DE4106388C2 - Mischvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung, insbesondere für Dentalzwecke, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine derartige Mischvorrichtung ist aus der Arbeitsanleitung "Duomat 2" der Firma Degussa von 1974 bekannt.

Bei einer derartigen Mischvorrichtung wird eine vordosierte Mischkapsel in eine Haltevorrichtung eingespannt und darin festgehalten, wobei diese hin und her schwingt und eine Mischung der in der Kapsel befindlichen Stoffe bewirkt. Der Mischbehälter besteht aus zwei Kammern und dient zur Herstel­ lung von dentalmedizinischen Präparaten, insbesondere von Amalgam, wobei eine Kammer zur Aufnahme einer fließfähigen Substanz, z. B. Quecksilber, dient, die nach Beseitigung einer Abtrennung in eine zweite Kammer überführt wird, in der sich vorzugsweise eine pulverförmige Substanz, z. B. eine Legie­ rungsfeilung aus Silber, Zinn und Kupfer, befindet und in der die Mischung der Komponenten stattfindet. Beispielsweise wird zwischen 5 und 10 Sekunden gemischt. In solchen Mischvorrich­ tungen werden außer Amalgamkapseln auch andere Dentalpräparate wie z. B. Mischkapseln für Zahnzemente oder Composits gemischt. Ferner sind Mischvorrichtungen bekannt, in denen Alginate oder Prothesenkunststoffe gemischt werden, wobei hier Mischzeiten zwischen 30 Sekunden und 5 Minuten üblich sind.

Speziell bei den für Dentalzwecke bereitzustellenden Mischun­ gen, z. B. bei Amalgam, besteht das Problem, daß einerseits die Zeitdauer, die für die Verarbeitung zur Verfügung steht, ausreichend sein muß, andererseits jedoch aus Gründen der höheren Qualitätsanforderungen ein höherer Kupferanteil gewünscht ist, was längere Mischzeiten und damit eine stärkere Erhitzung bewirkt, so daß wiederum die für die Verarbeitung zur Verfügung stehende Zeit, die Topfzeit, sinkt. Dementspre­ chend hat es nicht an Versuchen gefehlt, günstige Kompromisse zwischen den gegenläufigen Forderungen zu erzielen.

So ist aus der DE-GM 19 26 799 eine Mischvorrichtung bekannt geworden, bei welcher die Motordrehzahl über ein Getriebe erhöht wird, so daß die Schwingfrequenz entsprechend steigt.

Aus der DE-OS 15 66 285 ist ferner eine Mischvorrichtung bekannt geworden, bei der mit verschiedenen Drucktasten unter­ schiedlichen Dosier- und Mischmengen vorwählbar sind und die ferner eine Magnetbremse aufweist, mit welcher der Mischantrieb sofort nach Abschluß der Mischzeit angehalten wird.

Diese Lösung ist recht aufwendig und bringt von dem Misch­ ergebnis her keine Verbesserung gegenüber den bereits bekann­ ten Lösungen.

Schließlich hat man gemäß der DE-OS 21 59 454 versucht, wenig­ stens die Dosierung in dem für das Mischen vorgesehenen Gerät zu integrieren, wobei jedoch der reine Mischvorgang gegenüber den bereits bekannten Lösungen nicht verbessert werden konnte.

In der Folgezeit bis in die 70er Jahre hinein hat man dement­ sprechend mit Amalgam mit relativ niedrigem Kupferanteil von etwa 30% gearbeitet, auch wenn für eine bessere Amalgamqua­ lität ein höherer Kupferanteil günstig gewesen wäre.

Ferner ist es aus der o.g. Arbeitsanleitung "Duomat 2" der Firma Degussa von 1974 bekannt, im Bedarfsfall den Mischvorgang zu unterbrechen. Dies soll dann geschehen, wenn der Benutzer feststellt, daß er die falsche Mischzeit einge­ stellt hat. Bei dieser Lösung ist es nicht möglich, die Misch­ zeit während eines laufenden Mischvorgangs zu verändern. Der Benutzer soll vielmehr den Mischvorgang unterbrechen, dann die Mischzeit korrigieren und dann das Gerät durch erneutes Betä­ tigen eines Auslöseknopfes wieder in Gang setzen. Nachdem die Restmischzeit je über die Wählscheibe eingestellt werden muß, muß die Wählscheibe je verdreht werden, so daß es bei dieser Lösung auch nachteilig ist, daß der Benutzer möglicherweise bei dem nächstfolgenden Mischvorgang nicht exakt darauf ach­ tet, daß die Mischzeit an der Wählscheibe wieder auf den ur­ sprünglich vorgesehenen Wert eingestellt wird.

Ferner ist bereits erwogen worden, die Korngröße und -vertei­ lung des Pulvers zu variieren. Auch dies führte jedoch nicht zu befriedigenden Ergebnissen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Mischvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, mit der eine besonders günstige Topfzeit bei Dentalwerkstoffen, insbeson­ dere auch mit vergleichsweise hohem Kupferanteil, erzielt wird.

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

Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung läßt überraschend bei gleicher Topfzeit einen höheren Kupferanteil im Amalgam zu, so daß den Anforderungen an höhere Qualität der Zahnfüllungen Rechnung getragen werden kann, ohne daß besonderer Zusatz­ aufwand erforderlich wäre. Mit der erfindungsgemäßen Unter­ brechungssteuervorrichtung wird der reine Mischvorgang zwar etwas verlängert. Dies führt jedoch - bei gleicher Legierung - zu einer wesentlich vergrößerten Topfzeit, oder, bei einem höheren Kupferanteil, zu einer entsprechend härteren Füllung.

Dieses überraschende Ergebnis ist möglicherweise auf eine verminderte Erwärmung an den mikroskopischen Grenzschichten zwischen Quecksilber und Legierung während des Mischvorgangs zurückzuführen oder darauf, daß während der Ausschaltzeit ein Wärmetausch zwischen den von der Reibungswärme beeinflußten Stellen und den kälteren Stellen bzw. der Umgebung erfolgt, möglicherweise auch darauf, daß eine beginnende Verfestigung durch das erneute Einschalten unterbrochen wird.

Die niedrigere Endtemperatur des fertiggemischen Amalgames verbessert jedenfalls die physikalischen Werte.

Durch die Unterbrechungssteuervorrichtung läßt sich offenbar ein optimal angemischtes Amalgam erzeugen. Es erfolgt eine rasche und gleichmäßige Trituration des Amalgams bzw. eine bessere Benetzung der Oberfläche der Pulverteilchen durch das Quecksilber.

Es hat sich als erfindungsgemäß besonders wertvoll herausge­ stellt, die Schwingfrequenz des Mischantriebs bzw. die Dreh­ zahl des Mischmotors bei unterschiedlichen Stoffmengen kon­ stant zu halten. Hierzu kann eine Drehzahlregelung des Motors realisiert werden, wobei bei einer entsprechend geringen Herstellungstoleranz der Motoren eine reine Spannungsregelung denkbar ist.

Mit der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung lassen sich Amalgame mit bis zu 25% Kupferanteil realisieren, wobei die erforderliche Mischzeit von beispielsweise 5 bis 15 s eine innige und vollständige Vermischung des Legierungspulvers mit dem Quecksilber erlaubt.

Bei Verwendung von Amalgamen als Dentalwerkstoffe für die erfindungsgemäße Mischvorrichtung hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Schwing- oder Misch­ frequenz vor der Ausschaltzeit etwas höher als diejenige nach der Ausschaltzeit ist. Hierbei kann ein festes Amalgam- Programm einprogrammiert sein, sowie für andere Werkstoffe ein frei programmierbares Mischprogramm bereitstehen.

Wahlweise können auch unterschiedliche Mischprogramme vorein­ stellbar und anwählbereit einprogrammiert sein. Bei frei pro­ grammierbaren Mischprogrammen ist es besonders günstig, wenn nach Ablauf der Mischzeit erneut das gleiche Mischprogramm angeboten wird, so daß die Aktivierung des Mischprogramms keine erneute Programmierung, sondern lediglich die Betätigung einer Starttaste erfordert, solange keine andere Dental­ mischung verwendet werden soll.

Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung läßt sich mit Mischkap­ seln einsetzen, bei welchen eine Trennwand die festen und flüssigen Stoffe trennt. Ferner sind aber auch die für die Eigenaktivation vorgesehenen Mischkapseln verwendbar.

Besonders günstig ist es, wenn ein Gewichtsfühler mit der Mischvorrichtung gekoppelt ist, dessen Ausgangssignal der Zeitschalteinrichtung für die Ansteuerung der der Masse der zu mischenden Stoffe entsprechenden Ein- und Ausschaltzeiten zuleitbar ist.

Bei dieser Ausgestaltung kann der Gewichtsfühler als Strom­ fühler ausgebildet sein, mit welchem der Antriebsstrom für den Mischantrieb entsprechend der Masse der zu mischenden Stoffe erfaßbar ist.

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

Es zeigt die einzige Figur eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Mischvorrichtung.

Die in der Figur dargestellte erfindungsgemäße Mischvorrich­ tung 10 weist ein Gehäuse 12 auf, das einen Mischantrieb 14 aufnimmt. Der Mischantrieb 14 weist einen Motor 16 auf, der über Wälzlager 18 und 20 und eine Antriebswelle 22 in dem Gehäuse 12 gelagert ist.

Die Antriebswelle 22 ist endseitig mit einer Riemenscheibe 21 versehen, auf welcher ein Doppelriemen 23 abläuft. Zusammen mit einer weiteren Riemenscheibe 25 stellt der Doppelriemen 23 und die Riemenscheibe 21 ein Übersetzungsgetriebe für die Drehzahl des Antriebsmotors 16 dar, mit welchem eine Über­ setzung von 1 : 1,35 erfolgt. Die Riemenscheibe 25 ist drehfest auf einer Schwinggabelwelle 29 angebracht, die in einem Lager­ ständer 27 gelagert ist. In der dargestellten Ausgestaltung erfolgt die Lagerung an dem Lagerständer 27 einseitig.

An der von dem Lagerständer 27 abgewandten Seite der Riemen­ scheibe 25 ist die Schwinggabelwelle 29 fortgesetzt und weist eine Abkröpfung 24 und an diese anschließend eine weitere, gegenläufige Abkröpfung 26 auf, an welche sich ein gerader Wellenstummel 28 anschließt. Eine Achse 30 des Wellenstummels 28 verläuft aufgrund der Abkröpfungen 24 und 26 schiefwinklig zu einer Achse 32 der Antriebswelle 22.

Die Achsen 30 und 32 schneiden sich ziemlich genau in der Mitte einer Lagerstelle 34 für eine Haltegabel 36. Die Lager­ stelle 34 weist hierzu zwei voneinander beabstandete Wälzlager 38 und 40 auf, die im Beispielsfall als Kugellager ausgebildet sind und deren Innenring je auf dem Wellenstummel 28 gelagert ist. Die Wälzlager 38 und 40 tragen mit ihrem Außenring je einen Gabelarm 42 und 44 der Haltegabel 36. In dem dargestell­ ten Ausführungsbeispiel werden die Gabelarme 42 und 44 durch einen Abstandshaltering 46, der sich zwischen ihnen um den Wellenstummel 28 erstreckt, sowie je einem Haltering 49 und 50, der je über einen Sprengring 52 bzw. 54 auf dem Wälzlager 38 bzw. 40 gesichert ist, auf der Lagerstelle 34 in Position gehalten.

Es versteht sich, daß anstelle der dargestellten Lagerung auch eine andersartige gewählt sein kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

Zwischen den gegenüberliegenden, aufgespreizten Enden der Haltegabel 36, die je einander zugewandte Abkröpfungen aufwei­ sen, ist eine Mischkapsel 56 vorgesehen, die je ein Abteil für die Aufnahme eines flüssigen Stoffes 58, wie beispielsweise Quecksilber, und eines festen Stoffes 60, wie beispielsweise eine Silber/Kupfer/Zinn-Legierung, aufweist. Zwischen den jeweiligen Abteilen der Mischkapsel 56 erstreckt sich eine Trennwand 62, die in der Figur gestrichelt angedeutet ist, und vor dem eigentlichen Mischvorgang durchbrochen wird.

Bei einer anderen Variante einer selbst aktivierenden Misch­ kapsel für Amalgam befindet sich in der Mischkapsel 56 die Pulverkomponente und in einem verschweißten Folienkissen die flüssige Komponente. Durch die Schüttelbewegung wird das Folienkissen geöffnet, und eine Mischung des Quecksilbers mit dem Pulver kann stattfinden.

Die die Mischkapsel 56 tragenden Enden der Haltegabel 36 treten aus dem Gehäuse 12 heraus, sind jedoch durch eine schematisch angedeutete Abdeckhaube 64 abgedeckt.

Die Abdeckhaube 64 ist - wie es hier nicht weiter dargestellt ist - elektrisch verriegelt, so daß ein Öffnen der Abdeckhaube 64 zugleich eine Ausschaltung des Mischmotors 16 bewirkt.

An dem der Mischkapsel 56 gegenüberliegenden Ende der Halte­ gabel 36 ist eine Spiralfeder 66 angebracht, die als Zugfeder ausgebildet ist und deren anderes Ende am Gehäuse 12 gelagert ist.

Die in der Figur dargestellte Anordnung hält die Haltegabel 36 federnd aufrecht, wobei eine Drehung der Antriebswelle 22 ein Hin- und Herschwingen der Mischkapsel 56 um eine schematisch angedeutete Schwenkachse 68 bewirkt. Die Schwenkachse 68 fällt mit dem Schnittpunkt der Achsen 30 und 32 zusammen.

Der Motor 16 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel an einen Drehzahlregler 70 angeschlossen, der z. B. mit Hilfe einer eine optische Lichtschranke aufweisenden Fühlers geregelt werden kann. Auch eine Drehzahlregelung über einen reinen Spannungsregler ist denkbar. Wichtig ist, daß die Drehzahl in etwa konstant gehalten wird bzw. sich bei unter­ schiedlichem Kapselgewicht in vorgegebenen Toleranzen bewegt. Mit dem Drehzahlregler 70 ist eine Zeitsteuereinrichtung 74 verbunden, die die Mischzeit für die Aktivierung der Mischvor­ richtung 10 bzw. des Motors 16 vorgibt. Gemäß einer anderen Ausgestaltung ist die Zeitsteuereinrichtung 74 unmittelbar mit dem Motor 16 verbunden, so daß eine Drehzahl- bzw. Spannungs­ regelung eingangsseitig der Zeitsteuereinrichtung vorgenommen sein kann.

An die Zeitsteuereinrichtung 74 ist eine erfindungsgemäße Unterbrechungssteuervorrichtung 76 angeschlossen, die eine definierte Ausschaltzeit vorgibt, während der der Motor 16 ausgeschaltet wird. In dem dargestellten Ausführungsbei­ spiel läuft die von der Zeitsteuereinrichtung 74 vorgegebene Einschaltzeit in zwei Abschnitten, nämlich in einer Vormisch­ zeit vor der Ausschaltzeit und einer Nachmischzeit nach der Ausschaltzeit.

Die Unterbrechungssteuervorrichtung 76, aber auch die Zeit­ schalteinrichtung 74, ist an eine Betätigungsvorrichtung 78 angeschlossen. Die Betätigungsvorrichtung 78 weist mindestens eine Starttaste auf, sowie gegebenenfalls weitere Bedienungs­ elemente für die Einstellung bzw. Programmierung der Zeit­ schalteinrichtung.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist folgendes Amal­ gamprogramm fest einprogrammiert:

Dieses Amalgamprogramm erlaubt eine ausreichende Topfzeit bei der Mischung von Amalgam mit hohem Kupferanteil.

Es versteht sich, daß die Ein- und Ausschaltzeiten nach Wahl entweder über die Zeitschalteinrichtung 74 und die Unterbre­ chungssteuervorrichtung 76 fest einstellbar sein können oder über die Betätigungsvorrichtung 78 beliebig einstellbar sein können.

Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der erfindungsgemä­ ßen Mischvorrichtung 10 ist die Unterbrechungssteuervorrich­ tung an eine elektromagnetische Kupplung angeschlossen, die den Antriebsstrang zwischen dem Mischmotor 16 und der Halte­ gabel 36 unterbricht und so die Ausschaltzeit realisiert, während der Mischmotor 16 weiterlaufen kann.

Die Erfindung ist hier anhand einer Amalgammischung beschrie­ ben, sie eignet sich jedoch auch für die Herstellung anderer Dentalpräparate.

Claims (10)

1. Mischvorrichtung, insbesondere für Dentalzwecke, zum Mi­ schen von flüssigen und festen Stoffen miteinander, die sich in einem geschlossenen Behälter befinden, wobei mit einer Zeitschalteinrichtung ein Mischantrieb ein- und ausschaltbar ist und wobei der Mischvorgang unterbrechbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitschalteinrichtung (74, 76) auch eine Unterbrechungssteuervorrichtung (76) um­ faßt, mit welcher während einer insbesondere programmierbaren, auch dann jedoch fest vorgegebenen Ausschaltzeit im Rahmen eines Mischvorgangs der Mischantrieb (14) ausschaltbar und der Mischvorgang unterbrechbar ist.

2. Mischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischantrieb (14) einen elektrischen Motor (16) aufweist, der an die Unterbrechungssteuervorrichtung (76) angeschlossen ist.

3. Mischvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischantrieb (14) mit einem Motor (16) von der Unterbrechungssteuervorrichtung (76) abschaltbar ist.

4. Mischvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitschalteinrichtung (74) den Mischantrieb (14) während einer Vormischzeit einschaltet, während einer Ausschaltzeit abschaltet und während einer Nachmischzeit erneut einschaltet.

5. Mischvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nachmischzeit nach einer Aus­ schaltzeit des Mischantriebs im wesentlichen die Hälfte der Vormischzeit vor der Ausschaltzeit dauert.

6. Mischvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der durch die Zeit­ schalteinrichtung (74) geschalteten Einschaltzeiten im wesent­ lichen gleich der Ausschaltzeit ist.

7. Mischvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitschalteinrichtung (74) den Mischantrieb während einer Vormischzeit vor der Ausschaltzeit mit einer hohen Mischgeschwindigkeit einschaltet und während einer Nachmischzeit nach der Ausschaltzeit mit einer niedrigen Mischgeschwindigkeit einschaltet.

8. Mischvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitschalteinrichtung (74) mindestens zwei Programme aufweist, über welche in Abhängig­ keit von der Menge der in der Kapsel befindlichen Stoffe unterschiedliche Einschaltzeiten, Ausschaltzeiten und/oder Antriebsgeschwindigkeiten des Mischantriebs (14) programmier­ bar sind, wobei mindestens ein Programm fest programmiert ist.

9. Mischvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als flüssiger Stoff (58) Queck­ silber und als fester Stoff eine Legierung (60) aus Kupfer, Silber und Zinn eingesetzt werden, wobei insbesondere die Legierung in Pulverform vorliegt und einen erhöhten Kupfer­ gehalt aufweist.

10. Mischvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischantrieb (14) einen Motor (16) aufweist, dessen Drehzahl in jeder Drehzahlstufe im wesentlichen konstant gehalten ist, wobei die Drehzahlstufe einer Schüttelfrequenz von 75 Hz einer Haltegabel (36) für die Mischkapsel (56) und die andere einer Schüttelfrequenz von 66,7 Hz entspricht.