DE102019214491A1

DE102019214491A1 - Mischgerät und Verfahren zum Mischen von zumindest zwei Materialien zu einer Paste

Info

Publication number: DE102019214491A1
Application number: DE102019214491.8A
Authority: DE
Inventors: Frank Neumann; Christian Schütt; Ulrich Krtschil
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2019-09-23
Filing date: 2019-09-23
Publication date: 2021-03-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Mischgerät (2) zum Mischen von zumindest zwei Materialien zu einer Paste, wobei das Mischgerät (2) eine Längsrichtung aufweist und umfasst:• einen sich in Längsrichtung mit der Länge LKerstreckenden Kolben (3), wobei der Kolben (3) ein Kolbendach (5) mit der Querschnittsfläche AKaufweist,• einen ersten Hohlzylinder (10) mit einer ersten Stirnwand (11), wobei der erste Hohlzylinder (10) eine innere Querschnittsfläche AKund eine Innenlänge L1kleiner oder gleich LKaufweist, wobei der erste Hohlzylinder (10) eine äußere Querschnittsfläche A1und eine Außenlänge L2aufweist, wobei in der ersten Stirnwand (11) ein erster Auslass (12) mit der Querschnittsfläche AA, kleiner als AKgebildet ist,• einen zweiten Hohlzylinder (20), wobei der zweite Hohlzylinder (20) eine innere Querschnittsfläche A1und eine Innenlänge L3kleiner oder gleich L2aufweist,wobei der Kolben (3) in Längsrichtung mit dem Kolbendach (5) voran in den ersten Hohlzylinder (10) einführbar ist,wobei der erste Hohlzylinder (10) in Längsrichtung mit der ersten Stirnwand (11) voran in den zweiten Hohlzylinder (20) einführbar ist,wobei der Kolben(3), der erste Hohlzylinder (10) und der zweite Hohlzylinder (20) in Längsrichtung zumindest teilweise hintereinander angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät, ein Verfahren und eine Verwendung einer Zylinderanordnung zum Mischen von zumindest zwei Materialien zu einer Paste.
Hochpastöse, knetartige Keramikmaterialien, insbesondere für den dentalen Bereich, werden aus wenigstens zwei, oft farblich unterschiedlichen, Komponenten (hierin auch als „Materialien“ bezeichnet) zu möglichst homogenen Mischungen vermischt. Das Vermischen erfolgt zumeist vor Ort beim Zahnarzt und vollständig manuell. Für niederviskose Materialien werden Handgeräte angeboten, bei denen jedoch meist große Mengen Restmaterial inkl. Teile der Vorrichtungen entsorgt werden müssen.
Bei der manuellen Mischung mit dem Spatel ist nicht sichergestellt, dass die Mischung vollständig homogen und gänzlich frei von Farbschlieren ist sowie dass die erforderliche korrekte Farbnote oder Konsistenz des Materials erreicht wird. Das bei dieser Mischung von Hand entstehende Rest- und Ausschuss-Material wirkt sich dabei negativ auf die Wirtschaftlichkeit aus.
Bekannte automatische oder halbautomatische Systeme für niedrigviskose Materialien haben gemeinsam, dass hochviskose, knetartige Keramikmaterialien weder homogen gemischt noch appliziert werden können. Alle bestehenden Systeme erzielen nur bis zu einer bestimmten Viskosität zufriedenstellende Mischergebnisse. Für knetartige Materialien sind diese Systeme daher nicht nutzbar.
Aus der DE 10 2007 040 302 A1 ist beispielsweise eine Mobile Vorrichtung zum Mischen von mindestens zwei Komponenten bekannt. Die Vorrichtung weist zumindest eine Kartusche mit mindestens zwei Kammern, einen Antrieb, eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Endes einer Einwegspindel und einen Mischeraufsatz mit einem dynamischen Mischer auf.
Die EP 3 406 331 A1 offenbart einen Mischer zum Auftragen eines Mehrkomponentenmaterials. Der Mischer umfasst ein Mischrohr und mehrere Ein- und/oder Ausgänge. Das Mischrohr ist ein länglicher Abschnitt des Mischers, durch den ein Fluidstrom fließt und dabei gemischt wird. Das Mischrohr enthält zu diesem Zweck Elemente, die den Mischprozess unterstützen.
In der WO 2017 085 084 A1 wird ein dynamischer Mischeraufsatz offenbart, der für den Einsatz mit herkömmlichen Mehrkomponenten-Kartuschen geeignet ist. Der Mischer verfügt über versetzte Dispens- und Antriebsachsen, um den Einsatz des Mischers mit herkömmlichen Mehrkomponenten-Kartuschen zu ermöglichen, sowie ein drehbares Mischelement. Das drehbare Mischelement ist mit einem Zahnrad versehen. Ein Übertragungselement mit einem weiteren Zahnrad übersetzt eine Drehbewegung von den Antriebsachsen auf das drehbare Mischelement.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein vereinfachtes Gerät und ein Verfahren bereitzustellen, um zwei oder mehrere Materialien, insbesondere wenn zweihochpastöse knetartige Suspensionen vorliegen, zu einer möglichst homogen Paste zu mischen.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.
In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Mischgerät zum Mischen von zumindest zwei Materialien zu einer Paste, wobei das Mischgerät eine Längsrichtung aufweist und umfasst:

• einen sich in Längsrichtung mit der Länge L_K erstreckenden Kolben, wobei der Kolben ein Kolbendach mit der Querschnittsfläche A_K aufweist,
• einen ersten Hohlzylinder mit einer ersten Stirnwand, wobei der erste Hohlzylinder eine innere Querschnittsfläche A_K und eine Innenlänge L₁ kleiner oder gleich L_K aufweist, wobei der erste Hohlzylinder eine äußere Querschnittsfläche A₁ und eine Außenlänge L₂ aufweist, wobei in der ersten Stirnwand ein erster Auslass mit der Querschnittsfläche A_A1 kleiner als A_K gebildet ist,
• einen zweiten Hohlzylinder, wobei der zweite Hohlzylinder eine innere Querschnittsfläche A₁ und eine Innenlänge L₃ kleiner oder gleich L₂ aufweist.

Der Kolben ist in Längsrichtung mit dem Kolbendach voran in den ersten Hohlzylinder einführbar und der erste Hohlzylinder ist in Längsrichtung mit der ersten Stirnwand voran in den zweiten Hohlzylinder einführbar. Der Kolben, der erste Hohlzylinder und der zweite Hohlzylinder sind in Längsrichtung zumindest teilweise hintereinander angeordnet.
Im Rahmen dieser Erfindung werden die Ausgangssubstanzen, die im Rahmen dieser Erfindung zu einer Paste vermischt werden, als Materialien bezeichnet. Die Materialien können beispielsweise, ohne darauf beschränkt zu sein, Flüssigkeiten, Pulver, Suspensionen und insbesondere Pasten umfassen. Bevorzugt werden zumindest zwei Materialien, insbesondere zumindest zwei Pasten, zu einer vermischten Paste vermischt.
Als Paste wird im Rahmen dieser Erfindung jedes flüssige oder nur schwer und insbesondere nur unter Krafteinwirkung fließfähige Material, insbesondere eine hochviskose Flüssigkeit und/oder eine knetartige Suspension verstanden. Insbesondere kann eine Paste ein Feststoff-Flüssigkeitsgemisch (Suspension) mit einem hohen Gehalt an Festkörpern sein. Pasten können auch streichfest sein.
Die Längen L_K , L₁ und L₂ erstrecken sich jeweils in Längsrichtung.
Der Kolben hat vorzugsweise eine Länge L_K zwischen 10 und 30 mm, besonders bevorzugt zwischen 20 und 25 mm. Die Länge L_K des Kolbens schließt die Ausdehnung des Kolbendaches in Längsrichtung mit ein.
Der erste Hohlzylinder hat vorzugsweise eine Innenlänge L₁ zwischen 8 und 30 mm, insbesondere zwischen 15 und 20 mm, die kleiner als oder gleich der Länge L_K des Kolbens ist. Dadurch wird sichergestellt, dass das Kolbendach die zu mischenden Materialien vollständig aus dem ersten Hohlzylinder heraus drückt.
Der zweite Hohlzylinder hat vorzugsweise eine Innenlänge L₂ zwischen 5 und 20 mm, insbesondere zwischen 8 und 12 mm, die kleiner als oder gleich der Länge L₁ des Kolbens ist. Dadurch wird sichergestellt, dass die erste Stirnwand des ersten Hohlzylinders die zu mischenden Materialien vollständig aus dem zweiten Hohlzylinder heraus drückt.
Querschnittsflächen im Sinne dieser Schrift erstrecken sich senkrecht zur Längsrichtung. Mit „Querschnittsfläche“ wird nicht nur der jeweilige Flächeninhalt, sondern auch die Form der Fläche bezeichnet. Die Formen der Querschnittsflächen können beispielsweise rund, elliptisch, eckig, insbesondere quadratisch oder anders strukturiert sein. Die Formen der Querschnittsflächen A_K und A₁ innerhalb einer Ausführungsform sind vorzugsweise identisch oder ähnlich und unterscheiden sich überwiegend in ihrer Skalierung. Besondere Bedeutung kommt dem Flächenverhältnis der Innenfläche des ersten Hohlzylinders zur Innenfläche des zweiten Hohlzylinders zu. Das Flächenverhältnis sollte nicht weniger als 1:4 betragen. Gleiches gilt für das Flächenverhältnis zwischen den Hohlzylindern und den jeweiligen Auslässen.
Der erste Hohlzylinder bildet eine Kammer in seinem Inneren, die in Längsrichtung auf einer Seite durch das Kolbendach des in Längsrichtung vor dem ersten Hohlzylinder angeordneten Kolbens und auf der anderen Seite durch die erste Stirnwand mit dem ersten Auslass begrenzt ist.
„Zumindest teilweise hintereinander angeordnet“ bedeutet im Rahmen dieser Schrift, dass der Kolben, der erste Hohlzylinder und der zweite Hohlzylinder im betriebsfertigen Zustand (Ausgangszustand) koaxial zueinander ausgerichtet und in dieser Reihenfolge hintereinander angeordnet sind. „Zumindest teilweise hintereinander angeordnet“ bedeutet auch, dass im Ausgangszustand der Kolben mit dem Kolbendach vollständig außerhalb des ersten Hohlzylinders angeordnet ist oder, vorzugsweise, teilweise in den ersten Hohlzylinder hineinragt. Analog bedeutet es, dass die erste Stirnwand und damit der gesamte erste Hohlzylinder im Ausgangszustand vollständig außerhalb des zweiten Hohlzylinders oder, vorzugsweise, dass der erste Hohlzylinder mit der ersten Stirnwand teilweise in den zweiten Hohlzylinder hineinragend angeordnet ist.
Das teilweise Hineinragen, sowohl des Kolbens in den ersten Hohlzylinder als auch des ersten Hohlzylinders in den zweiten Hohlzylinder in der Ausgangsposition, bewirkt in vorteilhafter Weise, dass ein Austreten der Paste aus dem ersten Hohlzylinder vor oder während dem Einführen des Kolbens in den ersten Hohlzylinder bzw. aus dem zweiten Hohlzylinder vor oder während dem Einführen des ersten Hohlzylinders in den zweiten Hohlzylinder vermieden wird.
Der Ausgangszustand ist von dem Endzustand abzugrenzen. Der Kolben ist im Endzustand vollständig oder weitest möglich in den ersten Hohlzylinder eingeführt. Ferner ist der erste Hohlzylinder vollständig oder weitest möglich in den zweiten Hohlzylinder eingeführt. Im Folgenden wird dies auch als „bis zum Anschlag“ oder als „Anschlagposition“ des Kolbens bzw. des ersten Hohlzylinders bezeichnet. Wie der Endzustand erreicht wird, ist im Folgenden beschrieben.
Für den Mischprozess beinhaltet der erste Hohlzylinder die zwei oder mehr miteinander zu mischenden Materialien. Der erste Hohlzylinder wird hierzu in einer beispielhaften Ausführungsform vor dem Zusammenbau des Kolbens und dem ersten Hohlzylinder befüllt. In einer alternativen Ausführungsform umfasst der erste Hohlzylinder zusätzliche Einspritzöffnungen, wobei die Materialien durch die zusätzlichen Einspritzöffnungen in den ersten Hohlzylinder im zusammengebauten Mischgerät gefüllt werden.
Der Kolben wird mit dem Kolbendach voran in den ersten Hohlzylinder eingeführt. Dadurch verdrängt der Kolben die dem ersten Hohlzylinder befindlichen Materialien und drückt sie durch den ersten Auslass in der ersten Stirnwand in den zweiten Hohlzylinder.
Ist der Kolben bis zum Anschlag in den ersten Hohlzylinder eingeführt, so stößt das Kolbendach innerhalb des ersten Hohlzylinders an die erste Stirnwand.
Die erste Stirnwand hemmt eine weitere Bewegung des Kolbens relativ zu dem ersten Hohlzylinder. Wird der Kolben weiter in Längsrichtung gedrückt, bewegt sich der Kolben zusammen mit dem ersten Hohlzylinder in Längsrichtung weiter (fortgesetzte Bewegung). Der erste Hohlzylinder wird dadurch in den zweiten Hohlzylinder eingeführt bzw. in diesem vorangetrieben.
In vorteilhafter Weise werden die Materialien beim Passieren des ersten Auslasses aufgrund der Verengung gegenüber dem Innendurchmesser des ersten Hohlzylinders miteinander zu einer vermischten Paste gemischt. Insbesondere kann durch mehrfaches Wiederholen des Mischprozesses eine für die jeweilige Anwendung der gemischten Paste hinreichende Mischgüte erzielt werden.
Die erste Stirnwand drückt die vermischte Paste bei der fortgesetzten Bewegung des ersten Hohlzylinders aus dem zweiten Hohlzylinder. Ist der erste Hohlzylinder auch bis zum Anschlag in den zweiten Hohlzylinder eingeführt, so ist der Endzustand erreicht.
Die vermischte Paste wird durch das Drücken aus dem zweiten Hohlzylinder für eine weitere Verwendung, beispielsweise ein Auftragen auf einem Substrat, bereitgestellt, ohne dass die vermischte Paste in einem zusätzlichen Arbeitsschritt beispielweise manuell aus dem zweiten Hohlzylinder heraus geschabt werden muss. Als Rest verbleiben, gegenüber herkömmlichen Mischvorrichtungen, nur minimale Mengen der Paste in den jeweiligen Auslässen der Hohlzylinder.
Insbesondere im Hinblick auf Anwendungen mit kostspieligen Pasten aus dem Dentalbereich sind die kleinen Restmengen von großer Bedeutung. Bei derartigen Applikationen, werden nur relativ kleine zu applizierende Mengen der Paste benötigt. Dies ist deshalb von Vorteil, da das Verhältnis von unverwendbarer Restmasse zu applizierter Paste verbessert wird.
In einer Ausführungsform kann der zweite Hohlzylinder einen zweiten Auslass in Form einer Applikationsdüse aufweisen, aus der die vermischte Paste herausgedrückt wird. Dabei kann die Paste aufgrund des oben beschriebenen Prinzips weiter durchmischt werden.
In vorteilhafter Weise kann durch die Applikationsdüse die vermischte Paste beim Herausdrücken aus dem zweiten Hohlzylinder besser kontrolliert und somit sauberer aufgetragen werden.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Mischgerät ein Halteelement für den ersten Hohlzylinder, wobei das Halteelement dazu konfiguriert ist, in einer Blockierposition eine Bewegung des ersten Hohlzylinders relativ zu dem zweiten Hohlzylinder in Längsrichtung, insbesondere in den zweiten Hohlzylinder hinein, zu blockieren, wobei das Halteelement aus der Blockierposition in eine Freigabeposition überführbar ist, wobei in der Freigabeposition die Bewegung des ersten Hohlzylinders relativ zu dem zweiten Hohlzylinder in Längsrichtung nicht blockiert ist.
Das Halteelement kann funktional insbesondere als eine Klinke oder eine Klammer ausgebildet und körperlich insbesondere aus einem Blech oder einem Bügel, insbesondere einem Federblech bzw, Federbügel geformt sein. Das Halteelement kann ferner dazu ausgebildet sein, die Bewegung des ersten Hohlzylinders durch Kraftschluss oder durch Formschluss zu blockieren. Das Halteelement ist bevorzugt aus der Blockierposition nur unter Kraftaufwand gegen eine Federkraft in die Freigabeposition überführbar ausgebildet. Insbesondere bevorzugt ist das Halteelement in der Blockierposition vorgespannt. Ferner kann das Halteelement für den Einmalgebrauch des Mischgeräts ausgebildet sein, wobei das Halteelement beim Überführen von der Blockierposition in die Freigabeposition inelastisch verbogen oder abgebrochen und damit funktional zerstört wird. Alternativ kann das Halteelement in sich elastisch oder beweglich gelagert und mit einem Federelement ausgebildet sein, sodass es sich von der Freigabeposition zurück in die Blockierposition überführen lässt, wodurch sich das Mischgerät wiederverwenden ließe.
In vorteilhafter Weise verhindert das Halteelement, dass der erste Hohlzylinder in den zweiten Hohlzylinder eingeführt wird, solange der Kolben noch nicht bis zum Anschlag in den ersten Hohlzylinder eingeführt und somit die zu vermischenden Materialien noch nicht vollständig aus dem ersten Hohlzylinder in den zweiten Hohlzylinder gedrückt worden sind. Erst dann wird das Haltelement in die Freigabeposition überführt und gibt die Bewegung des ersten Hohlzylinders in den zweiten Hohlzylinder hinein frei, um die aus den Materialien gemischte Paste auch aus dem zweiten Hohlzylinder auszustoßen.
Dies wird in einer bevorzugten Ausführungsform erreicht, indem der Kolben ein Aktivierungselement umfasst, wobei das Aktivierungselement dazu konfiguriert ist, das Halteelement nach dem Einführen des Kolbens in den ersten Hohlzylinder, insbesondere bis zum Anschlag, aus der Blockierposition in die Freigabeposition zu überführen.
Das Aktivierungselement kann insbesondere so an dem Kolben positioniert sein, dass es nicht in den ersten Hohlzylinder hineinragt, wenn der Kolben bis zum Anschlag in den ersten Hohlzylinder eingeführt ist. Besonders bevorzugt ist das Aktivierungselement als eine an dem Kolben angeordnete Auflaufschräge ausgebildet.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Halteelement ein Hebel- oder Kontaktelement, an dem das Aktivierungselement angreifen kann, um das Halteelement von der Blockierposition in die Freigabeposition zu überführen. Das Kontaktelement ist dazu bevorzugt auf der dem Kolben zugewandten Seite an dem Halteelement angeordnet und läuft auf die Auflaufschräge an dem Kolben auf, wenn der Kolben in den Hohlzylinder hineinbewegt und dabei mit der Auflaufschräge auf das Halteelement zu bewegt wird. Das Halteelement wird dadurch (gegen eine intrinsische Federkraft) in Bezug auf die Längsrichtung zur Seite abgelenkt. Dabei wird das Haltelement aus der Blockierposition in die Freigabeposition überführt.
Alternativ kann umgekehrt an dem Kontaktelement bzw. Halteelement eine Auflaufschräge ausgebildet sein auf welcher das Aktivierungselement beim Hineinbewegen des Kolbens in den Hohlzylinder aufläuft, wobei das Halteelement zur Seite abgelenkt wird. Gemäß einer weiteren Alternative sind sowohl an dem Halteelement bzw. Kontaktelement als auch an dem Aktivierungselement jeweils Anlaufschrägen ausgebildet.
In einem weiteren Beispiel ist das Halteelement mit einer Sollbruchstelle versehen, wobei das Aktivierungselement so an dem Kolben positioniert ist, dass das Aktivierungselement auf die Sollbruchstelle einwirkt, wenn der Kolben bis zum Anschlag in den ersten Hohlzylinder eingeführt wird, wodurch das Halteelement an der Sollbruchstelle zerbricht. Dadurch wird das Halteelement von einer intakten Blockierposition in eine zerstörte Freigabeposition überführt.
In vorteilhafter Weise bewirkt das Aktivierungselement des Kolbens, dass die Bewegung des ersten Hohlzylinders erst dann freigegeben wird, wenn der Kolben eine bestimmte Position, vorzugsweise die Anschlagsposition, erreicht hat.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst der erste Hohlzylinder ein Rastelement, wobei das Halteelement, beispielsweise in Form einer Klinke, in der Blockierposition an oder in dem Rastelement formschlüssig angreift und eine Bewegung des ersten Hohlzylinders in Längsrichtung blockiert. Das Rastelement ist bei dieser Ausführungsform als Angriffsfläche, insbesondere als Absatz, Vorsprung oder Nut und vorzugsweise umlaufend um den ersten Hohlzylinder, ausgebildet.
In vorteilhafter Weise verbessert ein Rastelement die Haltefunktion des Halteelements und damit das Blockieren der Bewegung des ersten Hohlzylinders in den zweiten Hohlzylinder hinein. Ein umlaufendes Rastelement hat ferner den Vorteil, dass die Wirkung des Halteelements auf den ersten Hohlzylinder unabhängig von der rotatorischen Ausrichtung des ersten Hohlzylinders relativ zum Kolben ist.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Mischgerät ein Gehäuse für den ersten Hohlzylinder und den zweiten Hohlzylinder, wobei das Halteelement in der Blockierposition an dem Gehäuse fixiert ist. Der erste Hohlzylinder befindet sich zumindest teilweise in dem Gehäuse. Die Bewegung des ersten Hohlzylinders wird im Verhältnis zu dem Gehäuse und zu dem zweiten Hohlzylinder, der sich ebenfalls in oder an dem Gehäuse befindet, dadurch blockiert. Das Gehäuse kann ferner ein- oder mehrteilig ausgeführt sein.
In vorteilhafter Weise wird durch das Fixieren des Halteelements an dem Gehäuse die Haltefunktion des Halteelements gegenüber einer Ausführungsform ohne Gehäuse, bei der das Halteelement beispielsweise direkt an dem zweiten Hohlzylinder abgestützt ist, verbessert. Ferner verbessert ein Gehäuse die Handhabung und die Stabilität des Mischgeräts ganz allgemein. Schließlich schützt ein Gehäuse die in ihm befindlichen Komponenten vor Verschmutzung. Um einzelne Komponenten des Mischgeräts auszutauschen, was insbesondere für Einwegkomponenten wichtig ist, kann das Gehäuse geöffnet und wieder verschlossen werden.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Mischgerät zwei Komponentenkammern zur Aufnahme von zwei miteinander zu mischenden Materialien, wobei die Komponentenkammern jeweils einen Komponentenauslass und eine Dosiereinrichtung, insbesondere in Form eines Gewindestößels, aufweisen, wobei die Komponentenauslässe der Komponentenkammern mit dem ersten Hohlzylinder fluidisch verbindbar sind. Die Dosiereinrichtung kann vorzugsweise ein Schneckengewinde umfassen.
Die fluidische Verbindung zwischen den Komponentenkammern und dem ersten Hohlzylinder kann insbesondere durch einen Adapter bereitgestellt sein, der während des Befüllens des ersten Hohlzylinders anstelle des Kolbens in Längsrichtung vor dem ersten Hohlzylinder oder direkt an dem ersten Hohlzylinder positioniert wird.
In vorteilhafter Weise kann über die Dosiereinrichtung das Verhältnis der zu mischenden Materialien vor dem Mischen eingestellt werden, wodurch ein Nachjustieren des Komponentenverhältnisses der Materialien nach dem Mischen vermieden wird.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Kolben einen Kolbenschaft auf, an dem das Kolbendach lösbar befestigt ist.
In vorteilhafter Weise kann das lösbar befestigte Kolbendach, das mit den zu vermischenden Materialien in Kontakt kommt, nach einem Gebrauch ausgetauscht werden. Der Kolben kann somit mehrfach verwendet werden, wohingegen das Kolbendach ein Einwegprodukt sein kann.
Die vermischte Paste weist, nachdem die zu vermischenden Materialien durch den ersten Auslass gedrückt wurden, in dem zweiten Hohlzylinder einen ersten Vermischungsgrad auf. Der Vermischungsgrad ist ein Maß dafür, wie homogen die beiden oder mehreren Materialien in der vermischten Paste verteilt sind.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der zweite Hohlzylinder eine zweite Stirnwand auf, wobei in der zweiten Stirnwand ein zweiter Auslass mit der Querschnittsfläche A_A2 kleiner als A₁ gebildet ist.
In vorteilhafter Weise kann so die vermischte Paste beim Passieren des zweiten Auslasses erneut gemischt werden, wodurch die Homogenität gesteigert wird.
Insbesondere kann in einer weiteren Ausführungsform das Mischgerät einen dritten Hohlzylinder umfassen, der für den weiteren Mischprozess die vorherige Funktion des zweiten Hohlzylinders hat und wobei der zweite Hohlzylinder, wie zuvor der erste Hohlzylinder, als Kolben fungiert und die vermischte Paste aus dem dritten Hohlzylinder herausdrückt. Das beschriebene Mischprinzip lässt sich mit weiteren ineinandersteckenden Hohlzylindern weiterführen, wobei der Vermischungsgrad bei jeder weiteren Vermischung steigt. Die maximale Zahl der auf diese Weise verwendbaren Hohlzylinder ist durch die benötigte Kraft zur Betätigung des letzten Kolbens bzw. vorletzten Hohlzylinders, die wiederum von der Viskosität der verwendeten Materialien und Pasten abhängt, und den physikalischen Grenzen bei der Fertigung der einzelnen Komponenten, insbesondere deren Größe, begrenzt.
Für eine gesteigerte Mischqualität der Paste kann eine Mischung in drei Stufen durchgeführt werden. Bei drei bis fünf Stufen wurde eine besonders hohe Mischqualität festgestellt. Bei höheren Stufen kann keine signifikante Steigerung der Mischqualität festgestellt werden, da die Paste nach den drei bis 5 Mischstufen im Wesentlichen homogen ist.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Querschnittsfläche A_A1 und/oder die Querschnittsfläche A_A2 eine strukturierte Form auf. Die strukturierte Form kann insbesondere kreisförmig, sternförmig, 3 bis 8-eckig oder oval sein.
In vorteilhafter Weise bewirkt eine strukturierte Form der Querschnittsfläche A_A1 oder A_A2 eine weitere Erhöhung des Vermischungsgrads.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Mischen von zumindest zwei Materialien zu einer Paste, wobei das Verfahren das Bewegen eines Kolbens umfasst. Das Bewegen des Kolbens bewirkt ein Mischen der zumindest zwei Materialien, insbesondere Pasten, durch Drücken der zumindest zwei Pasten aus einem ersten Hohlzylinder durch einen ersten Auslass in einer ersten Stirnwand in einen zweiten Hohlzylinder und ein Bewegen des ersten Hohlzylinders in den zweiten Hohlzylinder hinein. Das Bewegen des ersten Hohlzylinders in den zweiten Hohlzylinder hinein drückt die vermischte Paste aus dem zweiten Hohlzylinder heraus.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine Bewegung des ersten Hohlzylinders während dem Mischen der zumindest zwei Pasten von einem Halteelement blockiert, wobei das Bewegen des Kolbens ferner ein Freigeben der Bewegung des ersten Hohlzylinders in den zweiten Hohlzylinder hinein, bewirkt. Vorzugsweise bewirkt die Bewegung des Kolbens das Freigeben der Bewegung des ersten Hohlzylinders nach dem Mischen der zumindest zwei Pasten und vor dem Bewegen des ersten Hohlzylinders.
In einer weiteren Ausführungsform werden die vermischten Pasten durch einen zweiten Auslass in einer zweiten Stirnwand aus dem zweiten Hohlzylinder gedrückt, indem der Kolben zusammen mit dem ersten Hohlzylinder in den zweiten Hohlzylinder hinein bewegt wird.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung einer Zylinder-Kolbenanordnung zum Mischen von zumindest zwei Materialien zu einer Paste, wobei die Zylinder-Kolbenanordnung eine Längsrichtung aufweist. Die Zylinder-Kolbenanordnung umfasst einen sich in Längsrichtung mit der Länge L_K erstreckenden Kolben, wobei der Kolben ein Kolbendach mit der Querschnittsfläche A_K aufweist, und einen ersten Hohlzylinder mit einer ersten Stirnwand, wobei der erste Hohlzylinder eine innere Querschnittsfläche A_K und eine Innenlänge L₁ kleiner oder gleich L_K aufweist. In der ersten Stirnwand ist ein erster Auslass mit der Querschnittsfläche A_A , kleiner als A_K gebildet. Der Kolben ist in Längsrichtung mit dem Kolbendach voran in den ersten Hohlzylinder einführbar. Die Materialien werden gleichzeitig oder nacheinander in den Hohlzylinder eingebracht und anschließend mittels des Kolbens durch den Auslass herausgepresst.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Mischgerät zum Mischen von zumindest zwei Materialien zu einer Paste, wobei das Mischgerät eine Längsrichtung aufweist. Das Mischgerät umfasst einen sich in Längsrichtung mit der Länge L_K1 erstreckenden ersten Kolben, wobei der erste Kolben ein Kolbendach mit der Querschnittsfläche A_K , aufweist, und einen ersten Hohlzylinder mit einer ersten Stirnwand und gegenüberliegend einem ersten offenen Ende, wobei der erste Hohlzylinder eine innere Querschnittsfläche A_K1 und eine Innenlänge L₁ kleiner oder gleich L_K , aufweist. In der ersten Stirnwand ist ein erster Auslass mit der Querschnittsfläche A_A , kleiner als A_K1 gebildet. Ferner umfasst das Mischgerät einen sich in Längsrichtung mit der Länge L_K2 erstreckenden zweiten Kolben, wobei der zweite Kolben ein Kolbendach mit der Querschnittsfläche A_K2 aufweist, sowie einen zweiten Hohlzylinder mit einer zweiten Stirnwand und gegenüberliegend einem offenen Ende. Der zweite Hohlzylinder weist eine innere Querschnittsfläche A_K2 und eine Innenlänge L₂ kleiner oder gleich L_K2 auf, wobei in der ersten Stirnwand ein erster Auslass mit der Querschnittsfläche A_A2 kleiner als A_K2 gebildet ist, sowie ein Anschlusselement zum Fixieren des ersten Hohlzylinders an dem zweiten Hohlzylinder bei gleichzeitiger fluidischer Verbindung des ersten Auslasses mit dem zweiten offenen Ende. Der erste Kolben ist in Längsrichtung mit dem Kolbendach voran durch das erste offene Ende in den ersten Hohlzylinder und der zweite Kolben in Längsrichtung mit dem Kolbendach voran durch das zweite offene Ende in den zweiten Hohlzylinder einführbar.
Im Folgenden werden Ausführungsformen anhand von Figuren beschrieben. Es zeigen:

1 ein Mischgerät mit mehreren Hohlzylindern im Ausgangszustand;
2A das Mischgerät aus 1, bei dem der Kolben in den ersten Hohlzylinder eingeführt wurde;
2B eine Ausschnittsvergrößerung aus 2A;
3 das Mischgerät aus 1, bei dem der erste Hohlzylinder in den zweiten Hohlzylinder eingeführt wurde;
4 das Mischgerät aus 1 im Endzustand;
5 zwei Komponentenkammern, die mit einem Hohlzylinder verbunden sind.
6 eine modulare Kolbenanordnung.

1 zeigt ein Mischgerät 2, das in einem Ausgangszustand einen Kolben 3, einen ersten Hohlzylinder 10, einen zweiten Hohlzylinder 20 und einen dritten Hohlzylinder 30 in einer Längsrichtung L teilweise hintereinander in einem mehrteiligen Gehäuse 50 angeordnet aufweist. Das mehrteilige Gehäuse 50 weist ein Innengehäuse 51 und ein Außengehäuse 52 auf. Das Mischgerät ist mit seinen mehreren Hohlzylindern für ein mehrstufiges Mischen von Pasten geeignet.
Der Kolben 3 umfasst ein Kolbendach 5 und einen Kolbenschaft 4. In 1 ist der Kolben 3 in einer mit dem Kolbendach 5 voran teilweise eingeführten Position dargestellt. Ferner ist das Kolbendach 5 gelöst von dem Kolbenschaft 4 dargestellt.
Der Kolben 3 ist in dem ersten Hohlzylinder 10 in der Längsrichtung L bewegbar. Um das Kolbendach 5 weiter in den ersten Hohlzylinder hinein zu bewegen und damit die in dem ersten Hohlzylinder 10 befindlichen, mindestens zwei, vorzugsweise unterschiedlichen, Materialien (hier nicht dargestellt) aus dem ersten Hohlzylinder 10 herauszudrücken, wird der Kolbenschaft 4 mit dem Kolbendach 5 verbunden und in Längsrichtung L bewegt.
Der Kolben 3 wird in dieser Ausführungsform über ein Gewinde 55 von einem Drehknopf 56 angetrieben. Das Gewinde übersetzt eine Drehbewegung des Drehknopfs 56 in eine Bewegung des Kolbens 3 in die Längsrichtung L. Der Drehknopf 56 kann in alternativen Ausführungsformen auch als Kurbel oder als mechanische Schnittstelle zu einem elektrischen Antrieb ausgebildet sein.
Der erste Hohlzylinder 10 bildet eine Kammer, die auf einer Seite von dem Kolbendach 5 begrenzt ist. Auf der dem Kolbendach 5 gegenüberliegenden Seite des ersten Hohlzylinders 10 wird die Kammer von einer ersten Stirnwand 11 begrenzt. In der ersten Stirnwand 11 ist ein erster Auslass 12 angeordnet, welcher die Kammer mit dem Inneren eines zweiten Hohlzylinders 20 fluidisch verbindet. Wird der Kolben 3 weiter in den ersten Hohlzylinder 10 eingeführt, verdrängt er die in dem ersten Hohlzylinder 10 befindlichen Materialien und drückt sie durch den ersten Auslass 12 in den zweiten Hohlzylinder 20.
Der Kolben 3 kann soweit in den ersten Hohlzylinder 10 eingeführt werden, bis das Kolbendach 5 die erste Stirnwand 11 innerhalb des ersten Hohlzylinders 10 berührt und damit die zu mischenden Materialien vollständig aus dem ersten Hohlzylinder 10 herausgedrückt hat. Dies ist in den 2A und 2B dargestellt. Durch das Passieren des ersten Auslasses 12 werden die zuvor in dem ersten Hohlzylinder 10 befindlichen Pasten zu einer primär gemischten Paste vermischt.
Das Mischgerät 2 umfasst weiterhin erste Halteelemente 13, welche eine Bewegung des ersten Hohlzylinders 10 in Längsrichtung L so lange blockieren, bis der Kolben 3 vollständig in den ersten Hohlzylinder eingeführt und dieser vollständig entleert ist (vgl. 1 und 2A). Die Halteelemente 13 sind dazu aus Federblechen geformt und mit ihrem festen Ende in dem Innengehäuse 51 verankert. Die Halteelemente 13 bilden zu ihrem freien Ende hin funktional zwei gegenüberliegende und gegen eine radial einwärts wirkende Kraft vorgespannte Klinken 14 aus, besser zu sehen in der vergrößerten Darstellung der 2B. Die Klinken 14 greifen quer zur Längsrichtung und symmetrisch an dem ersten Hohlzylinder 10 an. In der Fortsetzung zu ihrem freien Ende hin, also auf der dem Kolben zugewandten Seite, weisen die Halteelemente 13 ferner ein Hebel- oder Kontaktelement 15 auf.
In alternativen, nicht dargestellten Ausführungsformen können ein, drei oder mehr Halteelemente vorgesehen sein, die vorzugsweise drehsymmetrisch um die Längsrichtung L an dem ersten Hohlzylinder angreifen. Durch die drehsymmetrische Anordnung wird - wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel - die Wahrscheinlichkeit eines Verklemmens durch Verkippen des Kolbens und/oder des ersten Hohlzylinders minimiert.
Um die Haltefunktion des Halteelements 13 zu verbessern, weist der erste Hohlzylinder 10 an den den Klinken 14 korrespondierenden Positionen ein oder mehrere Rastelemente 16 auf, an denen das Halteelement 13 angreift, oder genauer, in die die Klinken 14 formschlüssig eingreifen. Das Rastelement 16 ist hier als äußere Ringnut in einer separaten, den ersten Hohlzylinder 10 umschließenden Ringhülse 17 ausgebildet. Die Ringnut weist eine steile Flanke quer zur Längsrichtung L auf, die eine Anlagefläche für die Klinken 14 bildet und den ersten Hohlzylinder 10 gegen eine Bewegung in Längsrichtung L abstützt. Anstelle der umlaufenden Ringnut können auch zwei einzelne gegenüberliegende Taschen mit dem jeweils gleichen Querschnittsprofil vorgesehen sein.
Die separate, den ersten Hohlzylinder 10 umschließende Ringhülse 17 hat den Vorteil, dass sie als standardisierter Adapter ausgebildet sein kann, sodass sie mit einem seinerseits als Standardbauteil ausgebildeten ersten Hohlzylinder zusammenwirken kann.
Der Kolben 3 umfasst ein Aktivierungselement 18, das als ringförmiger Ansatz mit einer Auflaufschräge 19 ausgebildet ist (2B). Wird der Kolben 3 weiter in den ersten Hohlzylinder 10 eingeführt bzw. in Längsrichtung L bewegt, kommt das Aktivierungselement 18 mit dem Kontaktelement 15 des Halteelements 13 in Kontakt und drückt dieses quer zur Längsrichtung und gegen dessen Federkraft nach außen weg. Dadurch öffnet sich die Klinke 14 und gibt die Bewegung des ersten Hohlzylinders 10 in Längsrichtung frei. Das Halteelement 13 wird dabei von einer Blockierposition (in 1 dargestellt) in eine Freigabeposition (in 2A/2B dargestellt) überführt.
Hat das Halteelement 13 die Bewegung des ersten Hohlzylinders 10 in Längsrichtung L freigegeben, kann der Kolben 3 weiter in Längsrichtung L bewegt werden, wobei der Kolben 3 an der ersten Stirnwand 11 anliegt und den ersten Hohlzylinder 10 mitbewegt.
Der erste Hohlzylinder 10 wirkt bei der gemeinsamen Bewegung mit dem Kolben 3 in dem zweiten Hohlzylinder 20 seinerseits als Kolben und drückt die nun in dem zweiten Hohlzylinder 20 befindliche vermischte Paste aus dem zweiten Hohlzylinder 20 heraus in den dritten Hohlzylinder 30. In 2A ist der Anfang dieser Bewegung und in 3 deren Ende dargestellt.
Um die vermischte Paste weiter zu durchmischen und weiter zu homogenisieren wird es dabei durch einen Auslass 22 in einer zweiten Stirnwand 21 des zweiten Hohlzylinders 20 gedrückt. Während dessen wird die Bewegung des zweiten Hohlzylinders 20 in Längsrichtung L blockiert. Dazu umfasst das Mischgerät 2 zweite Halteelemente 23. Die zweiten Halteelemente 23 sind wie die ersten Halteelemente 13 aus Federblechen geformt und mit ihrem festen Ende in dem Innengehäuse 51 verankert. Die Halteelemente 23 bilden zu ihrem freien Ende hin funktional zwei gegenüberliegende und gegen eine radial einwärts wirkende Kraft vorgespannte Klinken 24 aus. Die Klinken 24 greifen quer zur Längsrichtung und symmetrisch an dem zweiten Hohlzylinder 20 an. Auf der dem Kolben zugewandten Seite in der Fortsetzung zu ihrem freien Ende weisen auch die zweiten Halteelemente 23 jeweils ein Hebel- oder Kontaktelement 25 auf.
Auch der zweite Hohlzylinder 20 weist an den den Klinken 24 korrespondierende Positionen ein oder mehrere Rastelemente 26 auf, an dem die Halteelemente 23 angreifen, oder genauer, an denen die Klinken 24 formschlüssig angreifen. Das Rastelement 26 ist als umlaufender Absatz in der Außenumfangsfläche des zweiten Hohlzylinders 20 ausgebildet. Der Absatz weist eine steile Flanke quer zur Längsrichtung L auf, die eine Anlagefläche für die Klinken 24 bildet und den zweiten Hohlzylinder 20 gegen eine Bewegung in Längsrichtung L abstützt.
Um die zweiten Halteelemente 23 aus der in den 1 und 2 dargestellten Blockierposition in die in den 3 und 4 dargestellte Freigabeposition zu überführen wird wieder ein Aktivierungselement 28 benötigt. Das Aktivierungselement 28 ist als ringförmiger Ansatz mit einer Auflaufschräge um die Ringhülse 17 ausgebildet.
Wird der Kolben 3 mit dem ersten Hohlzylinder 10 zusammen in Längsrichtung L bewegt, greift das Aktivierungselement 28 an den Kontaktelementen 25 an und die Kontaktelemente 25 laufen über die Auflaufschräge 29 auf das Aktivierungselement 28 auf. Dabei werden die zweiten Halteelemente 23 quer zur Längsrichtung L radial nach außen weggedrückt, wodurch die Klinken 24 die Bewegung des zweiten Hohlzylinders 20 in Längsrichtung freigeben.
Wird der Kolben 3 mit dem ersten Hohlzylinder 10 weiter in Längsrichtung L bewegt, schiebt der erste Hohlzylinder 10 den zweiten Hohlzylinder 20 in Längsrichtung an und Kolben 3, erster Hohlzylinder 10 und zweiter Hohlzylinder 20 bewegen sich gemeinsam weiter in Längsrichtung L. Der zweite Hohlzylinder 20 wird dadurch als Kolben in den dritten Hohlzylinder 30 hinein bewegt.
Der dritte Hohlzylinder 30 umfasst seinerseits eine dritte Stirnwand 31 mit einem dritten Auslass 32. Die von dem zweiten Hohlzylinder 20 durch den dritten Auslass 32 durchgedrückte vermischte Paste wird erneut durchmischt, wodurch die Homogenität der vermischten Paste weiter erhöht werden kann. Wurde auch der zweite Hohlzylinder 20 bis zum Anschlag in den dritten Hohlzylinder 30 eingeführt, befindet sich das Mischgerät 2 im Endzustand, der in 4 dargestellt ist.
Von dem dritten Hohlzylinder 30 aus wird die vermischte Paste durch den dritten Auslass 32 in einen vierten Hohlzylinder 40 gedrückt. Der vierte Hohlzylinder 40 umfasst eine Applikationsdüse 41, aus der die vermischte Paste heraustreten kann. Dazu kann in dieser Ausführungsform der vierte Hohlzylinder 40 aus dem Mischgerät 2 bzw. dessen Innengehäuse 51 entnommen und mit einem Kolben, beispielsweise eines standardmäßigen Handappliziergerätes, (hier nicht dargestellt) versehen werden. Der Kolben drückt die vermischte Paste aus dem vierten Hohlzylinder 40 durch die Applikationsdüse 41 heraus. Mit der Applikationsdüse 41 kann die vermischte Paste handlich für eine weitere Verwendung auf ein Substrat (nicht dargestellt) aufgetragen, in ein Behältnis (nicht dargestellt) gefüllt oder mittels eines Handappliziergerätes (nicht dargestellt) z.B. direkt am Patienten verwendet werden.
Das den 1 bis 4 zu Grunde liegende Mischprinzip kann mit zwei, drei oder weiteren aufeinander folgenden Hohlzylindern durchgeführt werden, wobei die Homogenität der vermischten Paste bei jedem Durchgang durch einen weiteren Auslass erhöht wird. Bei nur zwei Mischvorgängen kann unter Umständen, beispielsweise in Abhängigkeit von der Viskosität, die erforderliche Mischqualität nicht erreicht werden, wie Versuche gezeigt haben. Für eine effektive und brauchbare Mischqualität der Pasten, insbesondere bei besonders zähflüssigen Materialien, ist wenigstens eine nacheinander Mischung in drei Stufen erforderlich. Die Versuche/Tests wiesen ein Optimum bei 3 bis 5 Stufen auf.
5 zeigt beispielhaft zwei Komponentenkammern 60, die über einen Dosieradapter 66 mit dem ersten Hohlzylinder 10 fluidisch verbunden sind. Selbstverständlich ist die Anzahl nicht auf zwei angeschlossene Kammern beschränkt. Bis zu 10 oder mehr Komponentenkammern können miteinander über einen oder mehreren Dosieradaptern 66 mit jeweils zwei oder mehreren Eingängen fluidisch verbunden sein. Die Komponentenkammern 60 werden zu diesem Zweck in der Regel in eine Aufnahme des Dosieradapters 66 geschraubt oder eingeklinkt bzw. eingerastet.
Auf der gegenüberliegenden Seite des Dosieradapters 66 ist ferner der erste Hohlzylinder 10 lösbar eingelegt oder eingeklinkt bzw. eingerastet.
In jeder der Komponentenkammern 60 befindet sich zu Beginn des Mischvorgangs jeweils eine der zu mischenden Materialien, z.B. unterschiedliche Keramikmaterialien oder dergleichen. Die Komponentenkammern umfassen jeweils einen Gewindestößel 62 mit einem Endstopfen 65 zum Ausbringen der Materialien. Die Gewindestößel 62 werden jeweils durch Drehen einer der Kappen 64 in die zugeordnete Komponentenkammer 60 geschraubt. Bei gleichem Innendurchmesser der Komponentenkammern 60 und gleicher Steigung der Gewinde der Gewindestößel 62 wird das Mischverhältnis beispielsweise durch das Verhältnis der Umdrehungszahlen der Kappen 64 bestimmt. Die Befüllung durch die Komponentenkammern 60 kann so definiert nach einer vorher festgelegten Rezeptur erfolgen.
Ist der erste Hohlzylinder auf diese Weise mit den Materialien befüllt kann er in das Innengehäuse 51 des Mischgeräts 2, wie in 1 gezeigt, eingelegt werden.
Alternativ zum Mischgerät 2 kann auch eine Mischung unter Verwendung eines Mischadapters 68 vorgenommen werden, wie in 6 gezeigt ist. Die Form des Mischadapters 68 könnte beispielsweise identisch mit dem dritten Hohlzylinder 30 aus 3 sein. Ein erster Hohlzylinder 10 und ein zweiter Hohlzylinder 20 bilden zusammen mit dem Mischadapter 68 eine Zylinderanordnung 70.
In einer solchen Zylinderanordnung 70 wird der Kolben 3 in den vorher mit zumindest zwei zu mischenden Materialien befüllten Hohlzylinder 10 eingeführt. Dadurch werden die zu mischenden Materialien durch den Auslass des Hohlzylinders 10 in einen weiteren Hohlzylinder 20 gedrückt und dabei miteinander gemischt. Der Vorgang kann auf diese Weise mehrfach wiederholt werden, falls nicht andere Rahmenbedingungen wie beispielsweise das Aushärten der zu mischen Komponenten oder ähnliches entgegenstehen.
Um diesen Vorgang mehrfach zu wiederholen, wird der weitere Hohlzylinder 20 in einen Mischadapter 68 eingesetzt und so mit einem neuen Hohlzylinder (hier nicht dargestellt) verbunden. Über einen Kolben, welcher der Kolben 3 oder ein zweiter Kolben sein kann, wird die Paste dann wieder durch den Auslass des weiteren Hohlzylinders gedrückt.
Als letzte Mischstufe kann in dieser Ausführungsform eine Applikationsdüse 41 befüllt werden, die dann zur weiteren Verwendung bzw. zum Applizieren der vermischten Paste verwendet werden kann.
Bezugszeichenliste

2: Mischgerät
3: Kolben
4: Kolbenschaft
5: Kolbendach
10: erster Hohlzylinder
11: erste Stirnwand
12: erster Auslass
13: erstes Halteelement
14: Klinke
15: Kontaktelement
16: Rastelement
17: Ringhülse
18: Aktivierungselement
19: Auflaufschräge
20: zweiter Hohlzylinder
21: zweite Stirnwand
22: zweiter Auslass
23: zweites Halteelement
24: Klinke
25: Kontaktelement
26: Rastelement
28: Aktivierungselement
30: dritter Hohlzylinder
31: dritte Stirnwand
32: dritter Auslass
40: vierter Hohlzylinder
41: Applikationsdüse
50: Gehäuse
51: Innengehäuse
52: Außengehäuse
55: Gewinde
56: Drehknopf
60: Komponentenkammer
62: Gewindestößel
64: Kappe
65: Endstopfen
66: Dosieradapter
68: Mischadapter
L: Längsrichtung
Lk: Länge
L₁: Innenlänge
L₂: Außenlänge
L₃: Innenlänge
A_K: Querschnittsfläche
A₁: Querschnittsfläche
A_A1: Querschnittsfläche
A_A2: Querschnittsfläche
A_K2: Querschnittsfläche

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

DE 102007040302 A1 [0005]
EP 3406331 A1 [0006]
WO 2017085084 A1 [0007]

Claims

Mischgerät (2) zum Mischen von zumindest zwei Materialien zu einer Paste, wobei das Mischgerät (2) eine Längsrichtung aufweist und umfasst: • einen sich in Längsrichtung mit der Länge L_K erstreckenden Kolben (3), wobei der Kolben (3) ein Kolbendach (5) mit der Querschnittsfläche A_K aufweist, • einen ersten Hohlzylinder (10) mit einer ersten Stirnwand (11), wobei der erste Hohlzylinder (10) eine innere Querschnittsfläche A_K und eine Innenlänge L₁ kleiner oder gleich L_K aufweist, wobei der erste Hohlzylinder(10) eine äußere Querschnittsfläche A₁ und eine Außenlänge L₂ aufweist, wobei in der ersten Stirnwand (11) ein erster Auslass (12) mit der Querschnittsfläche A_A, kleiner als A_K gebildet ist, • einen zweiten Hohlzylinder (20), wobei der zweite Hohlzylinder (20) eine innere Querschnittsfläche A₁ und eine Innenlänge L₃ kleiner oder gleich L₂ aufweist, wobei der Kolben (3) in Längsrichtung mit dem Kolbendach (5) voran in den ersten Hohlzylinder (10) einführbar ist, wobei der erste Hohlzylinder (10) in Längsrichtung mit der ersten Stirnwand (11) voran in den zweiten Hohlzylinder (20) einführbar ist, wobei der Kolben (3), der erste Hohlzylinder (10) und der zweite Hohlzylinder (20) in Längsrichtung zumindest teilweise hintereinander angeordnet sind.
Mischgerät (2) nach Anspruch 1, wobei das Mischgerät (2) ein Halteelement (13) für den ersten Hohlzylinder (10) umfasst, wobei das Halteelement (10) dazu konfiguriert ist, in einer Blockierposition eine Bewegung des ersten Hohlzylinders (10) relativ zu dem zweiten Hohlzylinder (20) in Längsrichtung zu blockieren, wobei das Halteelement (13) aus der Blockierposition in eine Freigabeposition überführbar ist, wobei in der Freigabeposition die Bewegung des ersten Hohlzylinders (10) relativ zu dem zweiten Hohlzylinder (20) in Längsrichtung nicht blockiert ist.
Mischgerät (2) nach Anspruch 2, wobei der Kolben (3) ein Aktivierungselement (18) umfasst, wobei das Aktivierungselement (18) dazu konfiguriert ist, das Halteelement (13) nach dem Einführen des Kolbens (3) in den ersten Hohlzylinder (10) aus der Blockierposition in die Freigabeposition zu überführen.
Mischgerät (2) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei der erste Hohlzylinder (10) ein Rastelement (16) umfasst, wobei das Halteelement (13) in der Blockierposition an oder in dem Rastelement (16) angreift und eine Bewegung des ersten Hohlzylinders (10) in Längsrichtung blockiert.
Mischgerät (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Mischgerät (2) ein Gehäuse (50) umfasst, wobei das Halteelement (13) in der Blockierposition an dem Gehäuse (50) fixiert ist.
Mischgerät (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Mischgerät (2) ein Gehäuse (50) umfasst und der zweite Hohlzylinder (20) in dem Gehäuse (50) lösbar befestigt oder ein integraler Bestandteil des Gehäuses (50) ist.
Mischgerät (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Mischgerät (2) zwei Komponentenkammern (60) zur Aufnahme von zwei miteinander zu mischenden Pasten umfasst, wobei die Komponentenkammern (60) jeweils einen Komponentenauslass und eine Dosiereinrichtung aufweisen, wobei die Komponentenauslässe der Komponentenkammern (60) mit dem ersten Hohlzylinder (10) fluidisch verbindbar sind.
Mischgerät (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der zweite Hohlzylinder (20) eine zweite Stirnwand (21) aufweist, wobei in der zweiten Stirnwand (21) ein zweiter Auslass (22) mit der Querschnittsfläche A_A2 kleiner als A₁ gebildet ist.
Mischgerät (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Querschnittsfläche A_A1 und/oder die Querschnittsfläche A_A2 eine strukturierte Form aufweist.
Verfahren zum Mischen von zumindest zwei Materialien zu einer Paste, wobei das Verfahren das Bewegen eines Kolbens umfasst, wobei das Bewegen des Kolbens (3) bewirkt: • Mischen der zumindest zwei Materialien zu einer Paste durch Drücken der zumindest zwei Materialien aus einem ersten Hohlzylinder (10) durch einen ersten Auslass (12) in einen zweiten Hohlzylinder (20), • Bewegen des ersten Hohlzylinders (10) in den zweiten Hohlzylinder (20) hinein, wobei das Bewegen des ersten Hohlzylinders (10) in den zweiten Hohlzylinder (20) hinein die vermischte Paste aus dem zweiten Hohlzylinder (20) herausdrückt.
Verwendung einer Zylinder-Kolbenanordnung zum Mischen von zumindest zwei Materialien zu einer Paste, wobei die Zylinder-Kolbenanordnung eine Längsrichtung aufweist und umfasst: · einen sich in Längsrichtung mit der Länge L_K erstreckenden Kolben (3), wobei der Kolben (3) ein Kolbendach (5) mit der Querschnittsfläche A_K aufweist, • einen ersten Hohlzylinder (10) mit einer ersten Stirnwand (11), wobei der erste Hohlzylinder (10) eine innere Querschnittsfläche A_K und eine Innenlänge L₁ kleiner oder gleich L_K aufweist, wobei in der ersten Stirnwand (11) ein erster Auslass (12) mit der Querschnittsfläche A_A, kleiner als A_K gebildet ist, wobei der Kolben (3) in Längsrichtung mit dem Kolbendach (5) voran in den ersten Hohlzylinder (10) einführbar ist wobei die Materialien gleichzeitig oder nacheinander in den Hohlzylinder (10) eingebracht und anschließend mittels des Kolbens (3) durch den Auslass (12) herausgepresst werden.
Mischgerät (2) zum Mischen von zumindest zwei Materialien zu einer Paste, wobei das Mischgerät (2) eine Längsrichtung aufweist und umfasst: • einen sich in Längsrichtung mit der Länge L_K1 erstreckenden ersten Kolben (3), wobei der erste Kolben (3) ein Kolbendach (5) mit der Querschnittsfläche A_K1 aufweist, • einen ersten Hohlzylinder (10) mit einer ersten Stirnwand (11) und gegenüberliegend einem ersten offenen Ende, wobei der erste Hohlzylinder (10) eine innere Querschnittsfläche A_K1 und eine Innenlänge L₁ kleiner oder gleich L_K1 aufweist, wobei in der ersten Stirnwand (11) ein erster Auslass (12) mit der Querschnittsfläche A_A1 kleiner als A_K1 gebildet ist, • einen sich in Längsrichtung mit der Länge L_K2 erstreckenden zweiten Kolben (3), wobei der zweite Kolben (3) ein Kolbendach (5) mit der Querschnittsfläche A_K2 aufweist, • einen zweiten Hohlzylinder (20) mit einer zweiten Stirnwand (21) und gegenüberliegend einem offenen Ende, wobei der zweite Hohlzylinder (20) eine innere Querschnittsfläche A_K2 und eine Innenlänge L₂ kleiner oder gleich L_K2 aufweist, wobei in der ersten Stirnwand (11) ein erster Auslass (12) mit der Querschnittsfläche A_A2 kleiner als A_K2 gebildet ist, und • ein Anschlusselement zum Fixieren des ersten Hohlzylinders (10) an dem zweiten Hohlzylinder (20) bei gleichzeitiger fluidischer Verbindung des ersten Auslasses (12) mit dem zweiten offenen Ende, wobei der erste Kolben (3) in Längsrichtung mit dem Kolbendach (5) voran durch das erste offene Ende in den ersten Hohlzylinder (10) und der zweite Kolben (3) in Längsrichtung mit dem Kolbendach (5) voran durch das zweite offene Ende in den zweiten Hohlzylinder (20) einführbar ist.