DE102009040705A1

DE102009040705A1 - Vorrichtung zum halbautomatischen Dosieren zu mischender Komponenten

Info

Publication number: DE102009040705A1
Application number: DE102009040705A
Authority: DE
Inventors: Alf Hemmer; Andreas Dr. Grundler; Klaus-Dieter Nehren
Original assignee: Heraeus Kulzer GmbH
Current assignee: Kulzer GmbH
Priority date: 2009-09-10
Filing date: 2009-09-10
Publication date: 2011-03-24

Abstract

Eine Vorrichtung zum halbautomatischen Dosieren zu mischender Komponenten umfasst
- eine Anordnung von mindestens drei Kartuschen mit beweglichen Kolben und Auslassöffnungen,
bei der sich um eine zylindrische zentrale Kartusche mindestens zwei weitere periphere zylindrische Kartuschen axial parallel derart gruppieren, dass sie in einer Umlaufbahn um die Achse der zentralen Kartusche beweglich sind,
- einen Mechanismus zum mindestens paarweisen Ausdrücken der Kolben der zentralen Kartusche zusammen mit jeweils mindestens einem der Kolben der weiteren Kartuschen,
- einen Mechanismus C, der durch Bewegung in der Umlaufbahn um die Achse der zentralen Kartusche die peripheren Kartuschen derart in Position bringt, dass der Mechanismus B den (die) Kolben einer oder zweier peripherer Kartusche(n) zusammen mit dem Kolben der zentralen Kartusche erfasst und betätigbar macht,
- mindestens einen an zwei oder drei Auslassöffnungen anbringbaren statischen Mischer.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum halbautomatischen Dosieren zu mischender Komponenten.
Technischer Hintergrund
Behältersysteme für mehrere – nach Vereinigung und Mischen härtende – pastöse Komponenten sind bekannt und beispielsweise in WO 02/079341 A1 beschrieben. Diese Schrift bezieht sich auf Baumörtel und sieht das Anmischen vorzugsweise dreier Komponenten an oder in einem Bohrloch vor. Mischungen in unterschiedlichen Mengenverhältnissen sind nicht vorgesehen.
Auf dem Gebiet der Dental-Abformmassen sind vor allem Zweikomponentensysteme bekannt: Gegenstand von EP 492 413 A1 ist ein Mischgerät, bei dem das Mischungsverhältnis der Komponenten durch das vorgegebene Volumen der Kartuschen bestimmt ist. In DE 32 33 366 A1 wird ein Gerät mit variabler Geschwindigkeit der Austragskolben sowie Voreinstellbakeit eines maximalen Vorschubs vorgeschlagen, wodurch das Mischungsverhältnis entsprechend variiert werden kann. WO 0130488 ergänzt die Einstellmöglichkeiten durch die Variabilität der Mischerdrehzahl. Diese Systeme erfordern elektronisch gesteuerte Mischgeräte und das Handhaben geöffneter Vorratskartuschen, aus denen die jeweils benötigte Menge einer Komponente entnommen werden kann.
Für den Anwender ist es wichtig, ein reproduzierbares Verhalten der Abformmassen bei einfacher Bedienbarkeit zur Verfügung zu haben. Vorratshaltung größerer Materialmengen in geöffneten Kartuschen ist oft nicht erwünscht.
Bisher bekannte dentale Kartuschensysteme erlauben das Dosieren und Mischen zweikomponentiger dentaler Massen in verschiedenen Mischungsverhältnissen, wie 1:1, 1:2 bis hin zu 1:10. Dabei ist das Verhältnis durch die Art des Gebindes, nämlich der jeweiligen Doppelkammerkartusche festgelegt. Für die verschiedenen Verhältnisse stehen unterschiedliche Austragegeräte zur Verfügung. Hierbei ist von Nachteil, dass die Verhältnisse nicht variabel sind. Für unterschiedliche Materialeigenschaften müssen verschiedene Kartuschen vorgehalten werden – wie z. B. „regular set” oder „fast set” zur Einstellung unterschiedliche Härtungszeiten. Der Anwender muss seine Arbeitsweise den vom Hersteller voreingestellten Eigenschaften anpassen.
Der Einfluss unterschiedlicher Dosierungen bei zweikomponentigen dentalen Massen auf z. B. die Abbindereaktion ist bekannt und wird durch die Anwender bereits intuitiv genutzt, indem sie unterschiedliche Mengen der Komponenten durch Ausdrücken aus Tuben dosieren, um individuelle Zeiteinstellungen zu realisieren. Dies geschieht in der Regel per Augenmaß und ist damit schlecht reproduzierbar.
Aufgabenstellung
Es stellt sich vor diesem Hintergrund die Aufgabe, beim Dosieren von mindestens zwei (oder mehr) Komponenten dentaler Massen, die in gemischtem Zustand chemisch aushärten, verschiedene Mengenverhältnisse wählen und einstellen zu können insbesondere mehr und geeignete Variationsmöglichkeiten bei Kartuschensystemen zu bieten, die für den Handbetrieb oder für halbautomatische Mischgeräte ausgelegt sind.
Es wird angestrebt, dadurch Eigenschaften, wie den zeitlichen Ablauf des Aushärtens, die Konsistenz der gemischten Masse oder die wahrnehmbare Geruchs- oder Geschmackswirkung der gemischten Masse zu beeinflussen.
Der Vorgang soll das Dosieren per Hand aus unterschiedlichen Gebinden sowie das Abmessen durch Augenmaß oder Abwiegen ersetzen.
Zusätzlich sollte die Option bestehen, die Komponenten unter Verwendung eines statischen Mischers automatisch zu mischen.
Die Erfindung
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass

– eine Anordnung von mindestens drei Kartuschen mit beweglichen Kolben und Auslassöffnungen zur Verfügung gestellt wird, bei der sich um eine zylindrische zentrale Kartusche mindestens zwei weitere periphere zylindrische Kartuschen axial parallel derart gruppieren, dass sie in einer Umlaufbahn um die Achse der Zentralkartusche beweglich sind,
– ein Mechanismus zum mindestens paarweisen Ausdrücken der Kolben der zentralen Kartusche zusammen mit jeweils mindestens einem der Kolben der weiteren Kartuschen vorgesehen ist;
– durch Bewegung in der Umlaufbahn um die Achse der zentralen Kartusche die peripheren Kartuschen derart in Position gebracht werden, dass der Mechanismus B den(die) Kolben einer oder zweier peripheren Kartusche(n) zusammen mit dem Kolben der zentralen Kartusche erfasst und betätigbar macht,
– mindestens ein statischer Mischer an zwei oder drei Auslassöffnungen anbringbar ist.

Die Zahl der Kartuschen, die in dieser Weise angeordnet sein können ist durch die Geometrie begrenzt und hängt von deren Durchmessern ab. In der Praxis können maximal etwa 7–10 Kartuschen tangential um eine Zentralkartusche gruppiert werden. In der Regel werden nicht mehr als zwei oder drei Kartuschen gemeinsam ausgedrückt.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung weisen beispielsweise folgende Merkmale auf:

1. Ein zentraler kartuschenartiger Aufbewahrungskörper besteht aus einer Kammer mit großem Durchmesser (mit vorderer Auslassöffnung, verschlossen am hinteren Ende durch einen beweglichen Kolben) sowie mindestens zwei (oder mehr) weiteren dünneren Kammern jeweils unterschiedlichen Durchmessers aber ansonsten gleicher Bauart, die auf einer Umlaufbahn um den inneren Körper beweglich angebracht sind. Dabei können jeweils die Auslassöffnungen der gewählten Komponenten derart in Stellung gebracht werden, dass mindestens zwei Komponenten durch Aufsetzen eines statischen Mischers gleichzeitig mit dem Dosieren auch gemischt werden. Die Kammern sind zweckmäßig so angebracht, dass die kleineren Kartuschen einzeln lösbar sind und deren Austausch nach Aufbrauch möglich ist.
2. Ein Austragegerät besitzt eine Aufnahme für das Kammerende der zentralen Kammer, die – nach Art eines Revolvers rund ausgestaltet – die Möglichkeit bietet, die zentrale Röhre sicher zu fixieren und eine Rotation der äußeren Röhren zu ermöglichen. Nach der Auswahl der entsprechend zueinander zu dosierenden Kammern geschieht der Vortrieb zweckmäßigerweise über bewegliche Kolbenstangen, die in den Kammern befindliche Kolbenscheiben nach vorn in Richtung der Austragsöffnung schieben. Dies geschieht zweckmäßigerweise durch die Übertragung der Kraft über einen beweglichen Hebel. Neben der Möglichkeit, das Dosierverhältnis durch die unterschiedlichen Durchmesser der beweglichen Kammern zu beeinflussen, kann zusätzlich auch der Vorschub individuell steuerbar sein, etwa – durch getrennte Kolbenstangen, die den Vorschub an den jeweiligen Füllstand der Komponenten gewährleisten, oder – durch Einsatz unterschiedlicher Rasterungen im Körper des Austragegerätes, so dass ein Hub unterschiedliche, aber reproduzierbar gleiche Mengen der jeweiligen Komponente fördert. Die Wahl der unterschiedlichen Rasterung erfolgt in diesem Fall über das Verschieben einer Achse im Körper des Austragegerätes nach rechts oder links.
3. Ein oder mehrere aufsetzbare(r) statische(r) Mischer erfasst/erfassen bis zu drei Auslassöffnungen, so dass bis zu drei Komponenten gemischt werden können.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, dass Komponentenanzahl und Menge individuell beeinflusst werden können.
Für den Anwender ergibt sich eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten: Durch Zusammenstellung der unterschiedlichen Kammern kann er je nach Einsatzzweck die erforderlichen Eigenschaften selbst bestimmen und zusammenstellen. Bei gleicher Menge Basis aus der zentralen Kammer, wird je nach Wahl der äußeren Kammer die zweite Komponente in unterschiedlichen Verhältnissen entsprechend dem Durchmesser der äußeren Kammer, aber dadurch reproduzierbar vorgegeben, zudosiert. Die nötigen Komponenten kann der Anwender einzeln nachkaufen und für seine Bedürfnisse zusammen stellen.
Die rotierende Aufnahme erlaubt die Auswahl durch einfaches Drehen in Position, bevor der Vorschub über den beweglichen Hebel ausgelöst wird.
Zusätzlich kann die Einstellung der dosierten Menge über eine unterschiedliche Rasterung bei der Umsetzung der Hebelbewegung in Vorschubbewegung erfolgen. Dazu werden unterschiedliche Zahnräder durch Verschieben einer beweglichen Achse im Körper des Austragegerätes in eine Position gebracht, dass unterschiedliche Übersetzungen für die Kolbenstangen erreicht werden. Die jeweilige Position der Achse ist ablesbar und das Verhältnis damit nachvollziehbar.
Dentale Abformmassen werden bereits durch ähnliche Austragegeräte mit Handbedienung oder elektrisch betrieben dosiert und gemischt. Die Erfindung erweitert den Handbetrieb um die Möglichkeit, individuell aber reproduzierbar variable Dosierungen vorzunehmen.
Abbildung
1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Austragsgerät, vier Kartuschen und angedeutetem statischen Mischer für drei Komponenten.
Beispielhafte Ausführungsform
Die Abbildung zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer zentralen Kartusche 1 und drei peripheren Kartuschen 2. Die gestrichelt gezeichnete Kartusche 3 deutet die nächste Position der zu 3 benachbarten Kartusche 2 an. Die Kartuschen sind an der scheibenförmig gestalteten Kammeraufnahme 0 angeordnet. Die zentrale Kartusche 1 sitzt fest, und die peripheren Kartuschen 2 sind lösbar. Der Positionswechsel der Peripherie der Kartuschenaufnahme 0 erfolgt durch Drehung von Hand. Der gestrichelt gezeichnete statische Mischer 9 dient dazu, die Komponenten dreier Kartuschen anzumischen, wobei die drei dafür erforderlichen Öffnungen 4 mit den Öffnungen 5 der Kartuschen zur Deckung gebracht werden (in diesem Fall nicht paßgenau gezeichnet). Es können weitere Mischer zum Anmischen nur zweier Komponenten vorgesehen sein. Die Bewegung zum Betätigen der Kolben der angesteuerten Kartuschen wird vom Vorschubhebel 6 auf die einzeln beweglichen z. B. gezahnten Kolbenvorschubstangen 7 übertragen. Eine Skalierung 8 zeigt die geförderte Menge an.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 02/079341 A1 [0002]
EP 492413 A1 [0003]
DE 3233366 A1 [0003]
WO 0130488 [0003]

Claims

Vorrichtung zum halbautomatischen Dosieren zu mischender Komponenten mit – einer Anordnung von mindestens drei zylindrischen Kartuschen mit jeweils einem beweglichen Kolben als Boden und jeweils einem Deckel mit Auslassöffnung, bei der sich um eine zylindrische zentrale Kartusche (1) mindestens zwei weitere periphere zylindrische Kartuschen (2) axial parallel derart gruppieren, dass sie in einer Umlaufbahn um die Achse der zentralen Kartusche beweglich sind, – einem Mechanismus B mit Mitteln zum mindestens paarweisen Ausdrücken der Kolben der zentralen Kartusche (1) zusammen mit jeweils mindestens einem der Kolben der peripheren Kartuschen (2), – einem Mechanismus C, der durch Bewegung in der Umlaufbahn um die Achse der zentralen Kartusche jeweils eine oder zwei der peripheren Kartuschen derart in Position bringt, dass der Mechanismus B den oder die Kolben der peripheren Kartusche (2) oder Kartuschen (2) zusammen mit dem Kolben der zentralen Kartusche (1) erfasst und betätigbar macht; – mindestens einem an zwei oder drei Auslassöffnungen anbringbaren statischen Mischer (9).
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei Mechanismus B als Mittel zum Ausdrücken getrennt voneinander einzeln zu bewegende Kolbenvorschubstangen (7) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kolbenvorschubstangen (7) mit eines Vorschubhebels (6) betätigbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Vorschubweg der Kolbenvorschubstangen (7) durch eine bewegliche Achse mit unterschiedlicher Rasterung/Zahnung einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die dosierte Menge anhand einer über eine mitlaufende, drehbare Achse getriebenen Skala (8) ablesbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Mechanismus C eine Kartuschenaufnahme (0) zur festen oder lösbaren Aufnahme der Kartuschen (1) und (2) aufweist.