DE3920537C2

DE3920537C2 - Mehrkomponenten-Mischkapsel mit Ausspritzeinrichtung für die gemischte Masse, insbesondere für Dentalzwecke

Info

Publication number: DE3920537C2
Application number: DE3920537A
Authority: DE
Inventors: Ernst Muehlbauer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-07-18
Filing date: 1989-06-22
Publication date: 1994-01-20
Anticipated expiration: 2009-06-23
Also published as: DE3920537A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrkomponenten-Mischkapsel mit Ausspritzein richtung für die gemischte Masse, insbesondere für Dentalzwecke, gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-PS 19 39 316, Fig. 4 A, ist eine Mehrkomponenten-Mischkapsel bekannt mit einem eine Mischung mit Ausspritzöffnung bildenden Behäl terteil und einem in dem Behälterteil zum Ausspritzen der Masse aus der Mischkammer verschiebbaren Kolben. Dieser Kolben begrenzt die Mischkammer durch eine Lochwand und enthält jenseits der Lochwand eine Aufnahmekammer für einen eine flüssige Komponente enthaltenden Folienbehälter. In der Aufnahmekammer ist ein Stempel vorgesehen, der derart verschiebbar ist, daß der Folienbehälter zusammengepreßt und durch die Lochwand in die Mischkammer hinein entleert werden kann. Bei der Benutzung der Kapsel wird in einem ersten Arbeitsschritt der Stempel gegenüber dem Kolben verschoben, um den Inhalt des Folienbehälters in die Mischkammer zu überführen. Dies geschieht mittels eines Werkzeugs, das einerseits an der Mischkapsel und andererseits an dem Stempel angreift. Damit sich der Kolben dabei nicht innerhalb des Behälterteils verschiebt, ist er an seinem hinteren, den Behälterteil überragenden Ende mit einem radialen Vorsprung in Form eines Bajonettrings versehen, der sich in seiner Ruhestellung an dem hinteren Ende des Behäterteils abstützt. - Nach dem Entleeren des Folienbeutels in die Mischkammer wird die Kapsel in eins der üblichen Vibrationsmischgeräte eingesetzt, um die in der Mischkammer zusammengeführten Komponenten zu mischen und zur Applikation bereit zu machen. Danach wird der Bajonettring gelöst und die Kapsel erneut in das Werkzeug eingesetzt zum Ausspritzen des Kammerinhalts. - Die bekannte Kapsel ist wenig praxistauglich, weil die zur gegenseitigen Verbindung am Kolben und Bajonettring vorgesehenen Organe aufwendig in der Herstellung sind und wegen der hohen zu übertragenden Kräfte die Verwendung hochwertiger Werkstoffe verlangen. Auch ist das Lösen des kleinen Bajonettrings von der Kapsel lästig, es sei denn, daß er so locker sitzt, daß er sich auch unbeabsichtigt lösen könnte und dadurch die Gefahr einer unvollständigen Überführung der flüssigen Komponente in die Mischkammer verursacht.

Bei einer anderen bekannten Mischkapsel (DE-C 19 39 316, Fig. 1A.) weist die Mischkammerwand vor dem Kolben einen umlaufenden Wulst auf, der den Kolbenweg an dieser Stelle verengt und der Kolbenverschiebung so großen Widerstand entgegensetzt, daß eine hinreichende Kraft zur Zerstörung und Entleerung des Folienbehälters in die Mischkammer aufgebracht werden kann. Weil aber der Widerstand mit diesen Mitteln nicht genau definiert werden kann, muß er so wesentlich höher als die zur Zerstörung und Entleerung des Folienbehälters erforderliche Kraft bemessen werden, daß er den Ausspritz vorgang ernstlich behindert. Auch hat die bekannte Anordnung den Nachteil, daß der Kolben während des Ausspritzens beim Vorbeigleiten an dem Wulst sich nicht dicht an die Mischkammerwand anlegen kann.

Bei einer wieder anderen, nicht zum veröffentlichten Stand der Technik gehörenden Mischkapsel (DE-A 37 18 326) werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß die Organe des Werkzeugs, die dazu dienen, den Kolben während des Entleerens des Folienbehälters in die Mischkammer in seiner Ruhestellung festzuhalten, durch die Wandung des Behälterteils hindurch auf den Kolben einwirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mischkapsel der eingangs genannten Art zu schaffen, in der der Kolben während der Entleerung des Folienbehälters in seiner Ruhestellung sicher festgehalten ist, ohne daß dadurch der Fertigungs- und Benutzungsaufwand vermehrt wird oder ein wesentlicher Widerstand beim Ausspritzen der Masse zu überwinden ist.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht in den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 und 3. Sie beruhen auf dem gemeinsamen Lösungsprinzip, daß der das hintere Ende des Behälterteils überragende radiale Vorsprung derart verformbar mit dem Kolben verbunden ist, daß er unter der beim Ausspritzen aufgewandten Werkzeugkraft aus seiner Ruhestellung durch eine Deformation entfernt wird, die zerstörerisch oder nicht zerstörerisch sein kann.

Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung steht der Vorsprung, der vorzugsweise als umlaufender Ringflansch ausgebildet ist, über eine oder mehrere dünne Materialbrücken mit der Lochwand des Kolbens in Verbindung, die beim Überschreiten einer bestimmten Kraftschwelle, die hinreichend höher liegt als die zum Entleeren des Folienbehälters erforderliche Kraft, abreißen. Dadurch endet der Widerstand gegen das Vorschieben des Kolbens, und beim Ausspritzen des Mischkammerinhalts ist kein zusätzlicher Wider stand zu überwinden . Da die Querschnitte der Materialbrücken sehr genau bemessen werden können, kann auch die Kraftschwelle sehr genau bestimmt werden.

Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist der Vorsprung an einem radial nachgiebigen Teil des Kolbens gehalten und in seiner sich am Behäl terteil abstützenden Stellung von einer Fläche des Stempels gehalten, die in der Ruhelage den Vorsprung um etwa diejenige Strecke nach hinten über ragt, die der Stempel zum vollständigen Entleeren des Folienbehälters im Verhältnis zum Kolben zurücklegt. Sobald der Stempel so weit vorgeschoben ist, daß der Folienbehälter mit Sicherheit vollständig entleert ist, endet die radiale Abstützung des Vorsprungs, so daß dieser nach innen ausweichen kann und den Abstützkontakt mit der hinteren Stirnfläche des Behälterteils verliert. Damit sichergestellt ist, daß die Abstützung erst nach dem Entleeren des Flüssigkeitsbehälters möglich ist, kann nach der Erfindung vorgesehen sein, daß der Vorsprung über einen dehnbaren Teil mit der Lochwand des Kolbens verbunden ist und daß die Lösung des Vorsprungs erst nach einer gewissen elastischen Dehnung dieses Teils stattfindet. Mit anderen Worten ist die Strecke, um die die abstützende Fläche des Stempels den Vorsprung nach hinten überragt, etwas kleiner als seine Bewegungs strecke aus der Ruhestellung in die Stellung nach vollständiger Entleerung des Folienbeutels.

Der Vorsprung kann zum unmittelbaren Zusammenwirken mit Werkzeug vorgesehen sein. Die Kapsel wird dann zum Aktivieren, d. h. zum Überführen der flüssigen Komponente in die Mischkammer, in das Werkzeug so eingesetzt, daß dessen Abstützeinrichtungen lediglich mit dem Kolben zusammenwirken. Nach dem Aktivieren und Mischen wird die Kapsel erneut in das Werkzeug eingesetzt, und zwar in einer solchen Stellung, daß die Abstützeinrichtungen des Werkzeugs mit dem Behälterteil zusammenwirken und somit der Kolben für eine in die Mischkammer gerichtete Bewegung frei ist.

Bevorzugt werden jedoch solche Ausführungen der Erfindung, bei denen die Abstützeinrichtungen des Werkzeugs ausschließlich mit dem Behälterteil zusammenwirken, weil dadurch die Gefahr einer Fehlbedienung ausgeschlossen wird. Dafür ist der Vorsprung an dem Kolben so ausgebildet, daß er sich am Behälterteil abstützt, während der Behälterteil zum Zusammenwirken mit dem Werkzeug ausgebildet ist. Dafür können am Behälterteil seitliche Vorsprünge vorgesehen sein, die mit den Abstützeinrichtungen des Werkzeugs zusam menwirken.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeich nung erläutert, die vorteilhafte Ausführungsbeispiele schematisch veran schaulicht. Darin zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt der Kapsel im Ruhezustand,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer ersten Ausführungsform nach Aktivierung,

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer anderen Ausführungsform,

Fig. 4 die erste Ausführungsform im entleerten Zustand,

Fig. 5 eine dritte Ausführungsform im Ruhezustand,

Fig. 6 u. 7 die Kolben der ersten bzw. zweiten Ausführungs form in Einzeldarstellung und

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung des für die erfindungsgemäße Mischkapsel verwendeten Werk zeugteils.

Die Kapsel wird gebildet von dem Behälterteil 1, dem Kolben 2 und dem Stempel 3. Der Behälterteil 1 bildet innerhalb der zylindrischen Wandung 4 die Mischkammer 5, die vorne von einer Stirnwand 6 mit Ausspritzöffnung 7 begrenzt ist, an die sich ein Ausspritzkanal 8 anschließt, der im Ruhe zustand bis nach dem Mischen durch einen Stift 9 verschlossen ist, der ihn im wesentlichen vollständig bis zur Mischkammer hin füllt und mittels des Kopfs 10 abgezogen werden kann.

Hinter der Mischkammer 5 bilden die zylindrischen Wände 4 des Behälter teils 1 eine gut abdichtende Führung für den Kolben 2 und weisen einen äußeren Vorsprung 12 auf, der - vorzugsweise in Form einer Nut 13 - eine nach vorn gerichtete Anschlagfläche 14 bildet zum Zusammenwirken mit den Klauen 15 eines Werkzeugs 16. Der Behälterteil 1 endet in einer hinteren Stirnfläche 17, die nach innen zu abgeschrägt sein kann zur Bildung eines umlaufenden Grats, der einen größeren Durchmesser als die Innenfläche der Wandung 4 besitzt.

Die zylindrische Wandung 4 nimmt dicht passend den Kolben 2 auf, der eine die Mischkammer 5 hinten begrenzende, parallel zur vorderen Stirn fläche 6 verlaufende Stirnwand 19 mit Öffnung 20, eine zylindrische, mit der Zylinderwand 4 dicht zusammenwirkende Wand 21 und an deren hinte ren Ende einen radialen Vorsprung 22 umfaßt, der hinter die hintere Stirnfläche 17 des Behälterteils faßt. ln der ersten Ausführungsform ist der Vorsprung 22 als ringförmig umlaufender Flansch 23 ausgebildet (siehe Fig. 6), der von der Kolbenwandung 21 durch einen umlaufenden Schlitz 24 getrennt und nur über wenige, dünn dimensionierte Materialbrücken 25 damit verbunden ist.

ln der zweiten Ausführungsform (Fig. 7) ist der Vorsprung 22 in Gestalt einiger weniger Haken 26 ausgebildet, die über nachgiebige Verbindungs stücke 27 mit der Kolbenwandung 21 verbunden sind. Selbstverständlich können mehrere solcher Haken 26 über den Umfang verteilt vorgesehen sein, die voneinander durch Zwischenräume getrennt sind, so daß sie, ohne sich gegenseitig zu behindern, radial nach innen gebogen werden können.

Innerhalb des Kolbens 2 befindet sich der Stempel 3, der eine Stirnfläche 30 aufweist, die parallel zur Rückfläche der Lochwand 19 verläuft und mit dieser eine Kammer 31 zur Aufnahme eines Folienbehälters 32 einschließt. Durch Vorschieben des Stempels 3 kann die Kammer 31 verkleinert, der Folienbehälter 32 im Bereich der Öffnung 20 zum Bersten gebracht und der Flüssigkeitsinhalt des Folienbeutels in die Mischkammer 5 entleert werden. Zu diesem Zweck ist der Stempel 3 in dem Kolben axial beweglich geführt und besitzt er eine nach hinten weisende Stirnfläche 33 zum Zusammenwirken mit dem Stempel 34 des Werkzeugs 16. Es versteht sich, daß der Stempel 3, der in den Figuren als massiver Zylinder dargestellt ist, mit geeigneten Bohrungen oder Ouerschnittseinschnürungen zwecks Materialverminderung versehen sein kann. Wichtig sind lediglich die zur Lochwand 19 parallele Stirnfläche 30, die axiale Führung im Kolben 2, das Vorhandensein einer hinteren Stirnfläche zum Zusammenwirken mit dem Werkzeugstempel, sowie in der zweiten Ausführungsform der Erfindung eine dem Vorsprung 22, 26 benachbarte Haltefläche 28.

Von dem Werkzeug, das als solches bekannt ist, ist in Fig. 8 der interes sierende Teil dargestellt. Von dem Werkzeugkörper 40 gehen zwei im wesentlichen parallele Wände oder Arme 41 aus, die in radial nach innen gewandten Flanschen enden, die die Klauen 14 bilden, die gemäß obiger Erläuterung zur Abstützung der Kapsel dienen. Zwischen den Wänden oder Armen 41 ist aus dem Werkzeugkörper 40 der Werkzeugstempel 34 in Pfeilrichtung vorschiebbar, um den Stempel 3 der Kapsel zu betätigen.

Die Fig. 1, 2 und 4 stellen die wesentlichen Funktionsstadien der ersten Kapselausführung dar.

Die im Ruhezustand befindliche Kapsel gemäß Fig. 1 wird in das Werkzeug eingesetzt, um aktiviert zu werden. Wenn, ausgehend von dem Zustand in Fig. 1 dargestellten Ruhezustand, der Stempel 3 der Kapsel vorgeschoben wird, wird auf den Folienbehälter 32 eine Pressung ausgeübt, die dessen lnnendruck erhöht, bis der Behälter im Bereich der Öffnung 20 birst. Beim weiteren Vorschieben des Stempels gegen die Lochwand 19 wird das Volumen der Kammer 31 bis zur im wesentlichen vollständigen Entleerung des Folienbehälters verringert. Dieser Vorgang setzt voraus, daß der Kolben 2 etwa in der dargestellten Lage verharrt. Er stützt sich zu diesem Zweck mittels des Vorsprungs 22 an der hinteren Stirnfläche 17 des Behälterteils 1 ab. Damit dies möglich ist, ist die Festigkeit der Materialbrücken 25 so bemessen, daß ihre Reißkraft deutlich höher liegt als die zum Entleeren des Folienbehälters 32 erforderliche Kraft.

Hat der Stempel 3 seine vorderste Stellung im Kolben 2 erreicht, so ist ein weiterer Vorschub nur noch unter Zerstörung der Materialbrücken 25 möglich. Der den Vorsprung 22 bildende Flansch 23 wird von der Wandung 21 des Kolbens 2 abgesprengt und liegt frei hinter der Kapsel im Werk zeug. Dies ist ein deutlich sichtbares Zeichen dafür, daß der Aktivie rungsvorgang beendet ist. Die aus dem Werkzeug herausgenommene Kapsel wird nun in ein handelsübliches Vibrationsmischgerät eingesetzt zur Mi schung der in der Mischkammer 5 zusammengeführten Komponenten. Da nach wird die Kapsel wiederum ins Werkzeug eingesetzt (Fig. 4). Durch weiteren Vorschub des Stempels 3 des Kolbens 2 wird die Masse aus der Mischkammer 5 durch den Ausspritzkanal 9 entleert.

In der zweiten Ausführungsform kann sich der Kolben 2 während der Aktivierungsphase nur dann an der hinteren Stirnfläche 17 des Behälter teils 1 abstützen, wenn die den Vorsprung 22 bildenden Haken 26 in ihrer in Fig. 7 dargestellten Lage gehalten sind. Dies geschieht dadurch, daß sie von der Außenfläche 28 des Stempels 3 gehalten sind. Diese Möglichkeit endet dann, wenn die hintere Kante 29 dieser Fläche die Haken 26 passiert hat, so daß diese sich, wie in Fig. 3 oben angedeutet, nach innen zurückbiegen können. Je weiter der oben erwähnte Grat der hinteren Stirnfläche 17 des Behälterteils 1 von der Fläche 28 entfernt ist, um so größer ist das Biegemoment, das die Haken 26 nach innen umzukip pen trachtet und um so leichter tritt der in Fig. 3 dargestellte Effekt auf, sobald die Kante 29 die Haken 26 passiert hat. Die Länge der Fläche 28 ist so bemessen, daß dies erst dann auftritt, wenn die vordere Stirnfläche 30 des Stempels 3 die Rückfläche der Lochwand 19 bis auf die Rückstände des Folienbehälters erreicht hat und die Wandung 21 des Kolbens 2 und/oder die nachgiebigen Verbindungsstücke 27 sich ein wenig gedehnt haben. Bei weiterem Vorschub des Stempels 3 falten sich die Haken 26 gänzlich nach innen, wie in Fig. 3 unten dargestellt ist, so daß dem weiteren, gemeinsamen Vorschub des Stempels 3 mit dem Kolben 2 kein Widerstand geleistet wird. In diesem Stadium ist die Aktivierung der Kapsel beendet. Die in der Mischkammer 5 vereinigten Komponenten kön nen gemischt und anschließend, wie in Fig. 4 gezeigt, ausgespritzt wer den.

ln der dritten Ausführungsform gemäß Fig. 5 stützt sich der Vorsprung 22 des Kolbens 2 während der Aktivierungsphase nicht an der hinteren Stirnfläche des Behälterteils 1, sondern unmittelbar an den Klauen 15 des Werkzeugs 16 ab. Erst nach dem Mischen der Komponenten wird die Kapsel derart in das Werkzeug 16 eingesetzt, daß dessen Klauen 15 in die Nut 13 des Behälterteils 1 eingreifen. Ansonsten gleichen Aufbau und Funktion denen der anderen Beispiele.

Die Erfindung hat u.a. den Vorteil, daß der dichte Anschluß des Kolbens 2 an die Innenfläche des Behälterteils 1 in keiner Weise durch konstruk tive Maßnahmen gefährdet ist, die der Kraftübertragung während der Aktivierungsphase dienen. Daher ist es möglich, die erfindungsgemäße Kapsel auch für solche Komponenten zu verwenden, die von der Atmo sphäre abgeschlossen sein müssen, weil sie beispielsweise hygroskopisch sind, oder die im unvermischten Zustand schädlich sind. Demgegenüber müssen bekannte Kapseln, die für solche Stoffe verwendet werden, zu sätzlich in Schutzbeutel eingeschweißt werden. Um die gegenseitige dichte Anlage der Wandungen 4 bzw. 21 zu fördern, kann der Behälterteil 1 aus einem elastisch nachgiebigen Werkstoff, beispielsweise Polyäthylen, beste hen und der Kolben ein gewisses Übermaß gegenüber dem lnnendurch messer des Behälterteils 1 besitzen. Der Kolben 2 besteht hingegen zweckmäßigerweise aus einem härteren Material, damit die vollständige Entleerung des Folienbeutels 32 nicht durch eine unerwünschte Verfor mung der Lochwand 19 in Frage gestellt wird.

Es können zusätzliche Mittel vorgesehen sein, die den Abschluß der Aktivierungsphase, d. h. die vollständige Überführung des Folienbehälter inhalts in die Mischkammer, anzeigen. Es können auch Einrichtungen vorgesehen sein, die einen unbeabsichtigten Vorschub des Stempels 3 und des Kolbens 2 nach Beendigung der Aktivierungsphase verhindern und erst nach dem Entfernen der Kapsel aus dem Werkzeug manuell von der Kapsel abgenommen werden, damit im Anschluß an das Mischen das Aus spritzen der Masse aus der Kapsel möglich wird.

Claims

1. Mehrkomponenten-Mischkapsel mit Ausspritzeinrichtung für die gemischte Masse, insbesondere für Dentalzwecke, mit einem eine Mischkammer (5) mit Ausspritzöffnung (7) bildenden Behälterteil (1), einem in dem Behälterteil (1) verschiebbaren Kolben (2), der eine die Mischkammer (5) an deren der Ausspritzöffnung (7) abgewandten Ende begrenzende Lochwand (19) und jenseits der Lochwand eine Aufnamekammer (31) für einen eine flüssige Komponente enthaltenden Folienbehälter (32) bildet, und einem in der Aufnahmekammer (31) zum Entleeren des Folienbe hälters (32) in die Mischkammer (5) mittels eines Werkzeugs (16) verschiebbaren Stempel (3), wobei der Kolben (2) gegenüber der den Stempel (3) vorschiebenden Werkzeugkraft mittelbar oder unmittelbar an dem Werkzeug (16) mittels eines radialen Vorsprungs (22) abstützbar ist, der an dem Kolben (2) angeordnet ist und das hintere, Aus spritzöffnung (7) ferngelegene Ende (17) des Behälterteils (1) in seiner Ruhestellung überragt und aus dieser Ruhestellung entfernbar ist, um dem Kolben die Verschiebung in dem Behälterteil zum Ausspritzen der Masse freizugeben, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (22) mit der Lochwand (19) des Kolbens (2) über einen zerreißbaren Teil (25) verbunden ist, dessen Reißkraft größer ist als die zur Entleerung des Folienbehälters (32) erforderliche Kraft.

2. Mehrkomponenten-Mischkapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (22) ein Ringflansch (23) ist.

3. Mehrkomponenten-Mischkapsel mit Ausspritzeinrichtung für die gemischte Masse, insbesondere für Dentalzwecke, mit einem eine Mischkammer (5) mit Ausspritzöffnung (7) bildenden Behälterteil (1), einem in dem Behälterteil (1) verschiebbaren Kolben (2), der eine die Mischkammer (5) an deren Ausspritzöffnung (7) abgewandten Ende begrenzende Lochwand (19) und jenseits der Lochwand eine Aufnahmekammer (31) für einen eine flüssige Komponente enthaltenden Folienbehälter (32) bildet, und einem in der Aufnahmekammer (31) zum Entleeren des Folienbe hälters (32) in die Mischkammer (5) mittels eines Werkzeugs (16) verschiebbaren Stempel (3), wobei der Kolben (2) gegenüber der den Stempel (3) verschiebbaren Werkzeugkraft mittelbar oder unmittelbar an dem Werkzeug (16) mittels eines radialen Vorsprungs (22) abstützbar ist, der an dem Kolben (2) angeordnet ist und das hintere, der Aus spritzöffnung (7) ferngelegene Ende (17) des Behälterteils (1) in seiner Ruhestellung überragt und aus dieser Ruhestellung entfernbar ist um dem Kolben die Verschiebung in dem Behälterteil zum Ausspritzen der Masse freizugeben, dadurch gekennzeichnet, daß der Vor sprung (22) radial nachgiebig an dem Kolben (2) gehalten ist und in seiner Ruhestellung (Fig. 1) von einer Fläche (28) des Stempels (3) abgestützt ist, die ihn um etwa diejenige Strecke nach hinten über ragt, die der Stempel (3) zum vollständigen Entleeren des Folien behälters (32) im Verhältnis zum Kolben (2) zurücklegt.

4. Mehrkomponenten-Mischkapsel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strecke, um die die den Vorsprung (22) haltende Fläche (28) des Stempels (3) den Vorsprung (22) nach hinten überragt, kleiner ist als die zum Entleeren des Folienbehälters (33) erforderliche Bewegungs strecke des Stempels (3) und daß der Vorsprung (22, 26) über einen dehnbaren Teil (21, 27) mit der Wand (19) des Kolbens (2) verbunden ist.

5. Mehrkomponenten-Mischkapsel nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterteil (1) seitliche Vorsprünge (12) zum Zusammenwirken mit Klauen (15) des Werkzeugs (16) aufweist.