DE19753272A1 - Spritze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spritze gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine derartige Spritze ist bereits in der älteren Patentanmeldung 196 51 981.0 vorgeschlagen worden. Eine derartige Spritze ist für die Expression von Dentalmassen besonders gut geeignet. Derartige Dentalmassen können eine relativ große Viskosität haben oder auch eher dünnflüssig sein, wobei auch die Handhabungstemperatur eine Rolle spielt.

Um sicher auszuschließen, daß beim Aufsetzen des Kolbens in den Zylinder an dessen offenen Ende keine Luft eingeschlossen wird, die dann gegebenenfalls mit ausgedrückt werden könnte und die Qualität der Dentalmasse stark reduzieren würde, ist es bereits vorgeschlagen worden, den Kolben mit einer Längs­ bohrung zu versehen, durch welche die Luft dann entweichen soll. Um zu verhindern, daß auch die gegebenenfalls dünn­ flüssige Dentalmasse entweicht, wird hierbei die Dentalmasse an der dem Kolben zugewandten Seite kurz anpolymerisiert, so daß ihre Viskosität zu hoch ist, als daß sie in das Loch eindringen könnte.

Dieses Verfahren hat sich insbesondere bei licht- und wärmehärtbaren Dentalmassen im Grunde bewährt, wobei es jedoch den zusätzlichen Verfahrens schritt des Anpolymerisierens erfordert, so daß der Abfüllvorgang verzögert ist.

Es sind verschiedene andere Maßnahmen vorgeschlagen worden, um trotz Beibehaltung einer guten Abdichtwirkung der Spritze, also des Kolbens im Zylinder, einerseits ein blasenfreies Aufsetzen und andererseits eine sichere Betätigung zu gewährleisten. Die Belassung eines Randspalts beispielsweise führt jedoch zu einer Verkantungsneigung des Kolbens, besonders, wenn dieser im Vergleich zu seinem Durchmesser eher kurz ist. Zudem kann dann die Schubstange, die für die Betätigung des Kolbens verwendet wird, leicht durch Dentalmasse verschmutzen, oder bleibt sogar im Zylinder stecken.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spritze gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, die trotz mindestens gleichwertiger Betriebssicherheit das Auftreten von Lufteinschlüssen beim Aufsetzen des Kolbens sicher verhindert, wobei dennoch die Herstellungskosten reduziert sein sollen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Spritze erlaubt durch die Verwendung der gesinterten Masse, die im wesentlichen gleichmäßige Poren zwischen den Sinterkörnern aufweist, die automatische Entlüftung der Spritze beim Aufsetzen auf das offene Ende des Zylinders, auch wenn hierdurch Luftblasen mit eingeschlossen werden, und zwar, ohne daß ein Anpolymerisieren der aus zu­ drückenden Dentalmasse erforderlich wäre.

Überraschend ist es sichergestellt, daß keine Dentalmasse durch den Kolben hindurchgelangt, wobei die Größe der Poren so gewählt ist, daß die Oberflächenspannung der Dentalmasse dies verhindert.

Dennoch ergibt sich eine ausreichende Abdichtung zwischen dem porösen Kolben und der Zylinderwand, der besonders zugute kommt, daß ein gesinterter Kunststoff verwendet wird. Gesintertes Polyäthylen verformt sich bei Druck auf die Stirnfläche des Kolbens, so daß dort eine Einbuchtung entsteht. Durch die Materialverdichtung werden einerseits die Poren des Sintermaterials etwas verkleinert und andererseits ein seitlicher Druck ausgeübt, der zur Zylinderwand hin abdichtend wirkt.

Überraschend sind keine weiteren Maßnahmen wie das Anbringen üblicher Dichtringe oder dergleichen erforderlich, wobei es sich versteht, daß es je nach Anwendungsfall auch möglich ist, zwischen Kolben und Schubstange einen kleinen Dichtring einzu­ legen oder dort anzubringen.

Überraschend ergeben sich die gewünschten Wirkungen der Entlüftung einerseits und der Abdichtung andererseits bereits bei einer Porengröße von 70 Mikrometern, andererseits aber auch bei Mikroporen von 5 Mikrometern. Die erfindungsgemäßen Kolben aus gesintertem Polyäthylen sind auch lagerstabil, wenn die Dentalmasse, die auch Monomere aufweisen kann, mehrere Wochen mit dem Kolben in Kontakt ist. Zwar erfolgt trotz der hydrophoben Eigenschaften des Kolbens eine gewisse Aufweichung oder ein Quellen auf der der Dentalmasse zugewandten Seite des Kolbens.

Die erfindungsgemäß vorgenommenen Versuche ergaben jedoch, daß eine starke Deformation des Kolbens auch bei heftigem Ausdrücken nicht feststellbar war, während andererseits die leichte Deformation der schubstangenseitigen Fläche des Kolbens zur Materialverdichtung erwünscht ist.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Kolben kann in beliebiger geeigneter Weise erfolgen: beispielsweise können die Kolben aus einer Platte aus gesintertem Polyäthylen ausgestanzt werden, wobei die Stärke der Polyäthylenplatte über die Länge des Kolbens entscheidet. Bevorzugt ist diese Länge etwas größer als der Durchmesser des Kolbens, wodurch eine vergleichsweise hohe Luftaufnahme-Pufferkapazität des Kolbens bereitgestellt wird.

Es versteht sich, daß die Porengröße des Kolbens an die Oberflächenspannung des auszudrückenden Materials angepaßt werden kann. Wichtig ist in jedem Falle eine hydrophobe Ausgestaltung des Sintermaterials, denn eine Kapillarwirkung muß gerade bei Langzeitlagerung sicher vermieden werden.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.

Es zeigt:

Die einzige Figur der Zeichnung einen rückwärtigen Bereich einer erfindungsgemäßen Spritze in Schnittdarstellung, wobei eine Schubstange auf den erfindungsgemäßen Kolben drückt.

Eine erfindungsgemäße Spritze 10 weist einen Zylinder 12 auf, in dem ein erfindungsgemäßer Kolben 14 leicht beweglich gelagert ist. Der Zylinder 12 ist an seinem in der Zeichnung rechts dargestellten Ende 16 offen und weist an seinem gegenüberliegenden Ende einen Austreibstutzen auf, beispiels­ weise wie er in der deutschen Patentanmeldung 196 51 981.0 vorgeschlagen ist.

Es versteht sich, daß auch beliebige andere Ausgestaltungen des Austreibstutzens möglich sind.

Die Spritze 10 ist mit Dentalmasse 18 gefüllt, die durch den Austreibstutzen ausgedrückt werden soll. Zur Kraftaufbringung ist eine Schubstange 20 vorgesehen, die eine Druckkraft auf den Kolben 14 ausübt.

Der Kolben 14 besteht aus gesintertem Polyäthylen mit einer Porenweite von 70 Mikrometern, was einer Filterfeinheit von 5 Mikrometern entspricht. Die Dentalmasse 18 liegt in flüssiger, leicht viskoser Form vor. Der Kolben 14 ist porös, wobei die Oberflächenspannung der Dentalmasse 18 jedoch ausreicht, um zu verhindern, daß Dentalmasse in die Mikroporen des Kolbens 14 eindringt.

Beim Aufstecken des Kolbens 14 auf der Dentalmasse 18 verbleibende Luft vermag jedoch in die Mikroporen einzudringen und über die Mikroporen den Kolben 14 zu durchdringen. Während des Aufsteckens des Kolbens muß lediglich ein geringer Druck ausgeübt werden, nachdem die Luft ohne weiteres durch den Kolben 14 hindurch entweichen kann und die Dentalmasse 18 noch nicht ausgedrückt werden soll. Dementsprechend ist der Kolben 14 in diesem Zustand unverformt.

Die Figur zeigt die Verformung des Kolbens 14 während des Ausdrückens durch die Schubstange 20. Die Schubstange 20 weist an ihrem vorderen Ende 22 eine Fase oder Abrundung 24 auf, die das Auftreten von Kerbwirkungen reduziert. Durch die Kompres­ sion verformt sich der Kolben im Kontaktbereich mit der Schub­ stange 20 derart, daß seine schubstangenseitige Oberfläche 26 zentral eingedrückt wird.

Nachdem der Durchmesser der Schubstange 20 etwas geringer als der Durchmesser des Zylinders 12 ist, erfolgt die Kompression nicht über den gesamten Bereich der Oberfläche 26, sondern lediglich in der Mitte. Aufgrund der abgerundeten Ausgestal­ tung erfolgt beim Übergang zwischen dem Mittelbereich und einem Außenbereich 28 der Oberfläche 26 eine leicht divergierende Krafteinleitung, wie es mit den Pfeilen 30 in der Figur angedeutet ist. Diese Krafteinleitung führt zu einer Verdichtung des Sintermaterials des Kolbens 14 und auch zu einem verstärkten Andruck zwischen der Innenwand des Zylinders 12 und dem Kolben 14 an dessen rückwärtigem Ende. Diese Maßnahme dient der zusätzlichen Abdichtung, so daß bei entsprechender Druckaufbringung auf die Schubstange 20 die Dentalmasse 18 nicht durch den Kolben 14 hindurchtreten kann.

Je größer die eingeleitete Druckkraft ist, desto größer ist einerseits die Tendenz der Dentalmasse 18, in die Poren des Kolbens 14 eingedrückt zu werden, aber andererseits auch durch Kompression des Kolbens gegenüber der Wandung des Zylinders 12 dort abgedichtet zu werden. Dieser Selbstverstärkungseffekt der Dichtungswirkung ist erfindungsgemäß besonders günstig, wobei es sich versteht, daß die genaue Ausgestaltung der Schubstangen-Vorderfläche in weiten Bereichen an die Erfordernisse und insbesondere die Festigkeitseigenschaften des Kolbens 14 angepaßt werden kann.

Claims (13)

1. Spritze, insbesondere für Dentalmassen, mit einem Zylinder, in dem ein Kolben geführt ist, wobei der Kolben an einem gegenüber einem Austreibstutzen gegenüberliegenden, offenen Ende in den Zylinder einführbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kolben (14) eine poröse gesinterte Masse, insbesondere einen gesinterten Kunststoff, aufweist.

2. Spritze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die porenweite der gesinterten Masse 2 bis 8 Mikrometer, bevorzugt etwa 5 Mikrometer, gemessen nach DIN 30 911 und/oder ISO 4003, beträgt.

3. Spritze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Porengröße der gesinterten Masse 50 bis 120 Mikrometer, bevorzugt etwa 70 Mikrometer, gemessen nach DIN 30 911 und/oder ISO 4003, beträgt.

4. Spritze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Porosität der gesinter­ ten Masse 30 bis 60% beträgt.

5. Spritze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse des Kolbens (14) eine mikroporöse gesinterte Masse ist.

6. Spritze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (14) gesintertes Polyäthylen aufweist.

7. Spritze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das gesinterte Polyäthylen einen Zuschlagstoff insbesondere ein Bindemittel, zur Erhöhung der Festigkeit aufweist.

8. Spritze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (14) einen hydrophoben Kunststoff aufweist.

9. Spritze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Herstellung des gesinterten Kolbens (14) vorgesehene Kunststoff ein Thermoplast ist.

10. Spritze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gesinterte Kunststoff eine Dichte von 0,4 bis 0,8 g/cm³, bevorzugt etwa 0,6 g/cm³ aufweist.

11. Spritze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet daß der Kolben (14) eine keramische Masse aufweist.

12. Spritze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (14) durch eine Schubstange elastisch verformbar ist, wobei die Schubstange (20) einen gegenüber dem Kolben (14) etwas verminderten Durchmesser aufweist.

13. Spritze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kolben (14) eine Länge aufweist, die 50 bis 300% seines Durchmessers ent­ spricht und bevorzugt etwas größer als sein Durchmesser ist.