩气体筒(30)的连接器(26),所述连接器(26)延伸通过所述压力容器(3、4)中的开口,以及
其中,能够手动操作的阀元件(50)被附接在所述分配开口(40)的下游,或者具有能够手动操作的阀元件(50)的分配管(42)能够被附接在所述分配开口(40)的下游,其中,附接在所述分配开口(40)的下游的所述阀元件(50)能够被用于调节通过所述分配开口(40)的所述起始组分的体积流量。
2.根据权利要求1所述的糊料施用装置,其特征在于,
所述阀元件(50)被布置在通过分配管(42)形成的导管中。
3.根据权利要求1或2所述的糊料施用装置,其特征在于,
所述压力容器(3、4)具有两部分式设计,其中,两个部分(3、4)通过铆接、通过螺接连接和/或通过联螺母(6)以力锁合的方式连接到彼此,其中,所述压力容器(3、4)的两个部分中的第一部分(4)包含所述双组分筒(2),并且所述压力容器(3、4)的两个部分中的第二部分(3)包含所述中空柱体(1)。
4.根据权利要求1或2所述的糊料施用装置,其特征在于,
所述双组分筒(2)或其至少一些区域是同轴筒,其中,所述同轴筒中的所述内部空间分别为内内部空间(16)和外内部空间(18),其中所述内内部空间(16)是柱体形的且位于内侧,并且所述外内部空间(18)是柱体形的且同轴地围绕内部的内内部空间(16)。
5.根据权利要求1或2所述的糊料施用装置,其特征在于,
所述中空柱体(1)包括中空柱体紧固装置(44),所述糊料施用装置包括用于封闭所述分配开口(40)的封闭件,所述封闭件能够借助于封闭件紧固装置来紧固到处于所述分配开口(40)的区域中的中空柱体紧固装置(44)。
6.根据权利要求5所述的糊料施用装置,其特征在于,
所述封闭件是用于打开所述压缩气体筒(30)和/或用于将所述压缩气体筒(30)连接到所述中空柱体(1)的所述连接器(26)的键(38)。
7.根据权利要求1或2所述的糊料施用装置,其特征在于,
压缩气体筒紧固装置(28)被设置在所述中空柱体(1)的所述连接器(26)上,借助于所述压缩气体筒紧固装置(28),所述压缩气体筒(30)能够以压力密封方式附接到所述连接器(26),和/或在所述中空柱体(1)的所述连接器(26)上提供用于打开所述压缩气体筒(30)的刺穿心轴(32)。
8.根据权利要求1或2所述的糊料施用装置,其特征在于,
保护箔/膜(24)被布置在所述中空柱体(1)和所述双组分筒(2)之间,并且所述保护箔/膜在所述第一侧上封闭所述双组分筒(2)的内部空间(16、18)。
9.根据权利要求1或2所述的糊料施用装置,其特征在于,
所述压力容器(3、4)由铝、锌、铝合金或钢制成。
10.根据权利要求1或2所述的糊料施用装置,其特征在于,
所述能够手动操作的阀元件(50)能够借助于操作元件(54)从外部操作。
11.根据权利要求1或2所述的糊料施用装置,其特征在于,
至少一个贯穿通风口(52)被设置在所述中空柱体(1)的外壁中,即,设置在朝向所述双组分筒(2)的方向的一半中,并且被设置在所述压力容器(3、4)的壁中,使得当所述活塞(8)被布置在所述通风口(52)和所述双组分筒(2)之间时压力从所述中空柱体(1)释放。
12.根据权利要求1或2所述的糊料施用装置,其特征在于,
所述双组分筒(2)、所述中空柱体(1)和所述压力容器(3、4)被布置在壳体(34)中。
13.根据权利要求1或2所述的糊料施用装置,其特征在于,
所述压力容器(3、4)和所述双组分筒(2)的外壁之间的距离以及所述压力容器(3、4)和所述中空柱体(1)的外壁之间的距离小于100μm。
14.根据权利要求1或2所述的糊料施用装置,其特征在于,
所述糊料施用装置能够通过单手握持,并且所述阀元件(50)能够通过相同的手来操作。
15.根据权利要求2所述的糊料施用装置,其特征在于,
另外具有设置在所述分配管(42)中的静态混合器(48),借助于所述静态混合器(48),所述起始组分能够在流过所述混合器(48)时被混合。
16.根据权利要求5所述的糊料施用装置,其特征在于,
所述封闭件紧固装置是所述封闭件的螺纹,所述中空柱体紧固装置是相对的螺纹。
17.根据权利要求5所述的糊料施用装置,其特征在于,
所述分配管(42)为同样的目的包括分配管紧固装置(46),所述分配管(42)能够被紧固到所述中空柱体紧固装置(44)。
18.根据权利要求6所述的糊料施用装置,其特征在于,
所述封闭件能够在底侧上被插到所述压缩气体筒(30)上作为键(38),因此使得所述压缩气体筒(30)能够移动,用于打开所述压缩气体筒(30)和/或用于将所述压缩气体筒(30)连接到所述中空柱体(1)的所述连接器(26)。
19.根据权利要求18所述的糊料施用装置,其特征在于,
6所述的糊料施用装置,其特征在于,
所述封闭件能够在底侧上被插到所述压缩气体筒(30)上作为键(38),因此使得所述压缩气体筒(30)能够沿纵向方向旋转和/或移位,用于打开所述压缩气体筒(30)和/或用于将所述压缩气体筒(30)连接到所述中空柱体(1)的所述连接器(26)。
20.根据权利要求8所述的糊料施用装置,其特征在于,
所述保护箔/膜(24)被粘贴或焊接到所述双组分筒(2)上。
21.根据权利要求8所述的糊料施用装置,其特征在于,
所述保护箔/膜(24)被结合到所述双组分筒(2)上。
22.根据权利要求10所述的糊料施用装置,其中,所述能够手动操作的阀元件(50)能够借助于所述分配管(42)上的杠杆或所述糊料施用装置的手柄(36)上的触发器来操作。
23.根据权利要求12所述的糊料施用装置,其中,压缩气体筒(30)也被布置在所述壳体(34)中。
24.根据权利要求13所述的糊料施用装置,其中,所述压力容器(3、4)和所述双组分筒(2)的外壁之间的距离以及所述压力容器(3、4)和所述中空柱体(1)的外壁之间的距离小于50μm。
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