EP3383307A1 - Misch- und applikationssystem für ein dentalpräparat - Google Patents

Misch- und applikationssystem für ein dentalpräparat

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Publication number
EP3383307A1
EP3383307A1 EP16736859.6A EP16736859A EP3383307A1 EP 3383307 A1 EP3383307 A1 EP 3383307A1 EP 16736859 A EP16736859 A EP 16736859A EP 3383307 A1 EP3383307 A1 EP 3383307A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
application
mixing
capsule
piston
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16736859.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andy Greter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Medmix Switzerland AG
Original Assignee
Medmix Systems AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Medmix Systems AG filed Critical Medmix Systems AG
Publication of EP3383307A1 publication Critical patent/EP3383307A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C9/00Impression cups, i.e. impression trays; Impression methods
    • A61C9/0026Syringes or guns for injecting impression material; Mixing impression material for immediate use
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C5/00Filling or capping teeth
    • A61C5/60Devices specially adapted for pressing or mixing capping or filling materials, e.g. amalgam presses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C5/00Filling or capping teeth
    • A61C5/60Devices specially adapted for pressing or mixing capping or filling materials, e.g. amalgam presses
    • A61C5/62Applicators, e.g. syringes or guns
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C5/00Filling or capping teeth
    • A61C5/60Devices specially adapted for pressing or mixing capping or filling materials, e.g. amalgam presses
    • A61C5/66Capsules for filling material
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C5/00Filling or capping teeth
    • A61C5/60Devices specially adapted for pressing or mixing capping or filling materials, e.g. amalgam presses
    • A61C5/68Mixing dental material components for immediate application to a site to be restored, e.g. a tooth cavity
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C2204/00Features not otherwise provided for
    • A61C2204/002Features not otherwise provided for using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a mixing and application system for producing and discharging a mixed product of two components, in particular a dental preparation, a bone cement or a bone substitute.
  • the present invention also relates to a mixing and application capsule for use in such a mixing and application system and to a method for producing a mixed product with such a mixing and application system.
  • Such a capsule usually contains a mixing chamber, in which a powdery first component of the dental preparation is received.
  • the capsule also contains a fluid chamber in which a fluid second component of the dental preparation is received.
  • the fluid second component is first transferred by means of a pair of pliers or manually from the fluid chamber into the mixing chamber.
  • the capsule is then placed in a shaker to mix the two components together to produce the mixed product.
  • the capsule is removed from the shaker and placed in a pair of pliers. With the help of this forceps, the finished mixed product is then applied to the desired location, for example, in a cavity to be filled a tooth.
  • a mixing and application capsule of the aforementioned type is disclosed, for example, in WO 00/23002 A1.
  • the capsule has a mixing chamber in which a hollow application piston is slidably disposed.
  • the hollow application piston forms a fluid chamber in which in turn a stopper is slidably disposed.
  • a powdery first component of a product to be produced is received, and in the fluid chamber, a liquid second component of the product is added.
  • the stopper is pressed by hand into the application flask.
  • the liquid second component is transferred into the mixing chamber with the powdery first component.
  • the capsule is then placed in a shaker to mix the components. Finally, the finished product is discharged with a known discharge tongs.
  • the present invention thus provides a mixing and application system.
  • This is designed for use with a mixing and application capsule.
  • a mixing and application capsule suitable for this purpose has a capsule housing and an application piston displaceably arranged in the capsule housing along a longitudinal axis.
  • the mixing and application system has:
  • a handpiece with a receptacle for the mixing and application capsule and with a feed mechanism for advancing the application piston in the capsule housing along a longitudinal axis;
  • the handpiece has a transmission mechanism for transmitting the torsional vibrations from the torsional vibration drive to the capsule housing of a mixing and application capsule received in the handpiece. In this way, an extremely simple handling of the mixing and application capsule is made possible.
  • the mixing and application capsule is inserted into the handpiece. Then, the feed mechanism in the handpiece can be activated a first time to transfer a fluid second component from a fluid chamber of the capsule into a mixing chamber of the capsule with a (in particular pulverulent) first component (or the transfer of the fluid second component into the mixing chamber occurs otherwise, depending on the design of the capsule).
  • the torsional vibration drive is activated to set the capsule housing in torsional vibrations.
  • the two components are mixed in the mixing chamber due to their inertia.
  • the finished mixed product is discharged from the capsule with the aid of the feed mechanism.
  • the capsule needs to be used only once in the handpiece. It remains in the handpiece throughout the mixing and dispensing process and does not need to be transferred between different equipment.
  • a mixing and application system of this type can alternatively be used with capsules containing only a single component, or in which the components are mixed only after they have left the capsule, for example in a static mixer arranged outside the capsule. In this case, of course, eliminating the transfer of the fluid second component in the mixing chamber and the mixing of the components.
  • the torsional vibration drive can remain functionless, or it can take on other tasks, such as the task of homogenizing the component (s) in the capsule, or the task of rotating the capsule housing to read a data carrier on the capsule, as follows will be described in more detail.
  • the mixing and application system can thus be used with a variety of different types of capsules.
  • the mixing and application system comprises a base station with a receptacle for the handpiece.
  • the torsional vibration drive is then preferably arranged in or at the base station.
  • the torsional vibration drive can also be arranged in or on the handpiece.
  • a base station makes handling easier. When not in use, the handpiece can easily be kept in the base station.
  • the base station can simultaneously be designed as a charging station for a rechargeable energy store (in particular a rechargeable battery) in the handpiece.
  • a rechargeable energy store in particular a rechargeable battery
  • the handpiece can be made substantially more compact and lighter in weight than when the torsional vibration drive is located in or on the handpiece. This is advantageous because the torsional vibration drive can be relatively large and heavy.
  • the torsional vibration drive in a component with a relatively large mass (more precisely: a large moment of inertia) is held or even has a large moment of inertia, because in this way make the stator vibrations of the torsional vibration drive less disturbing due to the reaction forces ,
  • the base station can in particular be designed to be parked on a flat work surface.
  • the receptacle for the handpiece is preferably open at the top, if the base station is intended to be on a flat work surface.
  • the handpiece is preferably receivable upright in the base station, i. the longitudinal axis is preferably substantially vertical when the handpiece is properly received in the base station, or at an angle of at most 45 °, preferably at most 30 ° to the vertical.
  • the mixing and application capsule is preferably located at the upper end of the handpiece when the handpiece is received in the base station.
  • the mixing and dispensing system can be used for producing a dental preparation, for example a tooth filling, but can also be used for the preparation of other two-component mixtures for medical or non-medical use, for example a bone cement or bone substitute material. It can also be used to discharge a product that consists only of a single component, in which case a mixing process can be omitted.
  • the feed mechanism may in particular comprise:
  • a piston rod adapted to act on the application piston
  • a gear to convert the rotational movement of the drive motor in an axial feed movement of the piston rod along the longitudinal axis.
  • the handpiece may also include energy storage for powering the drive motor (e.g., a battery, particularly a rechargeable battery, or a supercapacitor).
  • energy storage for powering the drive motor
  • the base station may be formed as a charger for the handpiece.
  • a device for inductive energy transmission can be provided at the base station and at the handpiece. Such devices are known, for example, from electric toothbrushes.
  • electrical contacts can be formed on the base station and on the handpiece.
  • the feed mechanism can be constructed as follows:
  • the piston rod is arranged centrally along the longitudinal axis
  • the transmission has at least two decentrally arranged threaded rods and associated threaded nuts;
  • each of the threaded rods cooperates with a respective threaded nut to convert the rotational movement of the drive motor in a feed movement of the piston rod;
  • the threaded rods are preferably evenly distributed in the circumferential direction. In the event that exactly two threaded rods are present, they are therefore preferably arranged diametrically opposite one another. In the event that three threaded rods are present, they are preferably arranged at the corners of an equilateral triangle. In the event that four threaded rods are present, they are preferably located at the corners of a square, etc.
  • each of the threaded rods is non-rotatably connected at a distal end, and preferably also fixed axially fixed to the piston rod, and the threaded nuts are driven by the drive motor to a rotational movement.
  • the threaded rods from the drive motor can be driven to rotate, and the threaded nuts are rotatably and preferably also axially fixed to the piston rod.
  • Between the drive motor and the threaded nuts or the threaded rod transmission gears may be provided.
  • the transmission mechanism may include the following elements:
  • a central transmission rod having proximal and distal ends; a connecting element at the proximal end of the transmission rod for connecting the transmission rod to the torsional vibration drive;
  • a fork element at the distal end of the transmission rod, with two legs which run decentrally parallel to the longitudinal axis and a coupling region for releasably connecting the fork element to the capsule housing of a mixing and application capsule received in the handpiece.
  • the piston rod then preferably extends at least partially between the legs of the fork element.
  • the coupling region may have a non-rotationally symmetrical driver region to form a positive connection with a circumferential direction
  • the coupling region can have a toothing extending in the circumferential direction as such a driver region.
  • This is preferably an external toothing.
  • the coupling region can be configured as a transmission ring, which carries the teeth.
  • This toothing may be formed circumferentially, or it may be formed only in segments or even only as individual teeth.
  • another type of non-rotationally symmetrical driving region can also be provided, as long as this allows a positive connection in the circumferential direction.
  • a positive connection is not mandatory.
  • the coupling region may, for example, also be designed to produce a frictional connection, in particular a clamping connection with the coupling element of the capsule.
  • the coupling region may have clamping jaws for this purpose.
  • Piston rod is advanced axially, the transmission mechanism and the
  • the transmission mechanism (in particular, one connecting the legs
  • Cross bar of the fork element strikes in an initial position of the piston rod so axially on the piston rod (in particular at its proximal end) to that of
  • the transmission mechanism is spring biased in the distal direction such that the coupling portion is pressed in a distal direction as the piston rod moves from the home position to the distal direction.
  • the mixing and application system may also include a reader to read data from a machine-readable medium connected to the capsule.
  • the reader may be one of the following devices:
  • an optical reader for reading an optical code, in particular a
  • the mixing and application system may have at least one control unit which is directly or indirectly connected to the reading device in order to receive the read-out data from the reading device.
  • a control unit may be arranged in particular in the base station and / or in the handpiece.
  • the at least one control unit can then be designed to determine at least one of the following parameters from the data read out:
  • Type of mixing and application capsule e.g., "two-component capsule with a hollow application plunger”, “two-component capsule with bag-like fluid reservoir”, “two-component capsule with two parallel chambers” or “one-component capsule”;
  • Amount of the contents of the mixing and application capsule e.g., "2 grams of powder P and 2 ml of fluid F"
  • the at least one control unit is then designed to define and execute a mixing and dispensing program as a function of at least one of these parameters.
  • the at least one control unit can be designed to control the torsional vibration drive in such a way that it rotates the capsule about its longitudinal axis while the reading device reads out the data from the data carrier.
  • the data carrier is an optical code which is mounted on the jacket wall of the capsule housing, it is thereby guided past the reading device in a targeted manner, as a result of which read-out may only be possible, or at least made easier.
  • the data carrier is an RFID tag, this results in advantages that the tag can be passed in the immediate vicinity of the reader.
  • the present invention provides a mixing and application capsule for the preparation and application of a mixed product, in particular a dental material, a bone cement or a bone substitute material, of two components, which is specially designed for use with a mixing and application system of the type described above.
  • the mixing and application capsule has:
  • a capsule housing with a circumferential shell wall and a distal
  • an application piston slidably disposed in the cylindrical mixing chamber along the longitudinal axis to discharge the mixed product through the discharge port from the mixing chamber;
  • a fluid chamber for receiving a fluid second component; and a fluid passage connecting the fluid chamber to the mixing chamber for introducing the second component from the fluid chamber into the mixing chamber.
  • At least one mixing element is arranged, which is connected to the application piston or with the capsule housing and protrudes into the mixing chamber.
  • the mixing effect is improved when the capsule housing is set in torsional vibrations, as is the case with the mixing and application system of the type described above.
  • the mixing element exerts a shearing action on the components in the mixing chamber.
  • mixing elements also improve the mixing effect, when the mixing and application capsule is used in the traditional way with a shaker, as well as a shearing occurs.
  • the fluid channel may initially be closed by a closure element.
  • the at least one mixing element is already formed in the mixing chamber when the fluid channel is still closed.
  • the at least one mixing element is preferably not first formed by the closure element being removed or destroyed.
  • the at least one mixing element can in particular be designed as a mixing blade or mixing paddle. However, other shapes are possible, for example the shape of a helix, a filament, etc.
  • the at least one mixing element preferably has a fixed first end, which is connected to the application piston or to the capsule housing. Preferably, it also has a free second end which projects into the mixing chamber.
  • the at least one mixing element is preferably a mixing blade or mixing paddle.
  • the mixing blade or mixing paddle can be twisted along its longitudinal axis.
  • the at least one mixing element preferably protrudes inwards in relation to the longitudinal axis from an area close to the jacket wall into the interior of the mixing chamber. It preferably has a thickness of at least 02. millimeters and is preferably made of a thermoplastic material.
  • the at least one mixing element is preferably non-releasable (i.e., permanently, non-destructively releasable) connected to the application piston or capsule housing.
  • the at least one mixing element can be formed integrally with the application piston or the capsule housing.
  • the at least one mixing element is connected to the application piston at a region of the application piston adjoining the jacket wall of the capsule housing. In other embodiments, the at least one mixing element is connected to the capsule housing in a transition region between the jacket wall and the end wall. Of course, mixing elements can be provided both on the application piston and on the capsule housing.
  • At least two mixing elements are arranged distributed in the mixing chamber with respect to a circumferential direction. These are preferably arranged distributed uniformly along the circumferential direction.
  • the mixing elements are preferably designed and arranged in such a way that they lie flat against the distal end of the application piston when it contacts the distal end
  • the front wall of the capsule housing abuts. It is preferred if the mixing elements do not overlap in the flat-lying position.
  • the mixing and application capsule preferably has a coupling element which is designed to transmit a torsional vibration about the longitudinal axis of a transmission mechanism of the mixing and application system to the capsule housing.
  • the coupling element is preferably rigidly connected to the capsule housing.
  • the coupling element may in particular be designed to be complementary to the coupling region of the transmission mechanism. It may form a receptacle open in the proximal direction for such a coupling region.
  • the coupling element may have a non-rotationally symmetrical driving region, which is designed to produce a form fit with a correspondingly designed driver element of the transmission mechanism with respect to a circumferential direction.
  • the coupling element can have a driving area extending in the circumferential direction toothing. This is preferably an internal toothing.
  • the coupling element and the application piston can be integrally formed as a cover, which is connected as a whole with the capsule housing.
  • the mixing chamber can be easily filled with a (e.g., powdery) first component, and then simply the lid attached to the capsule housing.
  • a (e.g., powdery) first component e.g., powdery
  • the fluid-tightness of the mixing chamber can be improved if the coupling element and the application piston are peripherally connected to each other, and if the coupling element is fluid-tightly attached to the capsule housing.
  • the coupling element and the application piston can thus over a weakening range be connected to each other, that the application piston can be separated from the coupling element by axial pressure on the application piston.
  • the coupling element can also be formed integrally with the capsule housing.
  • the fluid chamber is arranged on or in the application piston, and the fluid channel extends through the application piston, in particular through an end wall region of the application piston.
  • the fluid channel can be closed by a closure element, and the closure element can be brought by distal pressure on the closure element in an open position in which the closure element at least partially releases the fluid channel.
  • the closure element is formed integrally with the application piston and connected to the application piston via a weakened area such that the closure element can be separated from the application piston by distal pressure on the closure element at the weakened area.
  • the closure element is axially displaceable and sealing arranged as a plug in the fluid channel. In both cases, the fluid channel can be opened by distal pressure on the closure.
  • a transmission element may be arranged such that the closure element can be brought into the open position by distal pressure on the transmission element.
  • the transmission element may be an axial pin integrally formed with the closure element, which extends in a proximal direction away from the closure element into the fluid chamber.
  • the mixing and application capsule may have a proximal bounding foil. which is connected in a peripheral edge region with the application piston and which limits the fluid chamber in a proximal direction.
  • the fluid chamber is then piggybacked, as it were, on the proximal side of the application plunger.
  • the fluid chamber is formed directly between the proximal boundary foil and the application piston and is delimited directly by the proximal boundary foil and the application piston.
  • a distal boundary foil is also provided, which is connected in a peripheral edge region with the application piston and with the proximal boundary foil, and the fluid chamber is formed between the proximal and the distal boundary foil and is bounded by these two boundary foil.
  • the capsule may further comprise a piercing member (for example a piercing spike) formed adjacent to the distal constraining foil on the application plunger to penetrate the distal constraining foil against the piercing member at distal pressure to provide a connection between the fluid chamber and the mixing chamber produce.
  • a piercing member for example a piercing spike
  • the delimiting foils can in particular be composite foils with at least one metal layer and at least one plastic layer, wherein the plastic layer preferably delimits the fluid chamber.
  • the fluid chamber may be formed as a cylindrical cavity in the application piston, and the mixing and application capsule may comprise an activator piston which is displaceable in the cylindrical cavity forming the fluid chamber along the longitudinal axis.
  • the fluid channel may initially be closed by a closure element and the activator piston may have a transmission element extending distally into the fluid chamber such that the transmission element acts on the closure element by a distal movement of the activator piston to move it to an open position bring, in which the closure element releases the fluid channel at least partially. In this way, the fluid channel can be very easily opened by axial pressure on the activator piston.
  • the filling of the fluid chamber with the second component can be done in a very simple manner by the activator piston a little is pulled out of the cylindrical cavity in the application piston, wherein it entrains the closure element via the transmission element and releases the fluid channel, so that the second component can be filled into the cylindrical cavity.
  • the mixing and application capsule may have a machine-readable data carrier. This can carry data for at least one of the following parameters:
  • the data carrier may include in particular:
  • an optical code in particular a bar code or QR code, which is mounted on the jacket wall of the capsule housing;
  • an RFID tag which may preferably be located on or in the jacket wall of the capsule housing.
  • the present invention also provides a process for producing and dispensing a mixed product, in particular a dental material, with a mixing and application system of the type mentioned above, i. an operating procedure for the mixing and application system.
  • the method comprises:
  • the mixing and application capsule comprises a capsule housing and an application piston displaceably arranged in the capsule housing and a mixing chamber bounded by the capsule housing and the application piston with a first component and a fluid chamber formed on or in the application piston a fluid second component defined, wherein between the fluid chamber and the mixing chamber, a fluid channel is present;
  • the method may further comprise between step (b) and (c):
  • step (c) may include:
  • the handpiece is located in steps of (a) to (c) and, if necessary, during step (c1) in the base station.
  • the method may include:
  • step (c2) removing the handpiece from the base station (preferably before step (d) and after step (c) and optionally after step (c l).
  • the process may comprise:
  • this step may be triggered by one of the following events: (i) the user actuates a control on the handpiece or on the base station; (ii) the user returns the handpiece to the base station; or (iii) the application piston abuts the distal end of the capsule housing.
  • the method comprises after inserting the mixing and application capsule into the handpiece preferably the following steps:
  • Reading data from the data carrier
  • the mixing and application system can be used not only with mixing and application capsules of the type described in more detail above, but also with capsules in which a mixing process does not necessarily have to be carried out. Such capsules may nevertheless be designed to be compatible with the above-described mixing and application system.
  • the present invention relates to a more general form of an application capsule for the application of a product of at least one component, which is particularly well suited for use in a mixing and application system of the type described above.
  • the capsule has:
  • a capsule housing defining at least one component chamber for receiving the at least one component
  • an application piston displaceable in a distal direction in the cylindrical component chamber along a longitudinal axis for discharging the at least one component out of the component chamber through at least one distal discharge opening;
  • the application capsule has a coupling element which is designed to transmit a rotation about the longitudinal axis to the capsule housing.
  • the coupling element has a non-rotationally symmetrical driving region, which is designed to produce a form fit with a coupling region of a transmission element for the rotation with respect to a circumferential direction.
  • the non-rotationally symmetrical entrainment region can be formed in a proximal end region of the application capsule.
  • the driving region can form an open receptacle for the coupling region in the proximal direction.
  • the coupling element may have a toothing extending in the circumferential direction.
  • Such an application capsule may have further features of the above-described mixing and application capsules.
  • the coupling element and the application piston can be integrally formed together as a lid, which is connected as a whole with the capsule housing.
  • the coupling element and the application piston can be connected to each other in such a way over a weakening range, that the application piston can be separated by axial pressure from the coupling element.
  • the coupling element can in turn be formed integrally with the capsule housing.
  • the application capsule may in turn comprise a machine-readable data carrier. This can carry data for at least one of the following parameters:
  • the data carrier may include in particular:
  • an optical code in particular a bar code or QR code, which is mounted on the jacket wall of the capsule housing;
  • an RFID tag preferably on or in the mantle wall of the
  • Capsule housing can be located.
  • the present invention also further generally relates to An application system for use with an application capsule comprising a capsule housing and at least one product received in the capsule housing, the application system comprising:
  • a handpiece with a receptacle for the application capsule and with a feed mechanism to discharge the product from the capsule housing;
  • a reader to read data from a data carrier connected to the application capsule.
  • the above considerations on the data medium and its readout also apply mutatis mutandis to such a more general application system.
  • the reader may in particular be one of the following devices:
  • an optical reader for reading an optical code, in particular a barcode or QR code, or.
  • the application system comprises a base station with a holder for the handpiece
  • the reader is preferably arranged on the base station.
  • the application system can in turn have at least one control unit which is connected directly or indirectly to the reading device in order to receive the read-out data from the reading device, and the at least one control unit can be designed to determine at least one of the following parameters from the data read out:
  • the at least one control unit can in turn be designed to define and execute a mixing and dispensing program as a function of at least one of these parameters.
  • the application system can Having a rotary drive for generating rotations, wherein the handpiece has a transmission mechanism to transmit the rotations of the rotary drive to the capsule housing of the recorded in the handpiece application capsule.
  • the reader may then be configured to read the data from the data carrier while the capsule housing is rotating.
  • the present invention accordingly also relates more generally to a capsule with a corresponding data carrier.
  • the invention relates to an application capsule for applying a product of at least one component, comprising:
  • a capsule housing defining at least one cylindrical chamber for receiving the at least one component, the cylindrical chamber defining a longitudinal axis;
  • an application piston slidably disposed in the cylindrical chamber along the longitudinal axis for discharging the component from the chamber, the application capsule having a machine-readable data carrier, and the data carrier carrying data for at least one of the following parameters:
  • volume may include:
  • an optical code in particular a bar code or QR code, which is mounted on the jacket wall of the capsule housing;
  • the data carrier is preferably arranged in the region of the jacket wall.
  • the application capsule can be designed to be rotated in an application system.
  • This can be the Ap applicationsskapsel have a coupling element which is adapted to transmit a rotation about the longitudinal axis of the capsule housing.
  • the coupling element can be configured as already described in more detail above.
  • the coupling element may have a non-rotationally symmetrical entrainment region, which is designed to produce a form fit with a coupling region of a transmission element for the rotation with respect to a circumferential direction.
  • the non-rotationally symmetrical entrainment region can be formed in a proximal end region of the application capsule.
  • the driving region can form an open receptacle for the coupling region in the proximal direction.
  • the coupling element may have a toothing extending in the circumferential direction.
  • the present invention relates to a particularly well ventilated application capsule for applying at least one component.
  • This capsule features:
  • a capsule housing defining a cylindrical chamber for receiving the component, the cylindrical chamber defining a longitudinal axis;
  • an application piston slidably disposed in the cylindrical chamber along the longitudinal axis to discharge the component from the chamber, the application piston having a vent passage for venting the chamber,
  • the application capsule has a sealing plug which can be inserted into the ventilation channel
  • closure plug is arranged on the application piston in such a way that a gas exchange between the chamber and an environment of the capsule through the ventilation channel is possible
  • sealing plug can be inserted into the ventilation channel, so that the sealing plug closes the ventilation channel.
  • the sealing plug in the delivery condition is connected by means of predetermined breaking point bridges to the application piston, and the predetermined breaking point bridges break during the axial insertion of the sealing plug into the ventilation channel.
  • the closure plug can be designed as follows:
  • the closure stopper has a cylindrical jacket surface which forms an annular peripheral sealing surface at a proximal end of the closure stopper.
  • the lateral surface forms a plurality of guide surfaces which merge in a proximal direction in the annular sealing surface, and between the guide surfaces a plurality of longitudinal grooves are formed in the lateral surface, which serve for venting when the sealing plug is partially inserted into the through hole.
  • FIG. 1 is a perspective view of a first embodiment of the mixing
  • Fig. 2 is an exploded perspective view of the mixing and
  • Fig. 3 is a detailed perspective view of the mixing and application capsule of
  • Fig. 4 is a front view of the mixing and application system of Fig. 1;
  • Fig. 5 is a sectional view of the mixing and application system of Fig. 1 in the
  • Fig. 6 is a sectional view of the mixing and application system of Fig. 1 in the
  • Fig. 7 is a detail view of a part of the elements in the interior of the handpiece of
  • Fig. 8 is an exploded perspective view of the mixing and
  • Fig. 9 is a further perspective exploded view of the mixing and
  • FIG. 10 is a central sectional view of the mixing and application capsule of FIG. 3, together with a piston rod and a part of a Transmission mechanism, in a starting position;
  • FIG. 11 shows the elements of FIG. 10 in a first intermediate position
  • FIG. 12 shows the elements of FIG. 10 in a second intermediate position
  • FIG. 13 shows the elements of FIG. 10 in an end position
  • FIG. 15 shows a detailed view of a distal part of the mixing and application system of FIG. 1 in the starting position
  • Fig. 16 is a detail view of a proximal part of the mixing and
  • FIG. 17 is a detailed view of a distal part of the mixing and application system of FIG. 1 in an intermediate position;
  • Fig. 18 is a detail view of a proximal part of the mixing and
  • Fig. 19 is a central sectional view of a first variant of the mixing and
  • Fig. 20 is a central sectional view of a second variant of the mixing and
  • Fig. 21 is a perspective view of a variant of a lid of the mixing and
  • FIG. 22 shows a central sectional view of a mixing and application capsule according to a second embodiment
  • FIG. 23 is a side view of the mixing and application capsule of FIG. 22; FIG.
  • Fig. 24 is a central sectional view of the mixing and application capsule of Fig. 22 in the plane C-C of Fig. 23;
  • Fig. 25 is an exploded view of the mixing and application capsule of Fig. 22;
  • Fig. 26 is a further exploded view of the mixing and application capsule of
  • Fig. 27 is a central sectional view of the mixing and application capsule of Fig. 22, together with a piston rod and a part of a
  • FIG. 28 shows the elements of FIG. 22 in a first intermediate position
  • FIG. 29 shows the elements of FIG. 22 in a second intermediate position; FIG. the elements of Figure 22 in a third intermediate position.
  • FIG. 1 a perspective view of an application capsule for a finished product; a top view of the application capsule for illustrating two sectional planes E- E and F-F;
  • the application capsule in a first intermediate position; (a) central longitudinal section in plane F-F; (b) detail G; (c) central longitudinal section in plane E-E; (d) detail H;
  • FIG. 40 or 41 a flowchart of an operating method for the mixing and application system of FIG. 40 or 41.
  • FIGS. 1 to 4 show a first embodiment of a mixing and application system for producing and dispensing a dental material in different views.
  • the mixing and application system comprises a Mixing and application capsule 100 (hereinafter referred to simply as a capsule) according to a first embodiment, a handpiece 200 and a base station 300.
  • the base station 300 comprises a housing 310, on which a handpiece receptacle 320 is formed.
  • a button 330 serves to operate the base station.
  • the handpiece 200 is inserted into the handpiece receiver 320 of the base station 300.
  • two coding ribs 211 are formed on the handpiece housing 210 as well as two coding grooves 321 which are complementary to the handpiece receptacle 320. These prevent rotation of the handpiece 200 in the base station 300.
  • the handpiece 200 has a laterally open capsule receptacle 212 into which the capsule 100 can be inserted laterally.
  • Two buttons 213, 214 serve to operate the handpiece 200.
  • the capsule 100 of the first embodiment shown alone in FIG. 3 comprises a capsule housing 110, a cover 120 and an application tip 140.
  • FIGS. 5 and 6 The internal structure of the handpiece 200 and the base station 300 is illustrated in FIGS. 5 and 6.
  • a piston rod 220 Inside the handpiece housing 210 there are a piston rod 220, a transmission 230 for advancing the piston rod 220, which will be explained in more detail below in connection with FIG. 7, and a transmission mechanism 240, also explained below in connection with FIG. 7, for transmitting torsional vibrations from the base station 300 on the capsule housing 110, a drive motor 250 which drives the gear 230, a power source for the drive motor 250 in the form of a rechargeable battery 260 and a control unit 270.
  • the control unit 270 is on the one hand adapted to the drive motor 250 according to a program described in more detail below head for.
  • the control unit 270 serves to inductively recharge the rechargeable battery 260 in a manner known per se with the aid of an induction coil, which is not illustrated, and likewise to inductively communicate with the base station 300.
  • a torsional vibration drive 340 Inside the housing 310 of the base station 300 is a torsional vibration drive 340. This generates torsional vibrations, ie an oscillating rotational movement.
  • the frequency of the torsional vibrations can be, for example, in the range of about 2 Hz to 200 Hz. In particular, the frequency can be at least 5 Hz.
  • the amplitude of the torsional vibrations from reversal point to reversal point is preferably at least 5 °, more preferably at least 10 °. It can be at least 20 °.
  • Deviating amounts are possible. Frequency and amplitude together determine the spin and thus the achievable mixing effect; the greater the frequency and the amplitude, the better will be the mixing effect as a rule.
  • Suitable torsional vibration drives are known per se and are used, for example, in electric toothbrushes (in particular so-called sonic toothbrushes).
  • a control unit 350 controls the torsional vibration drive 340.
  • the control unit 350 generates an alternating electromagnetic field via an induction coil, not shown, to inductively charge the battery 260 in the handpiece via the control unit 270 of the handpiece 200.
  • the control unit 350 is designed to inductively communicate with the control unit 270 in the handpiece, ie to transmit control data inductively in both directions.
  • a transformer 360 is provided to power the control unit 350.
  • the transformer can also be designed as a separate unit, for example as a plug transformer.
  • one or more weights may also be provided in the base station 300.
  • FIG. 7 the piston rod 220, the gear 230, the transmission mechanism 240 and the drive motor 250 of the handpiece 200 are illustrated in greater detail.
  • the piston rod 220 runs centrally along a longitudinal axis L. At its distal end, it has a feed flange 221 with an enlarged diameter. At its proximal end, the piston rod 220 on both sides on two diametrically opposite sides radially outwardly projecting connecting flange 222.
  • the piston rod 220 acts on the capsule 100 in a manner described in more detail below.
  • the transmission 230 comprises two threaded rods 231 extending decentrally parallel to the longitudinal axis L. The threaded rods 231 are fixedly attached to the connecting flange 222 of the piston rod 220.
  • the transmission 230 also includes a base plate 232, to the decentralized drive gear 233, two intermediate gears 234 and two externally toothed threaded nuts 235 are mounted.
  • the drive gear 233 is rotationally secured to the drive shaft 251 of the drive motor 250 is connected.
  • the two intermediate gears 234 mesh with the drive gear 233 and with each one of the threaded nuts 235.
  • the intermediate gears 234 transmit a rotational movement of the drive shaft 251 on the threaded nuts 235.
  • Each one of these threaded nuts 235 runs on each one of the threaded rods 231 and thereby pushes in a rotary motion the respective threaded rod 231 in the axial direction. Overall, this achieves that a rotational movement of the drive shaft 251 is converted into an axial feed movement of the piston rod 220.
  • the transmission mechanism 240 comprises a central transmission rod 241, to which a fork element 242 adjoins in the distal direction.
  • the fork element comprises a transversely extending to the longitudinal axis crossbar 243 (also referred to as a yoke) and two decentralized parallel to the longitudinal axis extending leg. At their respective distal end, the legs are connected to a coupling region in the form of a circumferentially closed transmission ring 244.
  • the transmission ring 244 is designed to be inserted in a rotationally secured manner in a proximally open region of the lid 120 of the capsule 100.
  • the transmission ring 244 is equipped on its outer circumference with an external toothing 245.
  • the transmission rod 241 has at its proximal end a plug-in receptacle 246 (see FIGS. 5 and 6), into which the drive shaft 341 of the torsional vibration drive 340 is inserted in a rotationally secured manner. In the circumferential direction, there is a positive connection between the drive shaft 341 and the plug receptacle 246 in order to be able to securely transmit torsional vibrations to the transmission mechanism 240. Overall, in this way, the transmission mechanism 240 causes a transmission of torsional vibrations from the torsional vibration drive 340 on the capsule housing 110th
  • the capsule 100 is illustrated in more detail in FIGS. 8-10.
  • the capsule housing 110 has a circumferential jacket wall 111.
  • a circumferential collar 112 projects radially outward. Proximal from the collar 112 is on the shell wall 111 an outwardly projecting annular bead 114 is formed. Between the collar 112 and the annular bead 114 thus a circumferential outer annular groove is formed.
  • the part of the jacket wall 111 located proximally from the collar 112 forms a retaining ring 113 for the cover 120.
  • the capsule housing 110 has a distal end wall 115 on which a connection region 116 for the application tip 140 is formed.
  • connection region 116 surrounds a discharge opening for the finished dental material to be discharged.
  • This discharge opening is initially closed by a relatively thin sealing film 117 (see FIG. 10).
  • the closure film 117 is formed integrally with the end wall 115 and has a cross-shaped weakened area.
  • the capsule housing 110 delimits a cylindrical mixing chamber K1 for receiving a powdery first component of the dental material to be produced.
  • the cylindrical mixing chamber Kl defines the position of the central longitudinal axis L.
  • the cover 120 has an application piston 121, which protrudes in the region of the retaining ring 1 13 in the proximal end of the capsule housing 1 10.
  • two mutually radially opposed mixing vanes 122 are formed. These protrude from the radially outer, circumferential edge of the distal end of the application piston 121 along each of a direction which is inclined to the longitudinal axis L, inwardly into the cylindrical mixing chamber Kl inside.
  • Each mixing blade 122 has an elongate, flat shape, here the shape of an elongated rectangular plate, and is attached with one of its short sides to the radially outer edge of the distal end of the application piston 121. Instead of a rectangular shape, the mixing blades can also have any other shape.
  • the application piston 121 has a continuous central bore 124, which forms a fluid channel.
  • a pin 123 extending axially along the longitudinal axis and projecting in the proximal direction is subsequently arranged on the bore 124.
  • the pin 123 is integrally connected to the application piston 121 via a peripheral weakening region.
  • the distal end of the pin 123 thereby forms a closure element for the bore 124, while the remaining pin 123 forms a transmission element for transmitting an axial compressive force on the closure element.
  • the closure member for the bore 124 and the transmission member are integrally formed integrally in the form of the pin 123.
  • the cover 120 also has a coupling element in the form of a coupling ring 125.
  • the coupling ring 125 is integrally connected to the application piston 121 via a peripheral weakening region on the outer circumference of the application piston 121. With its distal end, the coupling ring 125 engages around the retaining ring 113 formed at the proximal end of the capsule housing 110. At its distal end, it has a radially inwardly projecting annular bead, which engages in the annular groove on the retaining ring 113. As a result, the coupling ring 125 is locked to the proximal end of the capsule housing 110.
  • the coupling ring 125 in the circumferential direction is a frictional connection between the coupling ring 125 and the capsule housing 110.
  • the coupling ring 125 may be materially connected to the capsule housing 110.
  • the proximal end of the coupling ring 125 is formed as a proximally open receptacle for the already mentioned transmission ring 244 of the fork element 242.
  • the coupling ring 125 on the inside an internal toothing 126 which is complementary to the external teeth 245 of the transmission ring 244.
  • a proximal bounding foil 130 covers the proximal side of the application plunger 121 and the pin 123. It is of circular, domed shape. With its peripheral outer edge 123, the proximal boundary foil 130 is materially connected to the application piston 121.
  • the proximal boundary foil 130 may be formed, for example, as a composite foil with an aluminum layer and at least one plastic layer. It may, for example, be sealed by inductive welding on the proximal side of the application piston 121.
  • the cavity formed between the application piston 121 and the proximal boundary foil 130 forms a fluid chamber K2 for a fluid second component of the dental material to be produced.
  • the application tip 140 is provided with an insertion sleeve 141 in the connection region 116 the capsule housing 110 inserted. It has an application cannula 142 for applying the finished dental material.
  • FIGS. 10 to 13 illustrates how a dental material is produced and applied with the aid of the mixing and application system.
  • the handpiece 200 is located in the base station 100.
  • the first, powdered component of the dental material is located in the mixing chamber K1 and the second, fluid component of the dental material in the fluid chamber K2.
  • the bore 124 is closed by the pin 123.
  • the outlet of the mixing chamber K 1 is closed by the sealing film 117.
  • the piston rod 220 is located at an axial distance proximal of the proximal confinement sheet 130.
  • the transmission ring 245 of the fork member 242 is located proximally of the coupling ring 125.
  • the piston rod 220 abuts at its proximal end to the transverse bracket 243 of the fork member 242. As a result, the piston rod 220 prevents axial movement of the fork member 242 in the distal direction.
  • the preparation of the dental product is now started by the user pressing the button 330 on the base station 300.
  • This first causes the control unit 350 of the base station 300 to communicate with the control unit 270 in the handpiece 200 to activate the drive motor 250 in the handpiece 200 so as to axially displace the piston rod 220 axially by a first amount into the distal one by means of the transmission 230 Advancing direction.
  • the piston rod 220 exerts an axial compressive force on the pin 123 via the proximal limiting foil 130.
  • This pressure force causes the pin 123 at the circumferential weakening region of the application piston 121 tears off and is gradually pressed into the bore 124.
  • FIG. 11 shows the state which occurs when the piston rod 220 has advanced so far in the distal direction that the second component has been pressed completely out of the fluid chamber K2 into the mixing chamber Kl.
  • the proximal boundary foil 130 now lies largely flat on the proximal side of the application piston 121.
  • the pin 123 is completely received in the bore 124.
  • the application piston 121 is still connected in one piece with the coupling ring 125, and the outlet of the mixing chamber K1 is still closed by the sealing film 117.
  • the mixing chamber Kl unchanged on their initial volume.
  • the transmission ring 244 of the fork element 242 is now inserted into the coupling ring 125.
  • the internal teeth 126 of the coupling ring 125 cooperates with the external teeth 245 of the transmission ring 244, there is a positive connection in the circumferential direction between the transmission mechanism 240 and the coupling ring 125.
  • forces acting in the circumferential direction can be effectively transferred to the capsule housing 110.
  • the control unit 350 in the base station 300 now communicates with the control unit 270 in the handpiece 200 such that the drive motor 250 retracts the piston rod 220 slightly again.
  • the piston rod 220 is decoupled in terms of its force from the capsule 100.
  • the control unit 350 activates the torsional vibration drive 340 in the base station 300.
  • the torsional vibrations are transmitted to the transmission ring 244.
  • This transmits the torsional vibrations in turn to the coupling ring 125 and the thus positively and / or materially connected capsule housing 1 10.
  • the entire capsule housing 1 10 is put into strong torsional vibrations.
  • the mixing vanes 122 move through the components due to torsional vibrations and produce a shearing action. As a result, an efficient mixing of the components is achieved. As a result, the ready-to-use dental product is obtained.
  • the control unit 350 of the base station again communicates with the control unit 270 of the handpiece 200 to again activate the drive motor 250, so that the Piston rod 220 is advanced in the distal direction again.
  • the piston rod 220 now exerts an increasing axial compressive force on the application piston 121.
  • the application piston 121 ruptures at its surrounding weakened area from the coupling ring 125.
  • the application piston 121 By further advancing the piston rod 220, the application piston 121 now moves in the interior of the capsule housing 110 in the distal direction.
  • the application piston 121 compresses the dental product contained in the mixing chamber K1 as well as the air also contained therein.
  • the air collects mainly due to the buoyancy at the top.
  • the air gathers at the distal end of the mixing chamber K1 in the region of the sealing film 117.
  • the sealing film 117 ruptures and the air passes through the application tip 140 pushed out.
  • only the finished dental product remains in the mixing chamber K1.
  • the control unit 270 detects this and then stops the feed of the piston rod.
  • the dental product is discharged.
  • the handpiece 200 is removed from the base station 300.
  • the control unit 270 of the handpiece 200 again activates the drive motor 250, so that the piston rod 220 is advanced further in the distal direction.
  • the dental product now passes through the outlet of the capsule housing 1 10 in the application tip 140. From there it is applied directly to the desired location. This situation is illustrated in FIG.
  • the application piston 121 advances beyond the position in the distal direction where the mixing vanes 122 first contact the distal end wall 115 of the capsule housing 110, the mixing vanes 122 begin to flex inwardly until finally flat on the distal end of the application piston 121 rest.
  • FIG. The dental material is now completely discharged from the mixing chamber, and the application piston 121 has reached its distal end position.
  • the control unit 270 in the handpiece 200 finally drives the drive motor 250 in such a way that it retracts the piston rod 220 back into the starting position of FIG.
  • the proximal end of the piston rod 220 again abuts the proximal end of the fork element 242 and carries it along in the proximal direction.
  • the transmission ring 244 is pulled out of the coupling ring 125 in the proximal direction.
  • the capsule 100 can now be easily removed laterally from the handpiece 200.
  • This reverse movement of the piston rod 220 can be triggered by one of the following events: (i) by operation of the rear button 214 on the handpiece; (ii) automatically by the control unit 350 of the base and / or the control unit 270 of the hand piece, when one of these control units recognizes that the hand piece 200 is inserted into the base station 300; and / or (iii) in that the control unit 270 recognizes that the application piston 121 abuts against the distal end wall 15 of the capsule housing 110, that is to say that the capsule has been emptied maximally.
  • Figures 14-18 illustrate how the handpiece 200 mechanically interacts with the base station 300.
  • the figures 14-16 show the handpiece in the initial state, in which the piston rod 220 is in its maximum retracted position.
  • the transmission mechanism 240 is in a retracted position, in which the transmission ring 244 laterally releases the capsule receiver 212.
  • a compression spring 342 surrounds the drive shaft 341 of the torsional vibration drive 340. This compression spring is compressed in the initial state between the plug receptacle 246 of the transmission mechanism 240 and the housing of the torsional vibration drive 340. Thereby, the compression spring 342 presses the transmission mechanism 240 in the distal direction. Since the connecting flange 222 of the piston rod 220 abuts against the crossbar 243 of the fork member 242, the piston rod 229 prevents the transmission mechanism 240 from moving in the distal direction.
  • FIGS. 17 and 18 show the handpiece in a state in which the application piston 121 has been advanced by means of the piston rod 220 so far that the second component has been pressed out of the fluid chamber. Due to the movement of the piston rod 220 in the distal direction, the transmission mechanism 240 could now also due to the spring force generated by the compression spring 342 move in the distal direction. As a result, the transmission ring 244 has penetrated into the interior of the coupling ring 125 and has produced a coupling of the transmission mechanism 240 with the capsule housing 110.
  • the compression spring 342 may also be mounted at a different location, in particular at a suitable location within the handpiece 200.
  • FIG. 19 illustrates a variant of the capsule housing 110 of the capsule 100 according to the first embodiment.
  • the discharge tip 140 is formed integrally with the capsule housing 110.
  • the capsule housing of Figure 19 corresponds to the capsule housing of Figures 3 and 8-13.
  • FIG. 20 illustrates a further variant of the capsule housing 110 of the capsule 100 according to the first embodiment.
  • This capsule housing has, in the region of the transition between the cylindrical jacket wall 111 and the distal end wall 115, two diametrically opposed mixing vanes 118, which are integrally formed with the capsule housing 110 and protrude obliquely inclined to the longitudinal axis into the interior of the mixing chamber from a region close to the jacket wall.
  • the capsule housing of Figure 20 again corresponds to the capsule housing of Figures 3 and 8-13.
  • the mixing vanes 118 may be provided instead of the mixing vanes 122 on the application piston 121, or they may be provided in addition to these.
  • FIG. 21 illustrates a variant of the cover 120 of the capsule 100 according to the first embodiment.
  • the mixing vanes 122 again have an elongated, flat shape. However, the mixing vanes 122 are twisted along their own longitudinal axis in order to improve the shearing action in the torsional vibration and thus the mixing effect.
  • FIG. 22 shows a second embodiment of a mixing and application capsule. Like-acting parts are designated by the same reference numerals as in the first embodiment.
  • the second embodiment is different from the first embodiment only by the way in which the fluid chamber K2 is formed, and how the central bore 124 of the application piston 121 is closed.
  • a first, distal boundary foil 132 is sealed onto an edge area 133 on the proximal side of the application piston 121.
  • a second, proximal delimiting foil 130 with its edge region 131 is sealed onto this distal delimiting foil 132.
  • the central bore 124 is open.
  • a piercing element in the form of a piercing mandrel 127 is formed on the proximal end face of the application piston 121.
  • distal pressure is applied to the proximal confinement foil 130 by the piston rod 220, this causes the distal constraint foil 132 to be pressed against the piercing mandrel 127 and thereby rupture. In this way, the second component from the fluid chamber K2 pass through the central bore 124 into the mixing chamber Kl.
  • FIGS. 23-31 illustrate a third embodiment of a mixing and application capsule.
  • the application piston 121 comprises a circumferential jacket wall and a distal end wall, which together define a cylindrical cavity.
  • an axially displaceable activator piston 150 is used.
  • the activator piston 150 has on its distal side an axially extending locking pin 151, at the distal end of which a sealing plug 152 with a slightly enlarged diameter is formed.
  • the sealing plug 152 closes the central bore 124 in the distal end wall of the application piston 121.
  • the circumferential jacket wall and the distal end wall of the application piston 121 and the activator piston 150 jointly delimit the cylindrical fluid chamber K2.
  • Figures 27-31 illustrate a mixing and application process with the mixing and Application capsule of the third embodiment.
  • the application piston 121 is integrally connected to the coupling ring 125 and thereby axially fixed to the capsule housing 110.
  • the activator piston 150 is in a proximal starting position.
  • the sealing plug 152 closes the central bore 124 of the application piston 121.
  • the piston rod 220 is located at a distance proximal from the application piston 121 and activator piston 150.
  • the transmission ring 244 is located at a distance proximally from the coupling ring 125.
  • the piston rod 220 When the piston rod 220 is advanced in the distal direction, it initially exerts a distal compressive force only on the activator piston 150.
  • the outer diameter of the feed flange 221 is smaller than the outer diameter of the activator piston 150.
  • the activator piston 150 is advanced within the application piston 121 in the distal direction.
  • the closure pin 151 presses the closure plug 152 out of the central bore 124 in the distal end wall of the application piston 121.
  • the closure stopper 152 releases an annular fluid channel between the closure pin 151 and the surrounding end wall of the application piston 121.
  • the piston rod 220 is again pulled back slightly to decouple the piston rod 220 from the activator piston 150, and torsional vibrations are applied to the capsule housing 110, whereby the two components in the mixing chamber K1 are mixed.
  • the piston rod 220 is advanced again in the distal direction.
  • the application piston 121 with the activator piston 150 received therein is separated from the coupling ring 125 and advanced in the distal direction.
  • FIG. Now, when the application piston 121 is advanced further in the distal direction, the pressure in the mixing chamber K1 sharply increases, and the sealing film 117 ruptures. As a result, the air contained in the mixing chamber K1 escapes through the application tip 140, and the finished mixed product can be applied. This situation is illustrated in FIG.
  • FIG. 32 shows a schematic flow chart of a mixing and application process with the mixing and application system of the present invention.
  • step 401 a fresh capsule 100 is inserted into the handpiece 200 while it is in the base station 300.
  • step 402 the user presses the button 330 on the base station 300. This drives the drive motor inside the handpiece 200 to advance the piston rod in the handpiece 200, thereby introducing the second component from the fluid chamber K2 into the mixing chamber K1.
  • the piston rod is retracted somewhat in the proximal direction to decouple the application piston 121 from the piston rod 220, thus avoiding the transfer of forces between the application piston 121 to the piston rod 220 during the subsequent mixing operation.
  • step 404 the torsional vibration drive 340 in the base station 300 is activated, causing the mixing and application capsule 100 to be torsionally vibrated.
  • the second component in the mixing chamber K1 is mixed with the first component and the finished mixed product is formed.
  • the piston rod is advanced so far in the handpiece 200 in the distal direction that the application piston 121 is torn off from the coupling ring 125.
  • the piston rod is advanced further, so that the application piston 121 moves in the distal direction, opens due to the resulting pressure of the closing film 1 17 and the mixing chamber Kl is vented.
  • Steps 402-406 run after pressing the button 330 fully automatic.
  • step 407 the user removes the handpiece 200 from the base station 300.
  • step 408 the user presses the button 213 on the handpiece.
  • the control unit 270 of the handpiece 200 again activates the drive motor 250 in order to advance the application piston 121 further and thus to discharge the finished mixed product.
  • the user presses the button 214 on the handpiece 200 in step 409, or returns the handpiece 200 to the base station 300 again.
  • control unit 270 of the handpiece 200 activates the drive motor 250 in the opposite direction to retract the piston rod 220 from the capsule 100 so that the user can remove the capsule from the handpiece 200 , While the handpiece 200 is in the base station 300, the battery 260 in the handpiece is charged by the base station.
  • mixing vanes of the type mentioned above other forms of mixing elements may be arranged in the mixing chamber, as long as they produce a shearing action in torsional vibrations of the mixing chamber.
  • the torsional vibration drive can also be arranged in the handpiece instead of in the base.
  • Various other types of mixing and application capsules can be used.
  • the system can also be used for other two-component mixtures.
  • the design and size of the capsule can be adapted to the specific requirements. Thus, larger capsules can be used if e.g. a bone cement or bone substitute material to be produced and discharged.
  • FIG. 33 illustrates a fourth embodiment of a mixing and application capsule.
  • the capsule comprises a capsule housing 110 having a circumferential casing wall 11, a distal end wall 115 and a connection region 116 formed thereon for an application tip 140.
  • the connection region 116 in turn surrounds a discharge opening, which is initially surrounded by a Closure film 117 is closed.
  • the capsule comprises a cover 120, which in turn forms an application piston 121 and a coupling ring 125 with internal toothing 126 connected thereto over a weakened area.
  • the lid 120 is connected to the capsule housing 110 in the same manner as in the first embodiment of the capsule shown in Figs. 1, 3 and 8-13.
  • the capsule housing 110 does not confine a single cylindrical mixing chamber K1 but two cylindrical component chambers K1 'and K2' which are separated from one another by a rigid partition wall 160.
  • the partition wall 160 in the present example runs centrally in the capsule housing 110, i. it contains the central longitudinal axis L of the capsule housing 110. It may have a varying thickness and may be e.g. in such a way from the central longitudinal axis L outwardly widen that the two component chambers ⁇ , K2 'receive a circular cross-section, ie a total circular cylindrical shape. In other embodiments, however, it may also be a simple flat wall, so that the two component chambers each receive a nearly semicircular cross section.
  • the partition 160 is connected to the capsule housing 110 laterally and distally without interruption. In particular, it is connected at its distal end continuously to the distal end wall 115 of the capsule housing.
  • the dividing wall 160 traverses the discharge opening and with its distal end divides the discharge opening into two partial openings. In other embodiments, two separate discharge openings may be present in the end wall 115, both opening into the application tip 140.
  • Each of the partial openings or discharge openings is closed by a sealing film 117.
  • the partition wall 160 is formed integrally with the capsule housing 110.
  • the application piston 121 has two partial pistons 161, 162.
  • Each partial piston 161, 162 is rigidly connected to a base region 165 via a respective piston rod 163, 164.
  • Each partial piston 161, 162 projects into one of the two component chambers ⁇ or K2 'and can be displaced therein axially along the longitudinal axis L.
  • each partial piston 161, 162 has a cross-section which corresponds to the cross-section the corresponding component chamber ⁇ , K2 'corresponds.
  • each partial piston 161, 162 lies circumferentially sealingly against the jacket wall 111 of the capsule housing 110 and the partition wall 160.
  • a gap 166 is formed between the piston rods 163, 164.
  • the component chambers ⁇ and K2 ' are hermetically separated from each other.
  • a flowable component of a dental product is taken, in particular a liquid or a paste.
  • a static mixer 167 is arranged, which can be in particular a Scherblendenmischer per se known type.
  • a shearblend mixer has a mixing coil with a plurality of shear shutters arranged axially one behind the other and running transversely to the direction of flow.
  • a static mixer of another type known per se it is also possible to use.
  • the capsule is inserted into the handpiece 200, as is the case with the first embodiment of the capsule.
  • the handpiece 200 advances the piston rod 220 in the distal direction.
  • the application piston 121 is advanced in the distal direction along the longitudinal axis L.
  • the sealing film 117 ruptures at the ends of both component chambers ⁇ and K2 ', and the two components pass from the component chambers ⁇ , K2' into the applicator tip 140.
  • the components are interconnected by the static mixer 167 mixed and exit as a finished product from the distal end of the application tip 140.
  • the third embodiment shown in FIG. 33 is particularly suitable for producing liquid or pasty products from two liquid or pasty components.
  • the mixing and application process is simpler than the first and second embodiments because it is not necessary to spin the capsule in order to mix the components.
  • the torsional vibration drive 340 in the base station 300 may remain inoperable or used for other purposes, such as reading a bar code or RFID tag on the capsule housing 110 as well will be described in more detail below.
  • for transmitting rotations to the capsule serves, as in the preceding embodiments of mixing and application capsules, coupling ring 125 with its coupling region arranged proximally from the application piston 121.
  • such a capsule can also be used in a discharge system without torsional vibration drive.
  • FIGS. 34-38 illustrate an application capsule for a one-component finished product.
  • This capsule has a device for venting before the actual discharge process.
  • Like acting parts are again denoted by the same reference numerals as in the above-explained first embodiment of a mixing and application capsule.
  • the capsule in turn has a capsule housing 110 with a circumferential jacket wall 111.
  • a barcode 190 is attached by way of example here, the function of which will be explained in more detail below.
  • a coupling ring 170 is formed here in one piece with the capsule housing 110.
  • the coupling ring 170 with internal teeth 171 corresponds in construction and function of the coupling ring 125 of the embodiments of mixing and application capsules described above. It is in turn arranged on a proximal end region of the capsule.
  • the coupling ring 170 is made in one piece with the capsule housing 1 10, while the coupling ring 125 of the above embodiments is formed as part of a lid 120.
  • an application piston 180 is displaceably arranged, which rests circumferentially sealingly on the inside of the capsule housing 110.
  • the application piston 180 has a central bore 181, which serves as a venting channel. Above the proximal end of the bore 181, a sealing plug 182 is arranged.
  • the closure plug 182 projects proximally over the application piston 180.
  • the sealing plug 182 is connected at its distal end in the region of the central bore 181 via predetermined breaking point bridges 183 to the proximal end of the application piston 180.
  • the sealing plug 182 is of approximately cylindrical shape. Its lateral surface forms a plurality of guide surfaces 184, which merge at the proximal end of the sealing plug 182 in an annular circumferential sealing surface 186.
  • Each guide surface 184 has the shape of a cylinder jacket segment. In the circumferential direction between the guide surfaces 184 a plurality of longitudinal grooves 185 are formed. A distal end portion 187 distal to the guide surfaces 184 has the stopper 182 of reduced outer diameter; In this area, the predetermined breaking point bridges 183 are arranged, which connect the sealing plug 182 with the application piston 180. In the distal end region 187 and in the region of the longitudinal grooves, the outer diameter of the sealing plug 182 is smaller than the inner diameter of the central bore 181. As a result, there are a plurality of gas exchange channels 188 between the sealing plug 182 and the application piston 180, which allow a gas exchange.
  • the outer diameter of the sealing plug 182 corresponds to the inner diameter of the central bore 181 or is slightly larger than this inner diameter to ensure a full guide and sealing effect when the closure plug 182 is inserted into the central bore 181 ,
  • the capsule contains a ready-to-use product.
  • the capsule is again inserted into the handpiece 200.
  • the piston rod 220 is advanced in the handpiece 200 in the distal direction.
  • the piston rod rests on the proximal end of the closure plug 182 and exerts pressure in the distal direction on this end.
  • the unit of application piston 180 and closure plug 182 begins to move in the distal direction, and although such that the predetermined breaking point bridges 183 initially remain intact.
  • the sequence of movements is illustrated in FIGS. 36-38.
  • the capsule is shown in its initial position. Inside the capsule, a product chamber K is formed, in which the product to be discharged and air are located (see Figures 36 (a) and (c)). At the distal end, the chamber K is closed in the direction of the application tip 140 by a closure film 117. Now, as the unit of application piston 180 and occlusion plug 182 is advanced in the distal direction, the air escapes outwardly through the gas exchange channels 188 from inside the capsule (see Figure 36 (d)). The predetermined breaking point bridges 183 remain intact (see FIG. 36 (b)), as does the closing film 117.
  • the capsule is shown in a first intermediate position.
  • the piston rod has now advanced the application piston 180 together with the stopper 182 in the distal direction that all the air has escaped through the gas exchange channels 188 from the chamber K and essentially only the product to be discharged is in the chamber K (see FIGS. 37 (a) and (c)).
  • the sealing plug 182 is in contact with the application piston 182 via the intact predetermined breaking point bridges 183 (see FIG. 37 (b)) and releases the channels 188 (see FIG. 37 (d)).
  • the plug 182 Upon further advancement of the piston rod, the plug 182 is fully inserted into the central bore 181. The resulting third intermediate position is illustrated in FIG. The sealing surface 186 now lies circumferentially on the inner wall of the central bore 181. As a result, the sealing plug 182 now seals the application piston 180 in the proximal direction, and neither air nor product can escape through the central bore 181.
  • This embodiment of a capsule is particularly suitable for one-component products in the form of high-viscosity pastes.
  • no torsional vibration drive is needed.
  • the system may be configured to vibrate the capsule for a certain time prior to the start of the actual discharge operation. This can e.g. happen before the piston rod is advanced for the first time, or after the capsule has been vented and the stopper plug has been fully inserted into the application piston.
  • one or more mixing elements such as e.g. Blades are provided, as has already been explained in connection with the first and second embodiment of a mixing and application capsule.
  • the capsule can be packed in a hermetically sealed bag, eg made of a composite foil with a metal layer.
  • a protective film eg in the form of a composite film with a metal layer
  • This protective film is either manually removed prior to insertion into the handpiece 200, or is designed to remain on the capsule upon insertion into the handpiece and then to rupture upon initial advancement of the piston rod.
  • the protective film can have a corresponding weakening range.
  • FIG. 40 shows a second embodiment of a mixing and application system. This embodiment largely corresponds to the above-explained first embodiment of a mixing and application system, as shown in Figures 1-18. For identical or equivalent parts, the same reference numerals as in the first embodiment are used.
  • the second embodiment has a back wall 370 that extends parallel to the longitudinal axis of the handpiece 200.
  • a data reader here in the form of a bar code reader 371, attached.
  • a capsule 100 is added.
  • a machine-readable data carrier in the form of a bar code 190 is printed.
  • the bar code reader 371 is arranged and adapted to read the bar code 190 when the handpiece 200 is received in the base station 300.
  • the torsional vibration drive of the handpiece 200 rotates the capsule 100 about its longitudinal axis and thus passes along the barcode 190 printed on the barcode reader 371 along the circumferential direction.
  • any other optical code may be mounted on the shell wall 111 of the capsule housing 110, e.g. a two-dimensional QR code.
  • the data reader may also be another type of optical reader, e.g. to act as a QR code reader. Suitable optical readers are commercially available and well known in the art
  • the data reader is controlled by the control unit 350 in the interior of the base station 300 and transmits the read-out data of the bar code to the control unit 350.
  • the data read out can be, in particular, the following types of data:
  • Type of capsule for example, whether the capsule is a single-component capsule, a capsule having two juxtaposed component chambers, or a capsule containing a powder and a liquid as in the first three embodiments, etc.;
  • Contents of the capsule type and quantity of the first and second component or product
  • the control unit 350 in the base station 300 transmits a part of the read-out data or data derived therefrom to the control unit 270 in the interior of the handpiece 200.
  • the mixing and application system can automatically recognize how the product should be discharged without the user needing to know and observe the corresponding discharge conditions.
  • the handpiece 200 with the capsule 100 is inserted into the base station 300.
  • the capsule 100 is rotated by the torsional vibration drive 340 in the base station 300, and the bar code 190 is read out by the bar code reader 371.
  • the read-out data is transmitted to the control unit 350 in the base station 300.
  • the control unit now starts the necessary preparatory actions such as fluid transfer, mixing, venting, etc. These actions vary depending on the type of capsule.
  • FIG. 41 shows a third embodiment of a mixing and application system. This embodiment largely corresponds to the second embodiment explained above, as shown in FIG. For identical or equivalent parts, the same reference numerals as in the second embodiment are used.
  • the third embodiment has an RFID reader 372 on.
  • an RFID tag (RFID transponder) 191 is applied or embedded in this jacket wall 111.
  • the RFID reader 372 is arranged and adapted to read out the RFID tag 191 when the handpiece 200 is received in the base station 300.
  • the torsional vibration drive 340 of the base station 300 rotates the capsule 100 about its longitudinal axis and thus guides the RFID tag 191 past the RFID reader 372.
  • Suitable RFID tags and associated RFID readers are commercially available and well known in the art. The use of RFID tags in particular has the advantage that such a system is less susceptible to contamination.
  • FIG. 42 shows a flow chart which illustrates the sequence of a discharge operation using a data reader of the type of the readers 371, 372.
  • a capsule with a data carrier is inserted into the handpiece.
  • data is read from the data carrier using the reader.
  • parameters are derived from these data that define the type and content of the capsule and that indicate what type of mixing and / or dispensing operation is to be performed on the capsule.
  • a mixing and discharge program is determined on the basis of these parameters, whereby a mixing operation can also be dispensed with, depending on the type of capsule.
  • the mixing and dispensing program is then executed. This program may e.g. steps 402-408 of Figure 32 or other steps.
  • any other type of holder for the reader 371 or 372 may be provided, as long as the reader is arranged in an area in which it can read the data carrier on the capsule.

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Abstract

Ein Misch- und Applikationssystem umfasst ein Handstück (200) und eine Basisstation (300). Das Handstück weist eine Aufnahme (212) für die Misch- und Applikationskapsel und einen Vorschubmechanismus auf, um einen Applikationskolben im Kapselgehäuse (110) der Misch- und Applikationskapsel vorzuschieben. Die Basisstation nimmt das Handstück auf. In der Basisstation ist ein Drehschwingungsantrieb (340) zur Erzeugung von Drehschwingungen angeordnet. Das Handstück weist einen Übertragungsmechanismus auf, um die Drehschwingungen vom Drehschwingungsantrieb auf das Kapselgehäuse zu übertragen. Eine speziell hierfür ausgestaltete Misch- und Applikationskapsel weist eine Mischkammer auf, in der Mischflügel angeordnet sind. Im Misch- und Applikationssystem sind verschiedene Arten von Kapseln einsetzbar. Die Kapsel kann einen maschinenlesbaren Datenträger mit relevanten Parametern für den Misch- und Austragvorgang tragen.

Description

TITEL
MISCH- UND APPLIKATIONSSYSTEM FÜR EIN DENTALPRÄPARAT
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Misch- und Applikationssystem zur Herstellung und zum Austragen eines Mischprodukts aus zwei Komponenten, insbesondere eines Dentalpräparats, eines Knochenzements oder eines Knochenersatzstoffes. Die vorliegende Erfindung betrifft ausserdem eine Misch- und Applikationskapsel zur Verwendung in einem derartigen Misch- und Applikationssystem sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Mischprodukts mit einem derartigen Misch- und Applikationssystem. STAND DER TECHNIK
Aus dem Stand der Technik ist eine grosse Zahl von unterschiedlichen Misch- und Applikationskapseln für Dentalpräparate bekannt. Eine derartige Kapsel enthält in der Regel eine Mischkammer, in der eine pulverförmige erste Komponente des Dentalpräparats aufgenommen ist. Die Kapsel enthält ausserdem eine Fluidkammer, in der eine fluide zweite Komponente des Dentalpräparats aufgenommen ist. Um das Mischprodukt herzustellen, wird zunächst die fluide zweite Komponente mit Hilfe einer Zange oder manuell aus der Fluidkammer in die Mischkammer überführt. Die Kapsel wird sodann in einen Schüttler eingelegt, um die beiden Komponenten miteinander zu mischen und so das Mischprodukt herzustellen. Anschliessend wird die Kapsel aus dem Schüttler entnommen und in eine Zange eingelegt. Mit Hilfe dieser Zange wird das fertige Mischprodukt sodann an die gewünschte Stelle appliziert, zum Beispiel in einen zu füllenden Hohlraum eines Zahns. Bei diesem Verfahren ist nachteilig, dass die Handhabung der Kapsel relativ kompliziert ist. Die Kapsel muss mehrmals zwischen verschiedenen Gerätschaften transferiert werden, bis das fertige Mischprodukt ausgetragen werden kann. Zudem kann die Mischwirkung in einem Schüttler unbefriedigend sein. Eine Misch- und Applikationskapsel der vorstehend genannten Art ist z.B. in WO 00/23002 AI offenbart. Die Kapsel weist eine Mischkammer auf, in der ein hohler Applikationskolben verschiebbar angeordnet ist. Der hohle Applikationskolben bildet eine Fluidkammer, in der wiederum ein Stopfen verschiebbar angeordnet ist. In der Mischkammer ist eine pulverförmige erste Komponente eines herzustellenden Produkts aufgenommen, und in der Fluidkammer ist eine flüssige zweite Komponente des Produkts aufgenommen. Um das Produkt herzustellen, wird der Stopfen von Hand in den Applikationskolben gepresst. Dadurch wird die flüssige zweite Komponente in die Mischkammer mit der pulverförmigen ersten Komponente überfuhrt. Die Kapsel wird anschliessend in einen Schüttler eingelegt, um die Komponenten zu vermischen. Schliesslich wird das fertige Produkt mit einer an sich bekannten Austragzange ausgetragen. DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Misch- und Applikationssystem zur Verfügung zu stellen, das eine einfachere Handhabung einer Misch- und Applikationskapsel ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Misch- und Applikationssystem nach Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die vorliegende Erfindung stellt also ein Misch- und Applikationssystem zur Verfügung. Dieses ist zur Verwendung mit einer Misch- und Applikationskapsel ausgebildet. Eine hierfür geeignete Misch- und Applikationskapsel weist ein Kapselgehäuse und einen im Kapselgehäuse entlang einer Längsachse verschiebbar angeordneten Applikationskolben auf. Das Misch- und Applikationssystem weist auf:
ein Handstück mit einer Aufnahme für die Misch- und Applikationskapsel und mit einem Vorschubmechanismus, um den Applikationskolben im Kapselgehäuse entlang einer Längsachse vorzuschieben; und
einen Drehschwingungsantrieb zur Erzeugung von Drehschwingungen. Das Handstück weist einen Übertragungsmechanismus auf, um die Drehschwingungen vom Drehschwingungsantrieb auf das Kapselgehäuse einer im Handstück aufgenommenen Misch- und Applikationskapsel zu übertragen. Auf diese Weise wird eine äusserst einfache Handhabung der Misch- und Applikationskapsel ermöglicht. Die Misch- und Applikationskapsel wird in das Handstück eingelegt. Sodann kann der Vorschubmechanismus im Handstück ein erstes Mal aktiviert werden, um eine fluide zweite Komponente aus einer Fluidkammer der Kapsel in eine Mischkammer der Kapsel mit einer (insbesondere pulverförmigen) ersten Komponente zu überführen (oder die Überführung der fluiden zweiten Komponente in die Mischkammer geschieht auf andere Weise, je nach Bauform der Kapsel). Nachdem sich die fluide zweite Komponente in der Mischkammer befindet, wird der Drehschwingungsantrieb aktiviert, um das Kapselgehäuse in Drehschwingungen zu versetzen. Dadurch werden die beiden Komponenten in der Mischkammer aufgrund ihrer Massenträgheit miteinander vermischt. Nun wird das fertige Mischprodukt mit Hilfe des Vorschubmechanismus aus der Kapsel ausgetragen. Die Kapsel braucht also nur ein einziges Mal in das Handstück eingesetzt zu werden. Sie verbleibt während des gesamten Misch- und Austragvorgangs im Handstück und muss nicht zwischen verschiedenen Gerätschaften hin- und her transferiert werden. Ein Misch- und Applikationssystem dieser Art kann alternativ auch mit Kapseln eingesetzt werden, die nur eine einzige Komponente enthalten, oder bei denen die Komponenten erst gemischt werden, nachdem sie die Kapsel verlassen haben, z.B. in einem ausserhalb der Kapsel angeordneten statischen Mischer. In diesem Fall entfallen natürlich die Überführung der fluiden zweiten Komponente in die Mischkammer und das Vermischen der Komponenten. Der Drehschwingungsantrieb kann dabei funktionslos bleiben, oder er kann andere Aufgaben übernehmen, wie z.B. die Aufgabe, die Komponente(n) in der Kapsel zu homogenisieren, oder die Aufgabe, das Kapselgehäuse zu rotieren, um einen Datenträger an der Kapsel auszulesen, wie dies nachstehend noch näher beschrieben wird. Das Misch- und Applikationssystem kann also mit einer Vielzahl unterschiedlicher Arten von Kapseln eingesetzt werden.
In bevorzugten Ausführungsformen umfasst das Misch- und Applikationssystem eine Basisstation mit einer Aufnahme für das Handstück. Der Drehschwingungsantrieb ist dann vorzugsweise in oder an der Basisstation angeordnet. Alternativ kann der Drehschwingungsantrieb aber auch im oder am Handstück angeordnet sein.
Eine Basisstation erleichtert die Handhabung zusätzlich. Bei Nichtgebrauch kann das Handstück einfach in der Basisstation bereitgehalten werden. Die Basisstation kann dabei gleichzeitig als Ladestation für einen wiederaufladbaren Energiespeicher (insbesondere eine wieder aufladbare Batterie) im Handstück ausgebildet sein. Indem der Drehschwingungsantrieb in oder an der Basisstation angeordnet wird, kann das Handstück wesentlich kompakter und leichter ausgestaltet werden, als wenn der Drehschwingungsantrieb im oder am Handstück angeordnet ist. Dies ist von Vorteil, weil der Drehschwingungsantrieb relativ gross und schwer sein kann. Zudem ist es von Vorteil, wenn der Drehschwingungsantrieb in einem Bauteil mit einer relativ grossen Masse (genauer: einem grossen Massenträgheitsmoment) gehalten ist oder selbst ein grosses Massenträgheitsmoment besitzt, weil sich auf diese Weise die statorseitigen Vibrationen des Drehschwingungsantriebs aufgrund der Reaktionskräfte weniger störend bemerkbar machen.
Die Basisstation kann insbesondere dazu ausgebildet sein, auf einer ebenen Arbeitsfläche abgestellt zu werden. Die Aufnahme für das Handstück ist vorzugsweise nach oben offen, wenn die Basisstation bestimmungsgemäss auf einer ebenen Arbeitsfläche steht. Das Handstück ist vorzugsweise aufrecht in der Basisstation aufnehmbar, d.h. die Längsachse verläuft vorzugsweise im Wesentlichen vertikal, wenn das Handstück bestimmungsgemäss in der Basisstation aufgenommen ist, oder in einem Winkel von höchstens 45°, bevorzugt höchstens 30° zur Vertikalen. Die Misch- und Applikationskapsel befindet sich vorzugsweise am oberen Ende des Handstücks, wenn das Handstück in der Basisstation aufgenommen ist.
Das Misch- und Austragsystem kann zur Herstellung eines Dentalpräparats, z.B. einer Zahnfüllung, dienen, kann aber auch zur Herstellung anderer Zweikomponentenmischungen zur medizinischen oder nichtmedizinischen Verwendung, z.B. eines Knochenzements oder Knochenersatzmaterials, ausgebildet sein. Es kann auch dazu eingesetzt werden, ein Produkt auszutragen, das nur aus einer einzigen Komponente besteht, wobei dann ein Mischvorgang entfallen kann. Der Vorschubmechanismus kann insbesondere umfassen:
eine Kolbenstange, welche dazu ausgebildet ist, auf den Applikationskolben einzuwirken;
einen Antriebsmotor zur Erzeugung einer Drehbewegung; und
ein Getriebe, um die Drehbewegung des Antriebsmotors in eine axiale Vorschubbewegung der Kolbenstange entlang der Längsachse umzuwandeln.
Dadurch können alle Austragoperationen motorbetrieben erfolgen. Der Benutzer braucht also keine grossen mechanischen Kräfte aufzubringen, und der Austragvorgang kann sehr genau gesteuert werden.
Das Handstück kann ausserdem einen Energiespeicher zur Versorgung des Antriebsmotors mit Energie (z.B. eine Batterie, insbesondere eine wiederaufladbare Batterie, oder einen Superkondensator) umfassen. Dadurch kann das Handstück autark mit Energie versorgt werden, ohne dass beim Austragvorgang eine Kabelverbindung mit der Basisstation nötig ist. Um den Energiespeicher aufzuladen, wenn sich das Handstück in der Basisstation befindet, kann die Basisstation als Ladegerät für das Handstück ausgebildet sein. Insbesondere kann an der Basisstation und am Handstück jeweils eine Einrichtung zur induktiven Energieübertragung vorgesehen sein. Derartige Einrichtungen sind zum Beispiel von elektrischen Zahnbürsten bekannt. Alternativ können an der Basisstation und am Handstück elektrische Kontakte ausgebildet sein.
Der Vorschubmechanismus kann wie folgt aufgebaut sein:
die Kolbenstange ist zentral entlang der Längsachse angeordnet;
das Getriebe weist mindestens zwei dezentral angeordnete Gewindestangen sowie zugeordnete Gewindemuttern auf;
jede der Gewindestangen wirkt mit jeweils einer Gewindemutter zusammen, um die Drehbewegung des Antriebsmotors in eine Vorschubbewegung der Kolbenstange umzuwandeln; und
zwischen den Gewindestangen ist mindestens ein Teil des Übertragungsmechanismus angeordnet. Durch die dezentrale Anordnung der Gewindestangen wird also Platz für den Übertragungsmechanismus geschaffen und eine Möglichkeit eröffnet, den Übertragungsmechanismus seitlich an der Kolbenstange vorbeizuführen. Die Gewindestangen sind vorzugsweise in Umfangsrichtung gleichmässig verteilt. Für den Fall, dass genau zwei Gewindestangen vorhanden sind, sind diese also vorzugsweise einander diametral gegenüberliegend angeordnet. Für den Fall, dass drei Gewindestangen vorhanden sind, sind diese vorzugsweise an den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet. Für den Fall, dass vier Gewindestangen vorhanden sind, sind diese vorzugsweise an den Ecken eines Quadrats angeordnet, usw.
In bevorzugten Ausführungsformen ist jede der Gewindestangen an einem distalen Ende drehfest und vorzugsweise auch axial fest mit der Kolbenstange verbunden, und die Gewindemuttern sind vom Antriebsmotor zu einer Drehbewegung antreibbar. In anderen Ausführungsformen können aber auch die Gewindestangen vom Antriebsmotor zu einer Drehung antreibbar sein, und die Gewindemuttern sind drehfest und vorzugsweise auch axial fest mit der Kolbenstange verbunden. Zwischen dem Antriebsmotor und den Gewindemuttern bzw. der Gewindestange können Übertragungszahnräder vorgesehen sein.
Der Übertragungsmechanismus kann die folgenden Elemente aufweisen:
eine zentrale Übertragungsstange mit einem proximalen und einem distalen Ende; ein Verbindungselement am proximalen Ende der Übertragungsstange zur Verbindung der Übertragungsstange mit dem Drehschwingungsantrieb; und
ein Gabelelement am distalen Ende der Übertragungsstange, mit zwei dezentral parallel zur Längsachse verlaufenden Schenkeln und einem Koppelbereich zur lösbaren Verbindung des Gabelelements mit dem Kapselgehäuse einer im Handstück aufgenommenen Misch- und Applikationskapsel.
Die Kolbenstange verläuft dann vorzugsweise wenigstens teilweise zwischen den Schenkeln des Gabelelements.
Um eine wirksame Übertragung von Kräften in Umfangsrichtung sicherzustellen, kann der Koppelbereich einen nicht rotationssymmetrisch ausgebildeten Mitnehmerbereich aufweisen, um bezüglich einer Umfangsrichtung einen Formschluss mit einem Koppelelement der Misch- und Applikationskapsel herzustellen. Insbesondere kann der Koppelbereich als einen solchen Mitnehmerbereich eine in Umfangsrichtung verlaufende Verzahnung aufweisen. Dabei handelt es sich bevorzugt um eine Aussenverzahnung. Dazu kann der Koppelbereich als Übertragungsring ausgestaltet sein, der die Verzahnung trägt. Diese Verzahnung kann umlaufend ausgebildet sein, oder sie kann lediglich in Segmenten oder sogar nur als einzelne Zähne ausgebildet sein. Statt einer Verzahnung kann auch eine andere Art eines nicht rotationssymmetrischen Mitnehmerbereichs vorgesehen sein, solange dieser eine formschlüssige Verbindung in Umfangsrichtung ermöglicht. Eine formschlüssige Verbindung ist allerdings nicht zwingend. Der Koppelbereich kann z.B. auch dazu ausgebildet sein, eine reibschlüssige Verbindung, insbesondere eine Klemmverbindung mit dem Koppelelement der Kapsel herzustellen. Insbesondere kann der Koppelbereich dazu Klemmbacken aufweisen.
Um zu ermöglichen, dass ein Eingriff zwischen dem Koppelbereich des Übertragungsmechanismus und der Mischkapsel automatisch hergestellt wird, wenn die
Kolbenstange axial vorgeschoben wird, können der Übertragungsmechanismus und die
Kolbenstange wie folgt zusammenwirken:
Der Übertragungsmechanismus (insbesondere eine die Schenkel verbindende
Querspange des Gabelelements) schlägt in einer Ausgangsstellung der Kolbenstange derart axial an der Kolbenstange (insbesondere an deren proximalem Ende) an, dass der
Übertragungsmechanismus durch die Kolbenstange an einer Bewegung in eine distale
Richtung gehindert ist, und
der Übertragungsmechanismus ist derart in die distale Richtung federbelastet, dass der Koppelbereich in eine distale Richtung gepresst wird, wenn sich die Kolbenstange aus der Ausgangsstellung in die distale Richtung bewegt.
Das Misch- und Applikationssystem kann ausserdem ein Lesegerät umfassen, um Daten aus einem mit der Kapsel verbundenen maschinenlesbaren Datenträger auszulesen. Das Lesegerät kann insbesondere eines der folgenden Geräte sein:
ein optisches Lesegerät zum Auslesen eines optischen Codes, insbesondere eines
Barcodes oder QR-Codes, oder,
ein RFID-Lesegerät. Das Misch- und Applikationssystem kann mindestens eine Steuereinheit aufweisen, die direkt oder indirekt mit dem Lesegerät verbunden ist, um die ausgelesenen Daten vom Lesegerät zu empfangen. Eine solche Steuereinheit kann insbesondere in der Basisstation und/oder im Handstück angeordnet sein. Die mmdestens eine Steuereinheit kann dann dazu ausgebildet sein, aus den ausgelesenen Daten mindestens einen der folgenden Parameter zu bestimmen:
Art der Misch- und Applikationskapsel (z.B.„Zweikomponentenkapsel mit hohlem Applikationskolben", „Zweikomponentenkapsel mit beutelartigem Fluidreservoir", „Zweikomponentenkapsel mit zwei parallelen Kammern" oder„Einkomponentenkapsel");
Inhalt der Misch- und Applikationskapsel (z.B.„Pulver P in Kammer Kl und
Aktivatorflüssigkeit F in Kammer K2");
Menge des Inhalts der Misch- und Applikationskapsel (z.B.„2 Gramm Pulver P und 2 ml Flüssigkeit F");
Informationen zum Misch- und Austragsvorgang (z.B. „Mischen durch Drehschwingungen mit Amplitude 20° während 15 Sekunden; Austrag des Produkts durch schrittweisen Vorschub des Vorschubmechanismus in Schritten von 3 Millimeter mit einer Geschwindigkeit von 1.5 Millimeter pro Sekunde").
Die mindestens eine Steuereinheit ist dann dazu ausgebildet, ein Misch- und Austragprogramm in Abhängigkeit von mindestens einem dieser Parameter festzulegen und auszuführen.
Um das Auslesen des Datenträgers zu erleichtern, kann die mindestens eine Steuereinheit dazu ausgebildet sein, den Drehschwingungsantrieb derart anzusteuern, dass er die Kapsel um ihre Längsachse rotiert, während das Lesegerät die Daten aus dem Datenträger ausliest. Wenn der Datenträger ein auf der Mantelwand des Kapselgehäuses angebrachter optischer Code ist, wird dieser dadurch gezielt am Lesegerät vorbeigeführt, wodurch ein Auslesen unter Umständen erst möglich, jedenfalls aber erleichtert wird. Wenn der Datenträger ein RFID-Tag ist, ergeben sich dadurch Vorteile, dass der Tag in unmittelbarer Nähe am Lesegerät vorbeigeführt werden kann.
In einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Misch- und Applikationskapsel zur Herstellung und Applikation eines Mischprodukts, insbesondere eines Dentalmaterials, eines Knochenzements oder eines Knochenersatzmaterials, aus zwei Komponenten zur Verfügung, die speziell zur Verwendung mit einem Misch- und Applikationssystem der vorstehend geschilderten Art ausgestaltet ist. Die Misch- und Applikationskapsel weist auf:
ein Kapselgehäuse mit einer umlaufenden Mantelwand und einer distalen
Stirnwand und einer in der distalen Stirnwand ausgebildeten Austragöffnung, wobei die Mantelwand und die Stirnwand eine zylindrische Mischkammer zur Aufnahme einer ersten Komponente begrenzen und wobei die zylindrische Mischkammer eine Längsachse definiert;
einen in der zylindrischen Mischkammer entlang der Längsachse verschiebbar angeordneten Applikationskolben, um das Mischprodukt durch die Austragöffnung hindurch aus der Mischkammer auszutragen;
eine Fluidkammer zur Aufnahme einer fluiden zweiten Komponente; und einen die Fluidkammer mit der Mischkammer verbindenden Fluidkanal, um die zweite Komponente aus der Fluidkammer in die Mischkammer einzubringen.
In der Mischkammer ist mindestens ein Mischelement angeordnet, das mit dem Applikationskolben oder mit dem Kapselgehäuse verbunden ist und in die Mischkammer hineinragt.
Indem mindestens ein Mischelement in der Mischkammer angeordnet ist, wird die Mischwirkung verbessert, wenn das Kapselgehäuse in Drehschwingungen versetzt wird, wie dies beim Misch- und Applikationssystem der vorstehend geschilderten Art der Fall ist. Dabei übt das Mischelement eine Scherwirkung auf die Komponenten in der Mischkammer aus. In der Mischkammer angeordnete Mischelemente verbessern aber auch dann die Mischwirkung, wenn die Misch- und Applikationskapsel auf traditionelle Weise mit einem Schüttler verwendet wird, da auch dann eine Scherwirkung auftritt.
Der Fluidkanal kann anfänglich durch ein Verschlusselement verschlossen sein. Bevorzugt ist das mindestens eine Mischelement in der Mischkammer schon dann ausgebildet, wenn der Fluidkanal noch verschlossen ist. Insbesondere wird das mindestens eine Mischelement bevorzugt nicht erst dadurch ausgebildet, dass das Verschlusselement entfernt oder zerstört wird. Das mindestens eine Mischelement kann insbesondere als Mischflügel oder Mischpaddel ausgestaltet sein. Es sind aber auch andere Formen möglich, z.B. die Form einer Wendel, eines Filaments usw. Das mindestens eine Mischelement weist bevorzugt ein festes erstes Ende auf, das mit dem Applikationskolben oder mit dem Kapselgehäuse verbunden ist. Bevorzugt weist es ausserdem ein freies zweites Ende auf, das in die Mischkammer hinein ragt. Das mindestens eine Mischelement ist vorzugsweise ein Mischflügel oder Mischpaddel. Dieser kann eine flache langgestreckte Form aufweisen, zum Beispiel die Form einer lang gestreckten rechteckigen Platte. Jedoch sind auch andere Formen denkbar. Der Mischflügel oder Mischpaddel kann entlang seiner Längsachse verdrillt sein. Das mindestens eine Mischelement ragt vorzugsweise nach innen zur Längsachse geneigt aus einem mantelwandnahen Bereich in das Innere der Mischkammer hinein. Es hat bevorzugt eine Dicke von mindestens 02. Millimeter und ist vorzugsweise aus einem thermoplastischen Material gefertigt.
Das mindestens eine Mischelement ist vorzugsweise unlösbar (d.h. dauerhaft, nicht zerstörungsfrei lösbar) mit dem Applikationskolben oder dem Kapselgehäuse verbunden. Um die Herstellung zu vereinfachen, kann das mindestens eine Mischelement einstückig mit dem Applikationskolben oder dem Kapselgehäuse ausgebildet sein.
In einigen Ausführungsformen ist das mindestens eine Mischelement an einem an die Mantelwand des Kapselgehäuses angrenzenden Bereich des Applikationskolbens mit dem Applikationskolben verbunden. In anderen Ausführungsformen ist das mindestens eine Mischelement in einem Übergangsbereich zwischen der Mantelwand und der Stirnwand mit dem Kapselgehäuse verbunden. Selbstverständlich können Mischelemente sowohl am Applikationskolben als auch an Kapselgehäuse vorgesehen sein.
Bevorzugt sind in der Mischkammer bezüglich einer Umfangsrichtung verteilt mindestens zwei Mischelemente angeordnet. Diese sind vorzugsweise gleichmässig entlang der Umfangsrichtung verteilt angeordnet.
Die Mischelemente sind vorzugsweise derart ausgebildet und angeordnet, dass sie sich flach an das distale Ende des Applikationskolbens anlegen, wenn dieser an die distale Stirnwand des Kapselgehäuses anstösst. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Mischelemente in der flach anliegenden Stellung nicht überlappen.
Um die Übertragung von Drehschwingungen auf das Kapselgehäuse zu erleichtern, weist die Misch- und Applikationskapsel bevorzugt ein Koppelelement auf, welches dazu ausgebildet ist, eine Drehschwingung um die Längsachse von einem Übertragungsmechanismus des Misch- und Applikationssystems auf das Kapselgehäuse zu übertragen. Das Koppelelement ist vorzugsweise starr mit dem Kapselgehäuse verbunden. Das Koppelelement kann insbesondere komplementär zum Koppelbereich des Übertragungsmechanismus ausgebildet sein. Es kann eine in die proximale Richtung offene Aufnahme für einen solchen Koppelbereich bilden. Um eine sichere Übertragung der Drehschwingungen sicherzustellen, kann das Koppelelement einen nicht rotationssymmetrischen Mitnahmebereich aufweisen, der dazu ausgebildet ist, bezüglich einer Umfangsrichtung einen Formschluss mit einem entsprechend ausgestalteten Mitnehmerelement des Übertragungsmechanismus herzustellen. Insbesondere kann das Koppelelement als Mitnahmebereich eine in Umfangsrichtung verlaufende Verzahnung aufweisen. Dabei handelt es sich bevorzugt um eine Innenverzahnung.
Das Koppelelement und der Applikationskolben können gemeinsam einstückig als ein Deckel ausgebildet sein, welcher als Ganzes mit dem Kapselgehäuse verbunden ist. Dadurch wird einerseits die Fertigung der Misch- und Applikationskapsel erleichtert. Insbesondere kann die Mischkammer auf einfache Weise mit einer (z.B. pulverformigen) ersten Komponente befüllt werden und anschliessend einfach der Deckel am Kapselgehäuse angebracht werden. Andererseits wird durch die einstückige Ausgestaltung des Koppelelements mit dem Applikationskolben sichergestellt, dass der Applikationskolben anfänglich sicher im Kapselgehäuse gehalten ist und nicht unbeabsichtigt im Kapselgehäuse verschoben werden kann. Schliesslich kann auf diese Weise auch die Fluiddichtigkeit der Mischkammer verbessert werden, wenn das Koppelelement und der Applikationskolben umlaufend miteinander verbunden sind, und wenn das Koppelelement fluiddicht am Kapselgehäuse befestigt ist.
Um die Abtrennung des Applikationskolbens vom Koppelelement zu erleichtem, können das Koppelelement und der Applikationskolben derart über einen Schwächungsbereich miteinander verbunden sein, dass der Applikationskolben durch axialen Druck auf den Applikationskolben vom Koppelelement abtrennbar ist.
In alternativen Ausgestaltungen kann das Koppelelement aber auch einstückig mit dem Kapselgehäuse ausgebildet sein.
In bevorzugten Ausführungsformen ist die Fluidkammer am oder im Applikationskolben angeordnet, und der Fluidkanal verläuft durch den Applikationskolben hindurch, insbesondere durch einen Stirnwandbereich des Applikationskolbens hindurch.
Dabei kann anfänglich der Fluidkanal durch ein Verschlusselement verschlossen sein, und das Verschlusselement kann durch distalen Druck auf das Verschlusselement in eine Öffnungsstellung bringbar sein, in der das Verschlusselement den Fluidkanal wenigstens teilweise freigibt.
In einigen Ausführungsformen ist das Verschlusselement einstückig mit dem Applikationskolben ausgebildet und derart über einen Schwächungsbereich mit dem Applikationskolben verbunden, dass das Verschlusselement durch distalen Druck auf das Verschlusselement am Schwächungsbereich vom Applikationskolben abtrennbar ist. In anderen Ausführungsformen ist das Verschlusselement axial verschiebbar und dichtend als Stopfen im Fluidkanal angeordnet. In beiden Fällen lässt sich der Fluidkanal durch distalen Druck auf das Verschlussclement öffnen.
In der Fluidkammer kann ein Übertragungselement derart angeordnet sein, dass das Verschlusselement durch distalen Druck auf das Übertragungselement in die Öffnungsstellung bringbar ist. Insbesondere kann das Übertragungselement ein mit dem Verschlusselement einstückig ausgebildeter axialer Stift sein, der sich in einer proximalen Richtung vom Verschlusselement weg in die Fluidkammer hinein erstreckt. Auf diese Weise kann der Fluidkanal zwischen der Fluidkammer und der Mischkammer auf sehr einfache Weise geöffnet werden, zum Beispiel durch den Vorschub einer Kolbenstange, die auf das Übertragungselement einwirkt.
Die Misch- und Applikationskapsel kann eine proximale Begrenzungsfolie aufweisen. welche in einem umlaufenden Randbereich mit dem Applikationskolben verbunden ist und welche die Fluidkammer in eine proximale Richtung begrenzt. Die Fluidkammer ist dann sozusagen huckepack auf der proximalen Seite des Applikationskolbens angebracht. Im einfachsten Fall ist die Fluidkammer direkt zwischen der proximalen Begrenzungsfolie und dem Applikationskolben ausgebildet und wird unmittelbar durch die proximale Begrenzungsfolie und den Applikationskolben begrenzt. In anderen Ausfuhrungsformen ist ausserdem eine distale Begrenzungsfolie vorgesehen, die in einem umlaufenden Randbereich mit dem Applikationskolben und mit der proximalen Begrenzungsfolie verbunden ist, und die Fluidkammer ist zwischen der proximalen und der distalen Begrenzungsfolie ausgebildet und wird durch diese beiden Begrenzungsfolie begrenzt. In diesem Fall („beutelartige Fluidkammer") kann die Kapsel ausserdem ein Aufstechelement (zum Beispiel einen Aufstechdorn) aufweisen, das benachbart zur distalen Begrenzungsfolie am Applikationskolben ausgebildet ist, um die distale Begrenzungsfolie bei distalem Druck gegen das Aufstechelement zu durchdringen und so eine Verbindung zwischen der Fluidkammer und der Mischkammer herzustellen.
Bei den Begrenzungsfolien kann es sich insbesondere um Verbundfolien mit mindestens einer Metallschicht und mindestens einer Kunststoffschicht handeln, wobei die Kunststoffschicht vorzugsweise die Fluidkammer begrenzt.
In anderen Ausführungsformen kann die Fluidkammer als zylindrischer Hohlraum im Applikationskolben ausgebildet sein, und die Misch- und Applikationskapsel kann einen Aktivatorkolben aufweisen, der in dem die Fluidkammer bildenden zylindrischen Hohlraum entlang der Längsachse verschiebbar ist. In diesem Fall kann der Fluidkanal anfänglich durch ein Verschlusselement verschlossen sein, und am Aktivatorkolben kann ein sich distal in die Fluidkammer hinein erstreckendes Übertragungselement derart angeordnet sein, dass das Übertragungselement durch eine distale Bewegung des Aktivatorkolbens auf das Verschlusselement einwirkt, um dieses in eine Öffnungsstellung zu bringen, in der das Verschlusselement den Fluidkanal wenigstens teilweise freigibt. Auf diese Art und Weise kann der Fluidkanal sehr einfach durch axialen Druck auf den Aktivatorkolben geöffnet werden. Auch die Befüllung der Fluidkammer mit der zweiten Komponente kann auf sehr einfache Weise erfolgen, indem der Aktivatorkolben ein wenig aus dem zylindrischen Hohlraum im Applikationskolben herausgezogen wird, wobei er über das Übertragungselement das Verschlusselement mitnimmt und den Fluidkanal freigibt, so dass die zweite Komponente in den zylindrischen Hohlraum eingefüllt werden kann.
Die Misch- und Applikationskapsel kann einen maschinenlesbaren Datenträger aufweisen. Dieser kann Daten zu mindestens einem der folgenden Parameter tragen:
Art der Misch- und Applikationskapsel;
Inhalt der Misch- und Applikationskapsel;
Menge des Inhalts der Misch- und Applikationskapsel;
Informationen zum Misch- und Austragsvorgang.
Diese Daten können in einer geeigneten binären Form vorliegen. Der Datenträger kann insbesondere umfassen:
einen optischen Code, insbesondere einen Barcode oder QR-Code, der auf der Mantelwand des Kapselgehäuses angebracht ist; oder
einen RFID-Tag, der sich vorzugsweise an oder in der Mantelwand des Kapselgehäuses befinden kann.
Die vorliegende Erfindung stellt ausserdem ein Verfahren zur Herstellung und zum Austragen eines Mischprodukts, insbesondere eine Dentalmaterials, mit einem Misch- und Applikationssystem der vorstehend genannten Art zur Verfügung, d.h. ein Betriebsverfahren für das Misch- und Applikationssystem. Das Verfahren umfasst:
a) Einsetzen einer Misch- und Applikationskapsel in das Handstück, wobei die Misch- und Applikationskapsel ein Kapselgehäuse und einen im Kapselgehäuse verschiebbar angeordneten Applikationskolben umfasst und eine vom Kapselgehäuse und dem Applikationskolben begrenzte Mischkammer mit einer ersten Komponente und eine am oder im Applikationskolben ausgebildete Fluidkammer mit einer fluiden zweiten Komponente definiert, wobei zwischen der Fluidkammer und der Mischkammer ein Fluidkanal vorhanden ist;
(b) distales Vorschieben der Kolbenstange im Handstück, um die zweite Komponente aus der Fluidkammer in die Mischkammer einzubringen; (c) Aktivieren des Drehschwingungsantriebs, um das Kapselgehäuse der Misch- und Applikationskapsel im Handstück in Drehschwingungen zu versetzen und dadurch die zweite Komponente in der Mischkammer mit der ersten Komponente zu vermischen und so das Mischprodukt zu bilden;
(d) distales Vorschieben der Kolbenstange im Handstück, um den Applikationskolben im Kapselgehäuse vorzuschieben und so das Mischprodukt auszutragen.
Das Verfahren kann ausserdem zwischen Schritt (b) und (c) aufweisen:
(bl) proximales Zurückziehen der Kolbenstange, um distalen Druck auf den Applikationskolben während des Mischens zu vermeiden.
Ausserdem kann das Verfahren zwischen Schritt (c) und Schritt (d) aufweisen:
(cl) distales Vorschieben der Kolbenstange im Handstück, um den Applikationskolben erstmals vom Kapselgehäuse zu lösen und optional die Mischkammer zu entlüften.
Bevorzugt befindet sich das Handstück während der Schritte (a) bis (c) und ggfs. während des Schritts (cl) in der Basisstation. Dazu kann das Verfahren umfassen:
(al) Einsetzen des Handstücks in die Basisstation (bevorzugt vor Schritt (a) oder zwischen Schritten (a) und (b)); und/oder
(c2) Entnehmen des Handstücks aus der Basisstation (bevorzugt vor Schritt (d) und nach Schritt (c) und ggfs. nach Schritt (c l ).
Am Ende des Verfahrens, das heisst nach Schritt (d), kann das Verfahren aufweisen:
(e) proximales Zurückziehen der Kolbenstange, um die Misch- und Applikationskapsel für eine Entnahme aus dem Handstück freizugeben.
Dieser Schritt kann insbesondere durch eines der folgenden Ereignisse ausgelöst werden: (i) der Benutzer betätigt ein Bedienelement am Handstück oder an der Basisstation; (ii) der Benutzer legt das Handstück in die Basisstation zurück; oder (iii) der Applikationskolben schlägt am distalen Ende des Kapselgehäuses an.
Wenn die Misch- und Applikationskapsel einen Datenträger aufweist, umfasst das Verfahren nach dem Einsetzen der Misch- und Applikationskapsel in das Handstück vorzugsweise die folgenden Schritte:
Auslesen von Daten aus dem Datenträger;
Bestimmen mindestens eines der folgenden Parameter aufgrund der ausgelesenen
Daten:
- Art der Misch- und Applikationskapsel;
Inhalt der Misch- und Applikationskapsel;
Menge des Inhalts der Misch- und Applikationskapsel;
Informationen zum Misch- und Austragsvorgang,
und
Festlegen eines Misch- und Austragprogramms in Abhängigkeit von mindestens einem dieser Parameter.
Anschliessend erfolgt dann die Aktivierung des Vorschubmechanismus und des Drehschwingungsantriebs entsprechend dem festgelegten Misch- und Austragprogramm.
Wie schon erläutert, kann das Misch- und Applikationssystem nicht nur mit Misch- und Applikationskapseln der vorstehend näher erläuterten Art eingesetzt werden, sondern auch mit Kapseln, in denen nicht zwingend ein Mischvorgang ausgeführt werden muss. Solche Kapseln können dennoch kompatibel mit dem vorstehend erläuterten Misch- und Applikationssystem ausgestaltet sein. Insofern bezieht sich die vorliegende Erfindung in einem weiteren Aspekt auf eine allgemeinere Form einer Applikationskapsel zur Applikation eines Produkts aus mindestens einer Komponente, die sich besonders gut zur Verwendung in einem Misch- und Applikationssystem der vorstehend dargestellten Art handelt. Die Kapsel weist auf:
ein Kapselgehäuse, das mindestens eine Komponentenkammer zur Aufnahme der mindestens einen Komponente begrenzt; und
einen in der zylindrischen Komponentenkammer entlang einer Längsachse in eine distale Richtung verschiebbaren Applikationskolben, um die mindestens eine Komponente aus der Komponentenkammer durch mindestens eine distale Austragöffnung hindurch auszutragen,
wobei die Applikationskapsel ein Koppelelement aufweist, welches dazu ausgebildet ist, eine Drehung um die Längsachse auf das Kapselgehäuse zu übertragen. Bevorzugt weist das Koppelelement einen nicht rotationssymmetrischen Mitnahmebereich auf, der dazu ausgebildet ist, bezüglich einer Umfangsrichtung einen Formschluss mit einem Koppelbereich eines Übertragungselements für die Drehung herzustellen. Insbesondere kann der nicht rotationssymmetrische Mitnahmebereich in einem proximalen Endbereich der Applikationskapsel ausgebildet sein. Dabei kann der Mitnahmebereich eine in die proximale Richtung offene Aufnahme für den Koppelbereich bilden. Das Koppelelement kann eine in Umfangsrichtung verlaufende Verzahnung aufweisen.
Eine solche Applikationskapsel kann weitere Merkmale der vorstehend dargestellten Misch- und Applikationskapseln aufweisen. Insbesondere können das Koppelelement und der Applikationskolben einstückig gemeinsam als ein Deckel ausgebildet sein, welcher als Ganzes mit dem Kapselgehäuse verbunden ist. Das Koppelelement und der Applikationskolben können dabei derart über einen Schwächungsbereich miteinander verbunden sein, dass der Applikationskolben durch axialen Druck vom Koppelelement abtrennbar ist. Alternativ kann das Koppelelement wiederum einstückig mit dem Kapselgehäuse ausgebildet sein.
Die Applikationskapsel kann wiederum einen maschinenlesbaren Datenträger aufweisen. Dieser kann Daten zu mindestens einem der folgenden Parameter tragen:
Art der Applikationskapsel;
Inhalt der Applikationskapsel;
Menge des Inhalts der Applikationskapsel;
Informationen zum Austragsvorgang. Diese Daten können in einer geeigneten binären Form vorliegen.
Der Datenträger kann insbesondere umfassen:
einen optischen Code, insbesondere einen Barcode oder QR-Code, der auf der Mantelwand des Kapselgehäuses angebracht ist; oder
einen RFID-Tag, der sich vorzugsweise an oder in der Mantelwand des
Kapselgehäuses befinden kann.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich des Weiteren auch allgemein auf ein Applikationssystem zur Verwendung mit einer Applikationskapsel, die ein Kapselgehäuse und mindestens ein im Kapselgehäuse aufgenommenes Produkt umfasst, wobei das Applikationssystem aufweist:
ein Handstück mit einer Aufnahme für die Applikationskapsel und mit einem Vorschubmechanismus, um das Produkt aus dem Kapselgehäuse auszutragen; und
ein Lesegerät, um Daten aus einem mit der Applikationskapsel verbundenen Datenträger auszulesen.
Die obigen Überlegungen zum Datenträger und dessen Auslesung gelten sinngemäss auch für ein solches allgemeineres Applikationssystem. Beim Lesegerät kann es sich insbesondere um eines der folgenden Geräte handeln:
ein optisches Lesegerät zum Auslesen eines optischen Codes, insbesondere eines Barcodes oder QR-Codes, oder.
ein RFID-Lesegerät.
Wenn das Applikationssystem eine Basisstation mit einer Aufnahme für das Handstück umfasst, ist das Lesegerät vorzugsweise an der Basisstation angeordnet.
Das Applikationssystem kann wiederum mindestens eine Steuereinheit aufweisen, die direkt oder indirekt mit dem Lesegerät verbunden ist, um die ausgelesenen Daten vom Lesegerät zu empfangen, und die mindestens eine Steuereinheit kann dazu ausgebildet sein, aus den ausgelesenen Daten mindestens einen der folgenden Parameter zu bestimmen:
Art der Applikationskapsel;
- Inhalt der Applikationskapsel;
Menge des Inhalts der Applikationskapsel;
Informationen zum Austragsvorgang,
Die mindestens eine Steuereinheit kann wiederum dazu ausgebildet sein, ein Misch- und Austragprogramm in Abhängigkeit von mindestens einem dieser Parameter festzulegen und auszuführen.
Um das Auslesen des Datenträgers zu erleichtern, kann das Applikationssystem einen Drehantrieb zur Erzeugung von Drehungen aufweisen, wobei das Handstück einen Übertragungsmechanismus aufweist, um die Drehungen vom Drehantrieb auf das Kapselgehäuse der im Handstück aufgenommenen Applikationskapsel zu übertragen. Das Lesegerät kann dann dazu ausgebildet sein, die Daten aus dem Datenträger auszulesen, während das Kapselgehäuse eine Drehung ausführt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich entsprechend auch in allgemeinerer Form auf eine Kapsel mit einem entsprechenden Datenträger. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Applikationskapsel zur Applikation eines Produkts aus mindestens einer Komponente, aufweisend:
ein Kapselgehäuse, das mindestens eine zylindrische Kammer zur Aufnahme der mindestens einen Komponente begrenzt, wobei die zylindrische Kammer eine Längsachse definiert; und
einen in der zylindrischen Kammer entlang der Längsachse verschiebbar angeordneten Applikationskolben, um die Komponente aus der Kammer auszutragen, wobei die Applikationskapsel einen maschinenlesbaren Datenträger aufweist, und wobei der Datenträger Daten zu mindestens einem der folgenden Parameter trägt:
Art der Applikationskapsel;
Inhalt der Applikationskapsel;
- Menge des Inhalts der Applikationskapsel;
Informationen zum Austragsvorgang.
Wiederum kann der Datenträger umfassen:
einen optischen Code, insbesondere einen Barcode oder QR-Code, der auf Mantelwand des Kapselgehäuses angebracht ist; oder
einen RFID-Tag.
Wenn das Kapselgehäuse eine umlaufende Mantelwand, eine distale Stirnwand und eine in der distalen Stirnwand ausgebildete Austragöffnung aufweist, ist der Datenträger vorzugsweise im Bereich der Mantel wand angeordnet.
Um das Auslesen des Datenträgers zu erleichtern, kann die Applikationskapsel dazu ausgestaltet sein, in einem Applikationssystem rotiert zu werden. Dazu kann die Applikationskapsel ein Koppelelement aufweisen welches dazu ausgebildet ist, eine Drehung um die Längsachse auf das Kapselgehäuse zu übertragen. Das Koppelelement kann wie vorstehend schon näher beschrieben ausgestaltet sein. Insbesondere kann das Koppelelement einen nicht rotationssymmetrischen Mitnahmebereich aufweisen, der dazu ausgebildet ist, bezüglich einer Umfangsrichtung einen Formschluss mit einem Koppelbereich eines Übertragungselements für die Drehung herzustellen. Der nicht rotationssymmetrische Mitnahmebereich kann in einem proximalen Endbereich der Applikationskapsel ausgebildet sein. Dabei kann der Mitnahmebereich eine in die proximale Richtung offene Aufnahme für den Koppelbereich bilden. Das Koppelelement kann eine in Umfangsrichtung verlaufende Verzahnung aufweisen.
In einem weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine besonders gut entlüftbare Applikationskapsel zur Applikation mindestens einer Komponente. Diese Kapsel weist auf:
ein Kapselgehäuse, das eine zylindrische Kammer zur Aufnahme der Komponente begrenzt, wobei die zylindrische Kammer eine Längsachse definiert; und
einen in der zylindrischen Kammer entlang der Längsachse verschiebbar angeordneten Applikationskolben, um die Komponente aus der Kammer auszutragen, wobei der Applikationskolben einen Entlüftungskanal zur Entlüftung der Kammer aufweist,
wobei die Applikationskapsel einen Verschlussstopfen aufweist, der in den Entlüftungskanal einschiebbar ist,
wobei der Verschlussstopfen derart am Applikationskolben angeordnet ist, dass ein Gasaustausch zwischen der Kammer und einer Umgebung der Kapsel durch den Entlüftungskanal hindurch möglich ist, und
wobei der Verschlussstopfen in den Entlüftungskanal einschiebbar ist, so dass der Verschlussstopfen den Entlüftungskanal verschliesst.
In vorteilhaften Ausführungsformen ist der Verschlussstopfen im Auslieferungszustand mittels Sollbruchstellenbrücken mit dem Applikationskolben verbunden, und die Sollbruchstellenbrücken brechen beim axialen Einschieben des Verschlussstopfens in den Entlüftungskanal. Der Verschlussstopfen kann wie folgt ausgebildet sein: Der Verschlussstopfen weist eine zylindrische Mantelfläche auf, die an einem proximalen Ende des Verschlussstopfens eine ringförmige umlaufende Dichtfläche bildet. Distal von der Dichtfläche bildet die Mantelfläche mehrere Führungsflächen, die in einer proximalen Richtung in die ringförmige Dichtfläche übergehen, und zwischen den Führungsflächen sind mehrere Längsnuten in der Mantelfläche ausgebildet, die zur Entlüftung dienen, wenn der Verschlussstopfen teilweise in die Durchgangsöffnung eingeschoben ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform des Misch- und
Applikationssystems der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Misch- und
Applikationssystems der Fig. 1 ;
Fig. 3 eine perspektivische Detailansicht der Misch- und Applikationskapsel der
Fig. 1;
Fig. 4 eine Frontansicht des Misch- und Applikationssystems der Fig. 1 ;
Fig. 5 eine Schnittansicht des Misch- und Applikationssystems der Fig. 1 in der
Ebene A— A der Fig. 4;
Fig. 6 eine Schnittansicht des Misch- und Applikationssystems der Fig. 1 in der
Ebene B— B der Fig. 5 ;
Fig. 7 eine Detailansicht eines Teils der Elemente im Inneren des Handstücks des
Misch- und Applikationssystems der Fig. 1 ;
Fig. 8 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Misch- und
Applikationskapsel der Fig. 3;
Fig. 9 eine weitere perspektivische Explosionsdarstellung der Misch- und
Applikationskapsel der Fig. 3;
Fig. 10 eine zentrale Schnittansicht der Misch- und Applikationskapsel der Fig. 3, gemeinsam mit einer Kolbenstange und einem Teil eines Übertragungsmechanismus, in einer Ausgangsstellung;
Fig. 11 die Elemente der Fig. 10 in einer ersten Zwischenstellung;
Fig. 12 die Elemente der Fig. 10 in einer zweiten Zwischenstellung;
Fig. 13 die Elemente der Fig. 10 in einer Endstellung;
Fig. 14 eine perspektivische Schnittansicht des Misch- und Applikationssystems der
Fig. 1;
Fig. 15 eine Detailansicht eines distalen Teils des Misch- und Applikationssystems der Fig. 1 in der Ausgangsstellung;
Fig. 16 eine Detailansicht eines proximalen Teils des Misch- und
Applikationssystems der Fig. 1 in der Ausgangsstellung;
Fig. 17 eine Detailansicht eines distalen Teils des Misch- und Applikationssystems der Fig. 1 in einer Zwischenstellung;
Fig. 18 eine Detailansicht eines proximalen Teils des Misch- und
Applikationssystems der Fig. 1 in einer Zwischenstellung;
Fig. 19 eine zentrale Schnittansicht einer ersten Variante der Misch- und
Applikationskapsel;
Fig. 20 eine zentrale Schnittansicht einer zweiten Variante der Misch- und
Applikationskapsel ;
Fig. 21 eine perspektivische Ansicht einer Variante eines Deckels der Misch- und
Applikationskapsel;
Fig. 22 eine zentrale Schnittansicht einer Misch- und Applikationskapsel gemäss einer zweiten Ausfuhrungsform;
Fig. 23 eine Seitenansicht der Misch- und Applikationskapsel der Fig. 22;
Fig. 24 eine zentrale Schnittansicht der Misch- und Applikationskapsel der Fig. 22 in der Ebene C— C der Fig. 23;
Fig. 25 eine Explosionsdarstellung der Misch- und Applikationskapsel der Fig. 22;
Fig. 26 eine weitere Explosionsdarstellung der Misch- und Applikationskapsel der
Fig. 22;
Fig. 27 eine zentrale Schnittansicht der Misch- und Applikationskapsel der Fig. 22, gemeinsam mit einer Kolbenstange und einem Teil eines
Übertragungsmechanismus, in einer Ausgangsstellung;
Fig. 28 die Elemente der Fig. 22 in einer ersten Zwischenstellung;
Fig. 29 die Elemente der Fig. 22 in einer zweiten Zwischenstellung; die Elemente der Fig. 22 in einer dritten Zwischenstellung;
die Elemente der Fig. 22 in einer Endstellung;
ein Flussdiagramm eines Betriebsverfahrens für das Misch- und Applikationssystem der Fig. 1 ;
eine zentrale Schnittansicht einer Misch- und Applikationskapsel gemäss einer dritten Ausfuhrungsform;
eine perspektivische Ansicht einer Applikationskapsel für ein Fertigprodukt; eine Draufsicht der Applikationskapsel zur Illustration zweier Schnittebenen E— E und F— F;
die Applikationskapsel in einer Ausgangsstellung; (a) zentraler Längsschnitt in Ebene F— F; (b) Detail G; (c) zentraler Längsschnitt in Ebene E— E; (d) Detail H;
die Applikationskapsel in einer ersten Zwischenstellung; (a) zentraler Längsschnitt in Ebene F— F; (b) Detail G; (c) zentraler Längsschnitt in Ebene E— E; (d) Detail H;
die Applikationskapsel in einer zweiten Zwischenstellung; (a) zentraler Längsschnitt in Ebene F— F; (b) Detail G; (c) zentraler Längsschnitt in Ebene E— E; (d) Detail H;
die Applikationskapsel in einer dritten Zwischenstellung; (a) zentraler Längsschnitt in Ebene F— F; (b) Detail G; (c) zentraler Längsschnitt in Ebene E— E; (d) Detail H;
eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform des Mi schund Applikationssystems der vorliegenden Erfindung;
eine perspektivische Teilansicht einer dritten Ausführungsform des Misch- und Applikationssystems der vorliegenden Erfindung; und
ein Flussdiagramm eines Betriebsverfahrens für das Misch- und Applikationssystem der Fig. 40 oder 41.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In den Figuren 1 bis 4 ist eine erste Ausführungsform eines Misch- und Applikationssystems zur Herstellung und zum Austragen eines Dentalmaterials in verschiedenen Ansichten dargestellt. Das Misch- und Applikationssystem umfasst eine Misch- und Applikationskapsel 100 (im Folgenden vereinfacht als Kapsel bezeichnet) gemäss einer ersten Ausführungsform, ein Handstück 200 und eine Basisstation 300.
Die Basisstation 300 umfasst ein Gehäuse 310, an dem eine Handstückaufnahme 320 ausgebildet ist. Eine Taste 330 dient zur Bedienung der Basisstation.
Das Handstück 200 ist in die Handstückaufnahme 320 der Basisstation 300 eingesteckt. Um eine definierte Orientierung des Handstücks 200 in der Basisstation sicherzustellen, sind am Handstückgehäuse 210 zwei Kodierungsrippen 211 sowie an der Handstückaufnahme 320 zwei dazu komplementäre Kodierungsnuten 321 ausgebildet. Diese verhindern eine Drehung des Handstücks 200 in der Basisstation 300. Zur Aufnahme der Kapsel 100 weist das Handstück 200 eine seitlich offene Kapselaufnahme 212 auf, in die die Kapsel 100 lateral einschiebbar ist. Zwei Tasten 213, 214 dienen zur Bedienung des Handstücks 200.
Die in der Figur 3 alleine dargestellte Kapsel 100 der ersten Ausfuhrungsform umfasst ein Kapselgehäuse 110, einen Deckel 120 und eine Applikationsspitze 140.
Der innere Aufbau des Handstücks 200 und der Basisstation 300 ist den Figuren 5 und 6 illustriert.
Im Inneren des Handstückgehäuses 210 befinden sich eine Kolbenstange 220, ein nachstehend im Zusammenhang mit der Figur 7 näher erläutertes Getriebe 230 zum Vorschieben der Kolbenstange 220, ein ebenfalls nachstehend im Zusammenhang mit der Figur 7 näher erläuterter Übertragungsmechanismus 240 zur Übertragung von Drehschwingungen von der Basisstation 300 auf das Kapselgehäuse 110, ein Antriebsmotor 250, der das Getriebe 230 antreibt, eine Energiequelle für den Antriebsmotor 250 in Form einer wiederaufladbaren Batterie 260 sowie eine Steuereinheit 270. Die Steuereinheit 270 ist einerseits dazu ausgebildet, den Antriebsmotor 250 gemäss einem nachstehend noch näher beschriebenen Programm anzusteuern. Andererseits dient die Steuereinheit 270 dazu, mit Hilfe einer nicht dargestellten Induktionsspule die wiederaufladbare Batterie 260 in an sich bekannter Weise induktiv aufzuladen und ebenfalls induktiv mit der Basisstation 300 zu kommunizieren. Im Inneren des Gehäuses 310 der Basisstation 300 befindet sich ein Drehschwingungsantrieb 340. Dieser erzeugt Drehschwingungen, d.h. eine oszillierende Drehbewegung. Die Frequenz der Drehschwingungen kann z.B. im Bereich von ca. 2 Hz bis 200 Hz liegen. Insbesondere kann die Frequenz mindestens 5 Hz betragen. Die Amplitude der Drehschwingungen von Umkehrpunkt zu Umkehrpunkt beträgt vorzugsweise mindestens 5°, besser mindestens 10°. Sie kann mindestens 20° betragen. Abweichende Beträge sind aber möglich. Frequenz und Amplitude bestimmen gemeinsam die Drehbeschleunigung und damit die erzielbare Mischwirkung; je grösser Frequenz und Amplitude, desto besser wird in der Regel die Mischwirkung sein. Geeignete Drehschwingungsantriebe sind an sich bekannt und finden zum Beispiel in elektrischen Zahnbürsten (insbesondere sogenannten Schallzahnbürsten) Verwendung. Eine Steuereinheit 350 steuert einerseits den Drehschwingungsantrieb 340 an. Andererseits erzeugt die Steuereinheit 350 über eine nicht dargestellte Induktionsspule ein elektromagnetisches Wechselfeld, um über die Steuereinheit 270 des Handstücks 200 die Batterie 260 im Handstück induktiv aufzuladen. Zudem ist die Steuereinheit 350 dazu ausgebildet, induktiv mit der Steuereinheit 270 im Handstück zu kommunizieren, d.h. induktiv in beiden Richtungen Steuerdaten zu übertragen. Zusätzlich befindet sich im Gehäuse 310 der Basisstation 300 ein Transformator 360, um die Steuereinheit 350 mit Strom zu versorgen. Der Transformator kann stattdessen aber auch als separate Einheit, zum Beispiel als Steckertransformator ausgebildet sein. Um der Basisstation 300 eine genügend grosse träge Masse zu verleihen, können in der Basisstation 300 zudem ein oder mehrere Gewichte vorgesehen sein. In der Figur 7 sind die Kolbenstange 220, das Getriebe 230, der Übertragungsmechanismus 240 sowie der Antriebsmotor 250 des Handstücks 200 in grösserem Detail illustriert.
Die Kolbenstange 220 verläuft zentral entlang einer Längsachse L. An ihrem distalen Ende weist sie einen Vorschubflansch 221 mit vergrössertem Durchmesser auf. An ihrem proximalen Ende weist die Kolbenstange 220 einen beidseitig auf zwei diametral gegenüberliegenden Seiten radial nach aussen vorstehenden Verbindungsflansch 222 auf. Die Kolbenstange 220 wirkt in nachstehend noch näher beschriebener Weise auf die Kapsel 100 ein. Das Getriebe 230 umfasst zwei dezentral parallel zur Längsachse L verlaufende Gewindestangen 231. Die Gewindestangen 231 sind fest am Verbindungsflansch 222 der Kolbenstange 220 angebracht. Das Getriebe 230 umfasst ausserdem eine Basisplatte 232, an der dezentral ein Antriebszahnrad 233, zwei Zwischenzahnräder 234 sowie zwei aussenverzahnte Gewindemuttern 235 angebracht sind. Das Antriebszahnrad 233 ist drehgesichert mit der Antriebswelle 251 des Antriebsmotors 250 verbunden. Die beiden Zwischenzahnräder 234 kämmen mit dem Antriebszahnrad 233 sowie mit jeweils einer der Gewindemuttern 235. Dadurch übertragen die Zwischenzahnräder 234 eine Drehbewegung der Antriebswelle 251 auf die Gewindemuttern 235. Jeweils eine dieser Gewindemuttern 235 läuft auf jeweils einer der Gewindestangen 231 und schiebt dadurch bei einer Drehbewegung die jeweilige Gewindestange 231 in axialer Richtung vor. Insgesamt wird dadurch erreicht, dass eine Drehbewegung der Antriebswelle 251 in eine axiale Vorschubbewegung der Kolbenstange 220 umgewandelt wird.
Der Übertragungsmechanismus 240 umfasst eine zentral verlaufende Übertragungsstange 241, an die sich in distaler Richtung ein Gabelelement 242 anschliesst. Das Gabelelement umfasst eine quer zur Längsachse verlaufende Querspange 243 (auch als Joch bezeichnet) sowie zwei dezentral parallel zur Längsachse verlaufende Schenkel. An ihrem jeweiligen distalen Ende sind die Schenkel mit einem Koppelbereich in Form eines in Umfangsrichtung geschlossenen Übertragungsrings 244 verbunden. Der Übertragungsring 244 ist dazu ausgebildet, drehgesichert in einen proximal offenen Bereich des Deckels 120 der Kapsel 100 eingeschoben zu werden. Dazu ist der Übertragungsring 244 an seinem Aussenumfang mit einer Aussenverzahnung 245 ausgestattet. Die Übertragungsstange 241 weist an ihrem proximalen Ende eine Steckaufnahme 246 auf (siehe Figuren 5 und 6), in die drehgesichert die Antriebswelle 341 des Drehschwingungsantriebs 340 eingesteckt ist. Dabei besteht in Umfangsrichtung ein Formschluss zwischen Antriebswelle 341 und Steckaufnahme 246, um Drehschwingungen sicher auf den Übertragungsmechanismus 240 übertragen zu können. Insgesamt bewirkt auf diese Weise der Übertragungsmechanismus 240 eine Übertragung von Drehschwingungen vom Drehschwingungsantrieb 340 auf das Kapselgehäuse 110.
Die Kapsel 100 ist in den Figuren 8 bis 10 detaillierter illustriert. Das Kapselgehäuse 110 weist eine umlaufende Mantelwand 111 auf. Im Bereich des proximalen Endes der Mantelwand I I I ragt ein umlaufender Kragen 112 radial nach aussen. Proximal vom Kragen 112 ist an der Mantel wand 111 ein nach aussen abstehender Ringwulst 114 ausgebildet. Zwischen dem Kragen 112 und dem Ringwulst 114 ist somit eine umlaufende äussere Ringnut ausgebildet. Der proximal vom Kragen 112 gelegene Teil der Mantelwand 111 bildet dabei einen Haltering 113 für den Deckel 120. An seinem distalen Ende weist das Kapselgehäuse 110 eine distale Stirnwand 115 auf, an der ein Anschlussbereich 116 für die Applikationsspitze 140 ausgebildet ist. Der Anschlussbereich 116 umgibt eine Austragöffnung für das auszutragende fertige Dentalmaterial. Diese Austragöffnung ist anfänglich durch einen verhältnismässig dünnen Verschlussfilm 117 verschlossen (siehe Figur 10). Der Verschlussfilm 117 ist einstückig mit der Stirnwand 115 ausgebildet und weist einen kreuzförmigen Schwächungsbereich auf. Mit seiner Mantelwand 1 1 1 , seiner distalen Stirnwand 115 und dem Verschlussfilm 117 begrenzt das Kapselgehäuse 110 eine zylindrische Mischkammer Kl zur Aufnahme einer pulverförmigen ersten Komponente des herzustellenden Dentalmaterials. Mit ihrer Zylinderachse definiert die zylindrische Mischkammer Kl die Lage der zentralen Längsachse L.
Der Deckel 120 weist einen Applikationskolben 121 auf, der im Bereich des Halterings 1 13 in das proximale Ende des Kapselgehäuses 1 10 hineinragt. Am Applikationskolben 121 sind zwei einander radial gegenüberstehende Mischflügel 122 ausgebildet. Diese ragen vom radial äusseren, umlaufenden Rand des distalen Endes des Applikationskolbens 121 entlang jeweils einer Richtung, die geneigt zur Längsachse L verläuft, nach innen in die zylindrische Mischkammer Kl hinein. Jeder Mischflügel 122 weist eine langgestreckte, flache Form auf, hier die Form einer langgestreckten rechteckigen Platte, und ist mit einer seiner kurzen Seiten am radial äusseren Rand des distalen Endes des Applikationskolbens 121 befestigt. Anstelle einer Rechteckform können die Mischflügel auch eine beliebige andere Form aufweisen. Der Applikationskolben 121 weist eine durchgehende zentrale Bohrung 124 auf, die einen Fluidkanal bildet. Auf der proximalen Seite des Applikationskolbens 121 ist anschliessend an die Bohrung 124 ein axial entlang der Längsachse verlaufender, in die proximale Richtung abstehender Stift 123 angeordnet. An seinem distalen Ende ist der Stift 123 über einen umlaufenden Schwächungsbereich einstückig mit dem Applikationskolben 121 verbunden. Das distale Ende des Stiftes 123 bildet dadurch ein Verschlusselement für die Bohrung 124, während der restliche Stift 123 ein Übertragungselement zur Übertragung einer axialen Druckkraft auf das Verschlusselement bildet. In anderen Worten sind im vorliegenden Beispiel das Verschlusselement für die Bohrung 124 und das Übertragungselement gemeinsam einstückig in Form des Stiftes 123 ausgebildet.
Der Deckel 120 weist ausserdem ein Koppelelement in Form eines Koppelringes 125 auf. Der Koppelring 125 ist über einen umlaufenden Schwächungsbereich am Aussenumfang des Applikationskolbens 121 einstückig mit dem Applikationskolben 121 verbunden. Mit seinem distalen Ende umgreift der Koppelring 125 den am proximalen Ende des Kapselgehäuses 110 ausgebildeten Haltering 113. Dabei weist er an seinem distalen Ende einen radial nach innen abstehenden Ringwulst auf, der in die Ringnut am Haltering 113 eingreift. Dadurch ist der Koppelring 125 mit dem proximalen Ende des Kapselgehäuses 110 verrastet. Insbesondere besteht in Umfangsrichtung ein Kraftschluss zwischen dem Koppelring 125 und dem Kapselgehäuse 110. Zusätzlich oder stattdessen kann der Koppelring 125 materialschlüssig mit dem Kapselgehäuse 110 verbunden sein. Das proximale Ende des Koppelrings 125 ist als proximal offene Aufnahme für den schon erwähnten Übertragungsring 244 des Gabelelements 242 ausgebildet. Um Kräfte in Umfangsrichtung, wie sie bei Drehschwingungen auftreten, wirksam übertragen zu können, weist der Koppelring 125 innenseitig eine Innenverzahnung 126 auf, die komplementär zur Aussenverzahnung 245 des Übertragungsrings 244 ist.
Eine proximale Begrenzungsfolie 130 überdeckt die proximale Seite des Applikationskolbens 121 und den Stift 123. Sie ist von kreisrunder, gewölbter Form. Mit ihrem umlaufenden äusseren Rand 123 ist die proximale Begrenzungsfolie 130 materialschlüssig mit dem Applikationskolben 121 verbunden. Die proximale Begrenzungsfolie 130 kann beispielsweise als Verbundfolie mit einer Aluminiumschicht und mindestens einer Kunststoffschicht ausgebildet sein. Sie kann zum Beispiel durch induktives Schweissen auf die proximale Seite des Applikationskolbens 121 aufgesiegelt sein. Der zwischen dem Applikationskolben 121 und der proximalen Begrenzungsfolie 130 ausgebildete Hohlraum bildet eine Fluidkammer K2 für eine fluide zweite Komponente des herzustellenden Dentalmaterials.
Die Applikationsspitze 140 ist mit einer Einsteckhülse 141 in den Anschlussbereich 116 des Kapselgehäuses 110 eingesteckt. Sie weist eine Applikationskanüle 142 zum Applizieren des fertigen Dentalmaterials auf.
Die Sequenz der Figuren 10 bis 13 illustriert, wie ein Dentalmaterial mit Hilfe des Misch- und Applikationssystems hergestellt und appliziert wird.
In der Figur 10 ist der Ausgangszustand dargestellt. Das Handstück 200 befindet sich in der Basisstation 100. Die erste, pulverförmige Komponente des Dentalmaterials befindet sich in der Mischkammer Kl und die zweite, fluide Komponente des Dentalmaterials in der Fluidkammer K2. Die Bohrung 124 ist durch den Stift 123 verschlossen. Der Auslass der Mischkammer Kl ist durch den Verschlussfilm 117 verschlossen. Die Kolbenstange 220 befindet sich in einem axialen Abstand proximal von der proximalen Begrenzungsfolie 130. Der Übertragungsring 245 des Gabelelements 242 befindet sich proximal vom Koppelring 125. Die Kolbenstange 220 schlägt an ihrem proximalen Ende an die Querspange 243 des Gabelelements 242 an. Dadurch verhindert die Kolbenstange 220 eine axiale Bewegung des Gabelelements 242 in die distale Richtung.
Die Zubereitung des Dentalprodukts wird nun gestartet, indem der Benutzer auf die Taste 330 an der Basisstation 300 drückt. Dies führt zunächst dazu, dass die Steuereinheit 350 der Basisstation 300 mit der Steuereinheit 270 im Handstück 200 kommuniziert, um den Antriebsmotor 250 im Handstück 200 zu aktivieren, so dass er die Kolbenstange 220 mit Hilfe des Getriebes 230 um einen ersten Betrag axial in die distale Richtung vorschiebt. Dadurch übt die Kolbenstange 220 über die proximale Begrenzungsfolie 130 eine axiale Druckkraft auf den Stift 123 aus. Diese Druckkraft führt dazu, dass der Stift 123 am umlaufenden Schwächungsbereich vom Applikationskolben 121 abreisst und allmählich in die Bohrung 124 gepresst wird. Am Aussenumfang des Stifts 123 sind mehrere durchgehende Längsnuten ausgebildet, die feine Fluidkanäle bilden, durch die die zweite Komponente aus der Fluidkammer K2 in die Mischkammer Kl gelangen kann. Indem die Kolbenstange 220 weiter nach vorne verschoben wird, wird nun die zweite Komponente in die Mischkammer Kl gepresst, und die proximale Begrenzungsfolie 130 wird flachgedrückt. Gleichzeitig wird das Gabelelement 242 mit dem Übertragungsring 244 in den Koppelring 125 eingeschoben. In der Figur 11 ist der Zustand dargestellt, der eintritt, wenn die Kolbenstange 220 so weit in die distale Richtung vorgeschoben wurde, dass die zweite Komponente vollständig aus der Fluidkammer K2 in die Mischkammer Kl gepresst wurde. Die proximale Begrenzungsfolie 130 liegt nun weitgehend flach auf der proximalen Seite des Applikationskolbens 121 auf. Der Stift 123 ist vollständig in der Bohrung 124 aufgenommen. Der Applikationskolben 121 ist nach wie vor einstückig mit dem Koppelring 125 verbunden, und der Auslass der Mischkammer Kl ist nach wie vor durch den Verschlussfilm 117 verschlossen. Dadurch weist die Mischkammer Kl unverändert ihr anfängliches Volumen auf. Der Übertragungsring 244 des Gabelelements 242 ist nun in den Koppelring 125 eingeschoben. Indem die Innenverzahnung 126 des Koppelrings 125 mit der Aussenverzahnung 245 des Übertragungsrings 244 zusammenwirkt, besteht in Umfangsrichtung eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Übertragungsmechanismus 240 und dem Koppelring 125. Dadurch können Kräfte, die in Umfangsrichtung wirken, wirksam auf das Kapselgehäuse 110 übertragen werden.
Um die beiden Komponenten in der Mischkammer Kl miteinander zu mischen, kommuniziert die Steuereinheit 350 in der Basisstation 300 nun mit der Steuereinheit 270 im Handstück 200 derart, dass der Antriebsmotor 250 die Kolbenstange 220 wieder ein wenig zurückzieht. Dadurch wird die Kolbenstange 220 kräftemässig von der Kapsel 100 entkoppelt. Sodann aktiviert die Steuereinheit 350 den Drehschwingungsantrieb 340 in der Basisstation 300. Über die Übertragungsstange 241 und das Gabelelement 242 werden die Drehschwingungen auf den Übertragungsring 244 übertragen. Dieser überträgt die Drehschwingungen wiederum auf den Koppelring 125 und das damit kraftschlüssig und/oder materialschlüssig verbundene Kapselgehäuse 1 10. Dadurch wird das gesamte Kapselgehäuse 1 10 in kräftige Drehschwingungen versetzt. Da die Komponenten in der Mischkammer Kl aufgrund ihrer Trägheit den Drehschwingungen nicht vollständig folgen können, bewegen sich die Mischflügel 122 aufgrund der Drehschwingungen durch die Komponenten hindurch und erzeugen eine Scherwirkung. Dadurch wird eine effiziente Vermischung der Komponenten erreicht. Als Resultat wird das applikationsfertige Dentalprodukt erhalten.
Nun kommuniziert die Steuereinheit 350 der Basisstation erneut mit der Steuereinheit 270 des Handstücks 200, damit diese erneut den Antriebsmotor 250 aktiviert, so dass die Kolbenstange 220 erneut in die distale Richtung vorgeschoben wird. Die Kolbenstange 220 übt nun eine zunehmende axiale Druckkraft auf den Applikationskolben 121 aus. Wenn die Druckkraft eine bestimmte Schwelle überschreitet, reisst der Applikationskolben 121 an seinem umgebenden Schwächungsbereich vom Koppelring 125 ab. Durch weiteres Vorschieben der Kolbenstange 220 bewegt sich der Applikationskolben 121 nun im Inneren des Kapselgehäuses 110 in die distale Richtung. Dadurch komprimiert der Applikationskolben 121 das in der Mischkammer Kl befindliche Dentalprodukt sowie die ebenfalls darin befindliche Luft. Dabei sammelt sich die Luft aufgrund des Auftriebs vorwiegend zuoberst. Da sich das Handstück aufrecht in der Basisstation befindet, sammelt sich die Luft also am distalen Ende der Mischkammer Kl im Bereich des Verschlussfilms 117. Wenn der Druck eine bestimmte Schwelle überschreitet, reisst der Verschlussfilm 117 auf, und die Luft wird durch die Applikationsspitze 140 hindurch ausgestossen. Schliesslich befindet sich in der Mischkammer Kl nur noch das fertige Dentalprodukt. An diesem Punkt steigt der Druck erneut an. Die Steuereinheit 270 erkennt dies und stoppt daraufhin den Vorschub der Kolbenstange.
Anschliessend wird das Dentalprodukt ausgetragen. Dazu wird zunächst das Handstück 200 aus der Basisstation 300 entnommen. Durch Druck auf die vordere Taste 213 des Handstücks aktiviert nun die Steuereinheit 270 des Handstücks 200 erneut den Antriebsmotor 250, so dass die Kolbenstange 220 weiter in die distale Richtung vorgeschoben wird. Das Dentalprodukt gelangt nun durch den Auslass des Kapselgehäuses 1 10 in die Applikationsspitze 140. Von dort wird es direkt an die gewünschte Stelle appliziert. Diese Situation ist in der Figur 12 illustriert. Wenn der Applikationskolben 121 über diejenige Position hinaus in die distale Richtung vorgeschoben wird, in der die Mischflügel 122 erstmals die distale Stirnwand 115 des Kapselgehäuses 110 berühren, beginnen sich die Mischflügel 122 nach innen abzubiegen, bis sie schliesslich flach auf dem distalen Ende des Applikationskolbens 121 aufliegen. Diese Situation ist in der Figur 13 illustriert. Das Dentalmaterial ist nun vollständig aus der Mischkammer ausgetragen, und der Applikationskolben 121 hat seine distale Endstellung erreicht.
Um es zu ermöglichen, dass die Kapsel 100 wieder aus dem Handstück 200 entnommen werden kann, steuert die Steuereinheit 270 im Handstück 200 den Antriebsmotor 250 schliesslich derart an, dass er die Kolbenstange 220 wieder in die Ausgangsstellung der Figur 9 zurückzieht. Dabei schlägt das proximale Ende der Kolbenstange 220 wieder am proximalen Ende des Gabelelements 242 an und nimmt dieses in die proximale Richtung mit. Dadurch wird der Übertragungsring 244 aus dem Koppelring 125 in die proximale Richtung herausgezogen. Die Kapsel 100 kann nun einfach seitlich aus dem Handstück 200 entnommen werden. Diese Rückwärtsbewegung der Kolbenstange 220 kann durch eines der folgenden Ereignisse getriggert werden: (i) durch Betätigung der hinteren Taste 214 am Handstück; (ii) automatisch durch die Steuereinheit 350 der Basis und/oder die Steuereinheit 270 des Handstücks, wenn eine dieser Steuereinheiten erkennt, dass das Handstück 200 in die Basisstation 300 eingesetzt wird; und/oder (iii) dadurch, dass die Steuereinheit 270 erkennt, dass der Applikationskolben 121 an der distalen Stirnwand 1 15 des Kapselgehäuses 110 anschlägt, dass also die Kapsel maximal entleert wurde. Die Figuren 14-18 illustrieren, wie das Handstück 200 mechanisch mit der Basisstation 300 zusammenwirkt. Dabei zeigen die Figuren 14-16 das Handstück im Ausgangszustand, in dem sich die Kolbenstange 220 in ihrer maximal zurückgezogenen Position befindet. Wie schon zuvor erläutert, befindet sich in diesem Zustand auch der Übertragungsmechanismus 240 in einer zurückgezogenen Position, in der der Übertragungsring 244 die Kapselaufnahme 212 seitlich freigibt. Eine Druckfeder 342 umgibt die Antriebswelle 341 des Drehschwingungsantriebs 340. Diese Druckfeder ist im Ausgangszustand zwischen der Steckaufnahme 246 des Übertragungsmechanismus 240 und dem Gehäuse des Drehschwingungsantriebs 340 komprimiert. Dadurch presst die Druckfeder 342 den Übertragungsmechanismus 240 in die distale Richtung. Da der Verbindungsflansch 222 der Kolbenstange 220 an der Querspange 243 des Gabelelements 242 anschlägt, verhindert die Kolbenstange 229, dass sich der Übertragungsmechanismus 240 in die distale Richtung bewegt.
In den Figuren 17 und 18 zeigen das Handstück in einem Zustand, in dem der Applikationskolben 121 mithilfe der Kolbenstange 220 soweit vorgeschoben wurde, dass die zweite Komponente aus der Fluidkammer hinausgepresst wurde. Durch die Bewegung der Kolbenstange 220 in die distale Richtung konnte sich nun auch der Übertragungsmechanismus 240 aufgrund der von der Druckfeder 342 erzeugten Federkraft in die distale Richtung bewegen. Dadurch ist der Übertragungsring 244 ins Innere des Koppelrings 125 gelangt und hat eine Kopplung des Übertragungsmechanismus 240 mit dem Kapselgehäuse 110 hergestellt. Statt zwischen dem Drehschwingungsantriebs 340 und der Steckaufnahme 246 kann die Druckfeder 342 auch an einer anderen Stelle angebracht sein, insbesondere an einer geeigneten Stelle innerhalb des Handstücks 200.
Die Figur 19 illustriert eine Variante des Kapselgehäuses 110 der Kapsel 100 gemäss der ersten Ausfuhrungsform. Bei diesem Kapselgehäuse ist die Austragspitze 140 einstückig mit dem Kapselgehäuse 110 ausgebildet. Ansonsten entspricht das Kapselgehäuses der Figur 19 dem Kapselgehäuse der Figuren 3 und 8-13.
Die Figur 20 illustriert eine weitere Variante des Kapselgehäuses 110 der Kapsel 100 gemäss der ersten Ausführungsform. Dieses Kapselgehäuse weist im Bereich des Übergangs zwischen der zylindrischen Mantelwand 111 und der distalen Stirnwand 115 zwei diametral einander gegenüberstehend angeordnete Mischflügel 118 auf, die einstückig mit dem Kapselgehäuse 110 ausgebildet sind und aus einem mantelwandnahen Bereich schräg geneigt zur Längsachse ins Innere der Mischkammer ragen. Ansonsten entspricht das Kapselgehäuse der Figur 20 wiederum dem Kapselgehäuse der Figuren 3 und 8-13. Die Mischflügel 118 können anstelle der Mischflügel 122 am Applikationskolben 121 vorgesehen sein, oder sie können zusätzlich zu diesen vorgesehen sein. In der Figur 21 ist eine Variante des Deckels 120 der Kapsel 100 gemäss der ersten Ausfuhrungsform illustriert. In dieser Variante weisen die Mischflügel 122 wiederum eine langgestreckte, flache Form auf. Allerdings sind die Mischflügel 122 entlang ihrer eigenen Längsachse verdrillt, um die Scherwirkung bei der Drehschwingung und damit die Mischwirkung zu verbessern.
Die Figur 22 zeigt eine zweite Ausfuhrungsform einer Misch- und Applikationskapsel. Gleich wirkende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie bei der ersten Ausfuhrungsform bezeichnet. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform lediglich durch die Art und Weise, wie die Fluidkammer K2 ausgebildet ist, und wie die zentrale Bohrung 124 des Applikationskolbens 121 verschlossen ist. Zur Bildung der Fluidkammer K2 ist auf die proximale Seite des Applikationskolbens 121 eine erste, distale Begrenzungsfolie 132 mit einem Randbereich 133 aufgesiegelt. Auf diese distale Begrenzungsfolie 132 ist eine zweite, proximale Begrenzungsfolie 130 mit ihrem Randbereich 131 aufgesiegelt. Zwischen der distalen Begrenzungsfolie 132 und der proximalen Begrenzungsfolie 130 ist die Fluidkammer K2 ausgebildet. Die zentrale Bohrung 124 ist offen. Um die Fluidkammer K2 in Richtung der zentralen Bohrung 124 zu öffnen und so den Durchtritt der darin aufgenommenen zweiten Komponente in die Mischkammer zu erlauben, ist auf der proximalen Stirnseite des Applikationskolbens 121 ein Aufstechelement in Form eines Aufstechdorns 127 ausgebildet. Wenn von der Kolbenstange 220 distaler Druck auf die proximale Begrenzungsfolie 130 ausgeübt wird, führt dies dazu, dass die distale Begrenzungsfolie 132 gegen den Aufstechdorn 127 gepresst wird und dadurch aufreisst. Auf diese Weise kann die zweite Komponente aus der Fluidkammer K2 durch die zentrale Bohrung 124 hindurch in die Mischkammer Kl gelangen.
In den Figuren 23-31 ist eine dritte Ausführungsform einer Misch- und Applikationskapsel illustriert. Gleich wirkende Teile sind wiederum mit den gleichen Bezugszeichen wie bei der ersten und zweiten Ausfuhrungsform bezeichnet. Diese dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten und zweiten Ausfulirungsforrn durch die Gestaltung des Applikationskolbens 121 sowie durch die Gestaltung der Fluidkammer K2. Der Applikationskolben 121 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine umlaufende Mantelwand sowie eine distale Stirnwand, die gemeinsam einen zylindrischen Hohlraum begrenzen. In diesen Hohlraum ist ein axial verschiebbarer Aktivatorkolben 150 eingesetzt. Der Aktivatorkolben 150 weist auf seiner distalen Seite einen axial verlaufenden Verschlussstift 151 auf, an dessen distalem Ende ein Verschlussstopfen 152 mit leicht vergrössertem Durchmesser ausgebildet ist. Der Verschlussstopfen 152 verschliesst die zentrale Bohrung 124 in der distalen Stirnwand des Applikationskolbens 121. Die umlaufende Mantelwand und die distale Stirnwand des Applikationskolbens 121 sowie der Aktivatorkolben 150 begrenzen gemeinsam die zylindrische Fluidkammer K2.
Die Figuren 27-31 illustrieren einen Misch- und Applikationsvorgang mit der Misch- und Applikationskapsel der dritten Ausführungsform.
In der Figur 27 ist der Anfangszustand dargestellt. Der Applikationskolben 121 ist einstückig mit dem Koppelring 125 verbunden und dadurch axial am Kapselgehäuse 110 fixiert. Der Aktivatorkolben 150 befindet sich in einer proximalen Ausgangslage. Dabei verschliesst der Verschlussstopfen 152 zentrale Bohrung 124 des Applikationskolbens 121. Die Kolbenstange 220 befindet sich in einem Abstand proximal vom Applikationskolben 121 und Aktivatorkolben 150. Der Übertragungsring 244 befindet sich in einem Abstand proximal vom Koppelring 125.
Wenn die Kolbenstange 220 in die distale Richtung vorgeschoben wird, übt sie zunächst eine distale Druckkraft lediglich auf den Aktivatorkolben 150 aus. Zu diesem Zweck ist der Aussendurchmesser des Vorschubflansches 221 kleiner als der Aussendurchmesser des Aktivatorkolbens 150. Dadurch wird der Aktivatorkolben 150 innerhalb des Applikationskolbens 121 in die distale Richtung vorgeschoben. Dabei presst der Verschlussstift 151 den Verschlussstopfen 152 aus der zentralen Bohrung 124 in der distalen Stirnwand des Applikationskolbens 121. Dadurch gibt der Verschlussstopfen 152 einen ringförmigen Fluidkanal zwischen dem Verschlussstift 151 und der umgebenden Stirnwand des Applikationskolbens 121 frei. Bei einer weiteren Bewegung des Aktivatorkolbens 350 in die distale Richtung wird die zweite Komponente aus der Fluidkammer K2 vollständig in die Mischkammer Kl gedrückt. Aufgrund der Bewegung der Kolbenstange 220 in die distale Richtung kann sich nun der Übertragungsmechanismus 240 ebenfalls in die distale Richtung bewegen, und der Übertragungsring 244 gelangt in das Innere des Koppelrings 125. Diese Situation ist in der Figur 28 dargestellt.
Im nächsten Schritt wird nun wiederum die Kolbenstange 220 ein klein wenig zurückgezogen, um die Kolbenstange 220 vom Aktivatorkolben 150 zu entkoppeln, und es werden Drehschwingungen auf das Kapselgehäuse 110 ausgeübt, wodurch die beiden Komponenten in der Mischkammer Kl vermischt werden. Anschliessend wird die Kolbenstange 220 wieder in die distale Richtung vorgeschoben. Dadurch wird der Applikationskolben 121 mit dem darin aufgenommenen Aktivatorkolben 150 vom Koppelring 125 abgetrennt und in die distale Richtung vorgeschoben. Diese Situation ist in der Figur 29 illustriert. Wenn der Applikationskolben 121 nun weiter in die distale Richtung vorgeschoben wird, steigt der Druck in der Mischkammer Kl stark an, und der Verschlussfilm 117 reisst auf. Dadurch entweicht die in der Mischkammer Kl enthaltene Luft durch die Applikationsspitze 140, und das fertige Mischprodukt kann appliziert werden. Diese Situation ist in der Figur 30 illustriert.
Wenn der Applikationskolben 121 schliesslich seine distale Endstellung erreicht, legen sich die Mischflügel 122 wiederum flach an der distalen Seite der Stirnwand des Applikationskolbens 121 an. Der Verschlussstift 151 mit dem Verschlussstopfen 152 gelangt in den Anschlussbereich 116 und dadurch in die Einlasshülse 141 der Applikationsspitze 140. Diese Situation ist in der Figur 31 illustriert.
Die Figur 32 zeigt einen schematischen Ablaufplan eines Misch-und Applikationsvorgangs mit dem Misch- und Applikationssystem der vorliegenden Erfindung. In Schritt 401 wird eine frische Kapsel 100 in das Handstück 200 eingesetzt, während sich dieses in der Basisstation 300 befindet. In Schritt 402 drückt der Benutzer auf die Taste 330 an der Basisstation 300. Dadurch wird der Antriebsmotor im Inneren des Handstücks 200 so angesteuert, dass er die Kolbenstange im Handstück 200 vorschiebt und dadurch die zweite Komponente aus der Fluidkammer K2 in die Mischkammer Kl einbringt. In Schritt 403 wird die Kolbenstange ein wenig in die proximale Richtung zurückgezogen, um den Applikationskolben 121 von der Kolbenstange 220 zu entkoppeln und so die Übertragung von Kräften zwischen dem Applikationskolben 121 an der Kolbenstange 220 während des anschliessenden Mischvorgangs zu vermeiden. In Schritt 404 wird der Drehschwingungsantrieb 340 in der Basisstation 300 aktiviert, wodurch die Misch-und Applikationskapsel 100 in Drehschwingungen versetzt wird. Dadurch wird die zweite Komponente in der Mischkammer Kl mit der ersten Komponente vermischt und das fertige Mischprodukt gebildet. In Schritt 405 wird die Kolbenstange so weit im Handstück 200 in die distale Richtung vorgeschoben, dass der Applikationskolben 121 vom Koppelring 125 abgerissen wird. In Schritt 406 wird die Kolbenstange weiter vorgeschoben, so dass sich der Applikationskolben 121 in die distale Richtung bewegt, sich aufgrund des entstehenden Drucks der Verschlussfilm 1 17 öffnet und die Mischkammer Kl entlüftet wird. Die Schritte 402-406 laufen nach dem Drücken der Taste 330 vollautomatisch ab. Sie werden durch die Steuereinheit 350 im Inneren der Basisstation 300 gemeinsam mit der Steuereinheit 270 im Inneren des Handstücks 200 gesteuert. In Schritt 407 entnimmt der Benutzer das Handstück 200 aus der Basisstation 300. In Schritt 408 drückt der Benutzer die Taste 213 am Handstück. Dadurch aktiviert die Steuereinheit 270 des Handstücks 200 erneut den Antriebsmotor 250, um den Applikationskolben 121 weiter vorzuschieben und so das fertige Mischprodukt auszutragen. Wenn das Mischprodukt fertig ausgetragen wurde, drückt der Benutzer in Schritt 409 die Taste 214 am Handstück 200, oder er stellt das Handstück 200 wieder in die Basisstation 300 zurück. Dadurch aktiviert die Steuereinheit 270 des Handstücks 200 (ggfs. getriggert durch die Steuereinheit 350 der Basisstation 300) den Antriebsmotor 250 in die entgegengesetzte Richtung, um die Kolbenstange 220 aus der Kapsel 100 zurückzuziehen, so dass der Benutzer die Kapsel aus dem Handstück 200 entnehmen kann. Während sich das Handstück 200 in der Basisstation 300 befindet, wird die Batterie 260 im Handstück von der Basisstation aufgeladen.
Aus den vorstehenden Ausführungen wird deutlich, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. So können statt Mischflügeln der vorstehend genannten Art auch andere Formen von Mischelementen in der Mischkammer angeordnet sein, solange diese eine Scherwirkung bei Drehschwingungen der Mischkammer erzeugen. Der Drehschwingungsantrieb kann statt in der Basis auch im Handstück angeordnet sein. Verschiedene andere Bauformen von Misch- und Applikationskapseln können eingesetzt werden. Statt für ein Dentalprodukt kann das System auch für andere Zweikomponentenmischungen eingesetzt werden. Die Bauweise und Grösse der Kapsel kann an die konkreten Anforderungen angepasst sein. So können auch grössere Kapseln eingesetzt werden, wenn z.B. ein Knochenzement oder Knochenersatzmaterial hergestellt und ausgetragen werden soll.
In der Figur 33 ist eine vierte Ausführungsform einer Misch- und Applikationskapsel illustriert. Gleich wirkende Teile sind wiederum mit den gleichen Bezugszeichen wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform bezeichnet. Wiederum umfasst die Kapsel ein Kapselgehäuse 1 10 mit umlaufender Mantelwand 1 1 1, distaler Stirnwand 115 und daran ausgebildetem Anschlussbereich 116 für eine Applikationsspitze 140. Der Anschlussbereich 116 umgibt wiederum eine Austragöffnung, die anfänglich durch einen Verschlussfilm 117 verschlossen ist. Des Weiteren umfasst die Kapsel einen Deckel 120, der wiederum einen Applikationskolben 121 sowie einen damit über einen Schwächungsbereich verbundenen Koppelring 125 mit Innenverzahnung 126 bildet. Der Deckel 120 ist auf die gleiche Weise mit dem Kapselgehäuse 110 verbunden wie in der ersten Ausführungsform der Kapsel, die in den Figuren 1, 3 und 8-13 dargestellt ist.
Anders als in der ersten Ausführungsform begrenzt das Kapselgehäuse 110 aber nicht eine einzige zylindrische Mischkammer Kl, sondern zwei zylindrische Komponentenkammern Kl ' und K2', die durch eine starre Trennwand 160 voneinander getrennt sind.
Die Trennwand 160 verläuft im vorliegenden Beispiel zentral im Kapselgehäuse 110, d.h. sie enthält die zentrale Längsachse L des Kapselgehäuses 110. Sie kann eine variierende Dicke aufweisen und sich z.B. derart von der zentralen Längsachse L aus nach aussen aufweiten, dass die beiden Komponentenkammern Κ , K2' einen kreisförmigen Querschnitt, also eine insgesamt kreiszylindrische Form erhalten. In anderen Ausführungsformen kann sie aber auch eine einfache ebene Wand sein, so dass die beiden Komponentenkammern jeweils einen nahezu halbkreisförmigen Querschnitt erhalten.
Die Trennwand 160 ist lateral und distal ohne Unterbrechung mit dem Kapselgehäuse 110 verbunden. Insbesondere ist sie an ihrem distalen Ende durchgehend mit der distalen Stirnwand 115 des Kapselgehäuses verbunden. Im vorliegenden Beispiel quert die Trennwand 160 die Austragöffnung und unterteilt mit ihrem distalen Ende die Austragöffnung in zwei Teilöffnungen. In anderen Ausführungsformen können in der Stirnwand 115 zwei separate Austragsöffnungen vorhanden sein, die beide in die Applikationsspitze 140 münden. Jede der Teilöffnungen bzw. Austragöffnungen ist durch einen Verschlussfilm 117 verschlossen. Bevorzugt ist die Trennwand 160 einstückig mit dem Kapselgehäuse 110 ausgebildet.
Der Applikationskolben 121 weist zwei Teilkolben 161, 162 auf. Jeder Teilkolben 161, 162 ist über jeweils eine Kolbenstange 163, 164 starr mit einem Basisbereich 165 verbunden. Jeder Teilkolben 161, 162 ragt in eine der beiden Komponentenkammern Κ bzw. K2' hinein und lässt sich darin axial entlang der Längsachse L verschieben. Entsprechend weist jeder Teilkolben 161, 162 einen Querschnitt auf, der dem Querschnitt der zugehörigen Komponentenkammer ΚΓ, K2' entspricht. Dabei liegt jeder Teilkolben 161, 162 umfangsseitig dichtend an der Mantelwand 111 des Kapselgehäuses 110 und der Trennwand 160 an. Zwischen den Kolbenstangen 163, 164 ist ein Zwischenraum 166 ausgebildet. Wenn die Teilkolben 161, 162 in die distale Richtung vorgeschoben werden, nimmt dieser Zwischenraum 166 die starre Trennwand 160 auf.
Durch die Trennwand 160 und die beiden Teilkolben 161, 162 sind die Komponentenkammern Κ und K2' hermetisch voneinander getrennt. In jeder der Komponentenkammern Κ und K2' ist jeweils eine fliessfähige Komponente eines Dentalprodukts aufgenommen, insbesondere eine Flüssigkeit oder eine Paste.
In einem zylindrischen Bereich der Applikationsspitze 140, hier in deren Einsteckhülse 141, ist ein statischer Mischer 167 angeordnet, der insbesondere ein Scherblendenmischer an sich bekannter Bauart sein kann. Ein solcher Scherblendenmischer weist eine Mischwendel mit einer Mehrzahl axial hintereinander angeordneter, quer zur Strömungsrichtung verlaufender Scherblenden auf. Es kann jedoch auch ein statischer Mischer einer anderen, an sich bekannten Bauart verwendet werden.
Um die Komponenten zu einem fertigen Produkt zu mischen und dieses auszutragen, wird die Kapsel in das Handstück 200 eingesetzt, wie dies auch bei der ersten Ausfuhrungsform der Kapsel der Fall ist. Auf Knopfdruck schiebt das Handstück 200 die Kolbenstange 220 in die distale Richtung vor. Dadurch wird der Applikationskolben 121 in die distale Richtung entlang der Längsachse L vorgeschoben. Infolgedessen werden die Teilkolben 161, 162 in den Komponentenkammern Κ , K2' vorgeschoben, und es entsteht ein Überdruck in den Komponentenkammern Kl ' und K2'. Als Folge des Überdrucks reisst der Verschlussfilm 117 an den Enden beider Komponentenkammern Κ und K2' auf, und die beiden Komponenten gelangen aus den Komponentenkammern Κ , K2' in die Applikationsspitze 140. Bei weiterem Vorschub der Kolbenstange werden die Komponenten durch den statischen Mischer 167 miteinander vermischt und treten als fertiges Produkt aus dem distalen Ende der Applikationsspitze 140 aus. Die in der Figur 33 dargestellte dritte Ausführungsform eignet sich besonders gut zur Herstellung flüssiger oder pastöser Produkte aus zwei flüssigen oder pastösen Komponenten. Der Misch- und Applikationsvorgang ist einfacher als bei der ersten und zweiten Ausmhrungsform, da es nicht erforderlich ist, die Kapsel in Drehschwingungen zu versetzen, um die Komponenten zu vermischen. Wenn die Kapsel mit dem vorstehend dargestellten Misch- und Austragsystem verwendet wird, kann der Drehschwingungsantrieb 340 in der Basisstation 300 also funktionslos bleiben oder für andere Zwecke, wie z.B. das Auslesen eines Barcodes oder eines RFID-Tags auf dem Kapselgehäuse 110 verwendet werden, wie dies nachstehend noch näher beschrieben wird. zur Übertragung von Drehungen auf die Kapsel dient dabei, wie in den vorstehenden Ausführungsformen von Misch- und Applikationskapseln, Koppelring 125 mit seinem proximal vom Applikationskolben 121 angeordneten Koppelbereich.
In vereinfachten Ausftihrungsformen kann eine solche Kapsel aber auch in einem Austragsystem ohne Drehschwingungsantrieb verwendet werden.
In den Figuren 34-38 ist eine Applikationskapsel für ein einkomponentiges Fertigprodukt illustriert. Diese Kapsel weist eine Einrichtung zur Entlüftung vor dem eigentlichen Austragvorgang auf. Gleich wirkende Teile sind wiederum mit den gleichen Bezugszeichen wie bei der oben erläuterten ersten Ausführungsform einer Misch- und Applikationskapsel bezeichnet.
Die Kapsel weist wiederum ein Kapselgehäuse 110 mit einer umlaufenden Mantelwand 111 auf. An der Mantelwand ist hier beispielhaft ein Barcode 190 angebracht, dessen Funktion nachstehend noch näher erläutert wird. Ein Koppelring 170 ist hier einstückig mit dem Kapselgehäuse 110 ausgebildet. Der Koppelring 170 mit Innenverzahnung 171 entspricht in Aufbau und Funktion dem Koppelring 125 der vorstehend beschriebenen Ausfuhrungsformen von Misch- und Applikationskapseln. Er ist wiederum an einem proximalen Endbereich der Kapsel angeordnet. Im Unterschied zu den vorstehenden Ausführungsformen ist der Koppelring 170 allerdings einstückig mit dem Kapselgehäuse 1 10 gefertigt, während der Koppelring 125 der vorstehenden Ausfuhrungsformen als Teil eines Deckels 120 ausgebildet ist. Im Kapselgehäuse 110 ist verschiebbar ein Applikationskolben 180 angeordnet, der umlaufend dichtend an der Innenseite des Kapselgehäuses 110 anliegt. Der Applikationskolben 180 weist eine zentrale Bohrung 181 auf, die als Entlüftungskanal dient. Über dem proximalen Ende der Bohrung 181 ist ein Verschlussstopfen 182 angeordnet. Der Verschlusstopfen 182 steht proximal über den Applikationskolben 180 vor. Der Verschlussstopfen 182 ist im Bereich der zentralen Bohrung 181 an seinem distalen Ende über Sollbruchstellenbrücken 183 mit dem proximalen Ende des Applikationskolbens 180 verbunden. Der Verschlussstopfen 182 ist von annähernd zylindrischer Gestalt. Seine Mantelfläche bildet mehrere Führungsflächen 184, die am proximalen Ende des Verschlussstopfens 182 in eine ringförmige umlaufende Dichtfläche 186 übergehen. Jede Führungsfläche 184 hat die Form eines Zylindermantelsegments. In Umfangsrichtung zwischen den Führungsflächen 184 sind mehrere Längsnuten 185 ausgebildet. Ein einem distal von den Führangsflächen 184 gelegenen distalen Endbereich 187 hat der Verschlussstopfen 182 einen reduzierten Aussendurchmesser; in diesem Bereich sind die Sollbruchstellenbrücken 183 angeordnet, die den Verschlussstopfen 182 mit dem Applikationskolben 180 verbinden. Im distalen Endbereich 187 sowie im Bereich der Längsnuten ist der Aussendurchmesser des Verschlussstopfens 182 kleiner als der Innendurchmesser der zentralen Bohrung 181. Dadurch existiert eine Mehrzahl von Gasaustauschkanälen 188 zwischen dem Verschlussstopfen 182 und dem Applikationskolben 180, die einen Gasaustausch ermöglichen. Im Bereich der Führungsflächen 184 und der Dichtfläche 186 entspricht der Aussendurchmesser des Verschlussstopfens 182 dem Innendurchmesser der zentralen Bohrung 181 bzw. ist ganz geringfügig grösser als dieser Innendurchmesser, um eine satte Führung und Dichtwirkung sicherzustellen, wenn der Verschlusstopfen 182 in die zentrale Bohrung 181 eingeschoben wird.
In der Kapsel ist ein austragfertiges Produkt aufgenommen. Um das Produkt auszutragen, wird die Kapsel wiederum in das Handstück 200 eingesetzt. Auf Knopfdruck wird im Handstück 200 die Kolbenstange 220 in die distale Richtung vorgeschoben. Die Kolbenstange liegt auf dem proximalen Ende des Verschlusstopfens 182 auf und übt auf dieses Ende einen Druck in die distale Richtung aus. Dadurch beginnt sich die Einheit aus Applikationskolben 180 und Verschlusstopfen 182 in die distale Richtung zu bewegen, und zwar derart, dass dabei die Sollbruchstellenbrücken 183 zunächst intakt bleiben. Der Bewegungsablauf ist in den Figuren 36-38 illustriert.
In der Figur 36 ist die Kapsel in ihrer Ausgangsstellung dargestellt. Im Inneren der Kapsel ist eine Produktkammer K ausgebildet, in der sich das auszutragende Produkt sowie Luft befinden (siehe Figuren 36 (a) und (c)). Am distalen Ende ist die Kammer K in Richtung der Applikationsspitze 140 durch einen Verschlussfilm 117 verschlossen. Wenn nun die Einheit aus Applikationskolben 180 und Verschlusstopfen 182 in die distale Richtung vorgeschoben wird, entweicht die Luft durch die Gasaustauschkanäle 188 aus dem Inneren der Kapsel nach aussen (siehe Figur 36 (d)). Die Sollbruchstellenbrücken 183 bleiben intakt (siehe Figur 36 (b)), ebenso der Verschlussfilm 117.
In der Figur 37 ist die Kapsel in einer ersten Zwischenstellung dargestellt. Die Kolbenstange hat nun den Applikationskolben 180 gemeinsam mit dem Verschlussstopfen 182 so weit in die distale Richtung vorgeschoben, dass alle Luft durch die Gasaustauschkanäle 188 hindurch aus der Kammer K entwichen ist und sich im Wesentlichen nur noch das auszutragende Produkt in der Kammer K befindet (siehe Figuren 37 (a) und (c)). Nach wie vor steht der Verschlussstopfen 182 über die intakten Sollbruchstellenbrücken 183 in Verbindung mit dem Applikationskolben 182 (siehe Figur 37 (b)) und gibt die Kanäle 188 frei (siehe Figur 37 (d)).
Wenn die Kolbenstange nun weiter in die distale Richtung vorgeschoben wird, brechen die Sollbruchstellenbrücken 183, und der Verschlussstopfen 182 wird in die zentrale Bohrung 181 des Applikationskolbens 180 geschoben, während der Applikationskolben 180 stillsteht. Diese Situation ist als zweite Zwischenstellung in der Figur 38 illustriert. Der Verschlussstopfen 182 wird nun mittels der Führungsflächen 184 in der zentralen Bohrung 181 geführt (siehe Figur 38 (b)). Durch die Längsnuten 185 bestehen nach wie vor Gasaustauschkanäle 188, durch die die in der zentralen Bohrung 181 befindliche Luft entweichen kann, während der Verschlussstopfen 182 weiter vorgeschoben wird (siehe Figur 38 (d)).
Bei einem weiteren Vorschub der Kolbenstange wird der Stopfen 182 vollständig in die zentrale Bohrung 181 eingeschoben. Die dadurch resultierende dritte Zwischenstellung ist in der Figur 39 illustriert. Der Dichtfläche 186 liegt nun umlaufend an der Innenwand der zentralen Bohrung 181. Dadurch dichtet der Verschlussstopfen 182 nun den Applikationskolben 180 in die proximale Richtung an, und es kann weder Luft noch Produkt durch die zentrale Bohrung 181 entweichen.
Wenn die Kolbenstange nun noch weiter vorgeschoben wird, steigt der Druck im Innern der Kammer K stark an, wodurch der Verschlussfilm 117 aufreisst. Das Produkt wird nun durch die Applikationsspitze 140 hindurch ausgetragen. Diese Ausführungsform einer Kapsel eignet sich besonders für einkomponentige Produkte in der Form von hochviskosen Pasten. Für den Austragvorgang wird kein Drehschwingungsantrieb benötigt. Um die Paste vor dem Austragvorgang nochmals zu homogenisieren sowie um gegebenenfalls die Viskosität der Paste vor dem Austragvorgang zu verringern, kann das System jedoch dazu ausgebildet sein, die Kapsel vor Beginn des eigentlichen Austragvorgangs für eine bestimmte Zeit in Drehschwingungen zu versetzen. Dies kann z.B. geschehen, bevor die Kolbenstange erstmals vorgeschoben wird, oder nachdem die Kapsel entlüftet wurde und der Verschlusstopfen vollständig in den Applikationskolben eingeschoben wurde. Um dabei die Homogenisierwirkung zu verbessern, können in der Kapsel ein oder mehrere Mischelemente wie z.B. Mischflügel vorgesehen sein, wie dies schon in Zusammenhang mit der ersten und zweiten Ausführungsform einer Misch- und Applikationskapsel erläutert wurde.
Um das in der Kapsel befindliche Produkt vor dem Gebrauch vor einem Gasaustausch mit der Umgebungsluft zu schützen, kann die Kapsel in einem hermetisch dichten Beutel, z.B. aus einer Verbundfolie mit einer Metallschicht, verpackt werden. Alternativ oder zusätzlich kann auf das proximale Ende des Koppelrings eine Schutzfolie (z.B. in Form einer Verbundfolie mit einer Metallschicht) aufgesiegelt sein. Diese Schutzfolie wird entweder vor dem Einsetzen in das Handstück 200 von Hand abgezogen, oder sie ist derart ausgebildet, dass sie beim Einsetzen ins Handstück auf der Kapsel verbleibt und dann beim anfänglichen Vorschub der Kolbenstange einreisst. Dazu kann die Schutzfolie einen entsprechenden Schwächungsbereich aufweisen. In der Figur 40 ist eine zweite Ausführungsform eines Misch- und Applikationssystems dargestellt. Diese Ausführungsform entspricht weitgehend der oben erläuterten ersten Ausführungsform eines Misch- und Applikationssystems, wie sie in den Figuren 1-18 dargestellt ist. Für gleiche oder gleichwirkende Teile werden dieselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform verwendet.
Zusätzlich zur ersten Ausführungsform weist die zweite Ausführungsform eine Rückwand 370 auf, die sich parallel zur Längsachse des Handstücks 200 erstreckt. Im oberen Bereich der Rückwand ist ein Datenlesegerät, hier in Form eines Barcodelesers 371, angebracht. Im Handstück ist eine Kapsel 100 aufgenommen. Auf der Mantelwand 111 des Kapselgehäuses 100 ist ein maschinenlesbarer Datenträger in Form eines Barcodes 190 aufgedruckt. Der Barcodeleser 371 ist derart angeordnet und ausgebildet, dass er den Barcode 190 auslesen kann, wenn das Handstück 200 in der Basisstation 300 aufgenommen ist. Dazu rotiert der Drehschwingungsantrieb des Handstücks 200 die Kapsel 100 um ihre Längsachse und führt so den entlang der Umfangsrichtung aufgedruckten Barcode 190 am Barcodeleser 371 vorbei. Statt eines eindimensionalen Barcodes 190 kann ein beliebiger anderer optischer Code auf der Mantelwand 111 des Kapselgehäuses 110 angebracht sein, z.B. ein zweidimensionaler QR-Code. Entsprechend kann es sich bei dem Datenlesegerät auch um eine andere Art eines optischen Lesegeräts, z.B. um einen QR-Code-Leser handeln. Geeignete optische Lesegeräte sind kommerziell erhältlich und aus dem Stand der Technik wohlbekannt
Das Datenlesegerät wird von der Steuereinheit 350 im Inneren der Basisstation 300 angesteuert und übermittelt die ausgelesenen Daten des Barcodes an die Steuereinheit 350. Bei den ausgelesenen Daten kann es sich insbesondere um folgende Arten von Daten handeln:
Art der Kapsel (z.B. ob es sich bei der Kapsel um eine Kapsel mit nur einem einkomponentigen Produkt, um eine Kapsel mit zwei nebeneinander angeordneten Komponentenkammern oder um eine Kapsel mit einem Pulver und einer Flüssigkeit wie in den ersten drei Ausfuhrungsbeispielen handelt, usw.);
Inhalt der Kapsel (Art und Menge der ersten und zweiten Komponente bzw. des Produkts);
Informationen zum Misch- und Austragsvorgang (insbesondere über den Flüssigkeitstransfer bei Pulver-/Flüssigkeitssystemen; über die Entlüftung; über die anzuwendende Dauer der Drehschwingungen; über die gewünschte Austraggeschwindigkeit; über das gewünschte totale Austragvolumen; evtl. über eine Portionierung, d.h. über den gewünschten Vorschubbetrag der Kolbenstange pro Auslösung, usw.).
Die Steuereinheit 350 in der Basisstation 300 übermittelt einen Teil der ausgelesenen Daten oder daraus abgeleitete Daten weiter an die Steuereinheit 270 im Inneren des Handstücks 200.
Auf diese Weise kann das Misch- und Applikationssystems selbsttätig erkennen, wie das Produkt ausgetragen werden soll, ohne dass der Benutzer die entsprechenden Austragbedingungen zu kennen und zu beachten braucht. Um einen Misch- und Austragvorgang zu starten, wird das Handstück 200 mit der Kapsel 100 in die Basisstation 300 eingesetzt. Nach dem Startbefehl durch Druck auf Taste 330 an der Basisstation 300 wird die Kapsel 100 vom Drehschwingungsantrieb 340 in der Basisstation 300 rotiert, und der Barcode 190 wird durch den Barcodeleser 371 ausgelesen. Die ausgelesenen Daten werden an die Steuereinheit 350 in der Basisstation 300 übermittelt. Die Steuereinheit startet nun die nötigen Vorbereitungsaktionen wie Fluidtransfer, Mischen, Entlüften usw. Diese Aktionen sind je nach Kapseltyp unterschiedlich. Der Benutzer entnimmt anschliessend das Handstück 200 aus der Basisstation 300 und startet durch Druck auf den Bedienungsknopf 213 den eigentlichen Austragvorgang. Auch dieser Vorgang kann unter Umständen in Abhängigkeit von den ausgelesenen Daten unterschiedlich ablaufen, sofern die ausgelesenen Daten oder daraus abgeleitete Daten an die Steuereinheit 270 im Handstück 200 übertragen wurden.
In der Figur 41 ist eine dritte Ausführungsform eines Misch- und Applikationssystems dargestellt. Diese Ausführungsform entspricht weitgehend er oben erläuterten zweiten Ausführungsform, wie sie in der Figur 40 dargestellt ist. Für gleiche oder gleichwirkende Teile werden dieselben Bezugszeichen wie bei der zweiten Ausführungsform verwendet.
Anstelle eines optischen Lesegeräts weist die dritte Ausführungsform einen RFID-Leser 372 auf. Auf der Mantelwand 111 des Kapselgehäuses 100 ist ein RFID-Tag (RFID- Transponder) 191 aufgebracht oder in diese Mantelwand 111 eingelassen. Der RFID-Leser 372 ist derart angeordnet und ausgebildet, dass er den RFID-Tag 191 auslesen kann, wenn das Handstück 200 in der Basisstation 300 aufgenommen ist. Dazu rotiert der Drehschwingungsantrieb 340 der Basisstation 300 die Kapsel 100 um ihre Längsachse und führt so den RFID-Tag 191 am RFID-Leser 372 vorbei. Geeignete RFID-Tags und zugehörige RFID-Leser sind kommerziell erhältlich und aus dem Stand der Technik wohlbekannt. Die Verwendung von RFID-Tags hat insbesondere den Vorteil, dass ein solches System weniger anfällig gegen Verschmutzungen ist.
In der Fig. 42 ist ein Flussdiagramm dargestellt, das den Ablauf eines Austragvorgangs unter Verwendung eines Datenlesegeräts nach Art der Lesegeräte 371, 372 illustriert. In Schritt 411 wird eine Kapsel mit einem Datenträger in das Handstück eingesetzt. In Schritt 412 werden Daten mit Hilfe des Lesegeräts aus dem Datenträger ausgelesen. In Schritt 413 werden aus diesen Daten Parameter gewonnen, die Art und Inhalt der Kapsel definieren und die angeben, welche Art von Misch- und/oder Austragvorgang mit der Kapsel ausgeführt werden soll. In Schritt 413 wird aufgrund dieser Parameter ein Misch- und Austragprogramm festgelegt, wobei eine Mischoperation je nach Art der Kapsel auch entfallen kann. In Schritt 414 wird das Misch- und Austragprogramm sodann ausgeführt. Dieses Programm kann z.B. die Schritte 402-408 der Figur 32 oder andere Schritte umfassen.
Selbstverständlich ist wiederum eine Vielzahl von Abwandlungen möglich. So kann insbesondere statt einer Rückwand 370 auch eine beliebige andere Art von Halterung für das Lesegerät 371 bzw. 372 vorgesehen sein, solange das Lesegerät in einem Bereich angeordnet ist, in dem es den Datenträger an der Kapsel auslesen kann. BEZUGSZEICHENLISTE
Kapsel 163 erste Kolbenstange
Kapselgehäuse 164 zweite Kolbenstange
Mantelwand 165 Basisbereich
Kragen 166 Zwischenraum
Haltering 167 statischer Mischer
Ringwulst 170 Koppelring
Stirnwand 171 Innenverzahnung
Anschlussbereich 180 Applikationskolben
Verschlussfilm 181 zentrale Bohrung
Mischflügel 182 Verschlussstopfen
Deckel 183 Sollbruchbrücke
Applikationskolben 184 Führungsfläche
Mischflügel 185 Längsnut
Stift 186 Dichtfläche zentrale Bohrung 187 distaler Endbereich
Koppelring 188 Gasaustauschkanal
Innenverzahnung 190 Barcode
Aufstechdorn 191 RFID-Tag proximale Begrenzungsfolie 200 Handstück äusserer Rand 210 Handstückgehäuse distalen Begrenzungsfolie 211 Kodierungsrippe äusserer Rand 212 Kapselaufnahme
Applikationsspitze 213 Taste
Einsteckhülse 214 Taste
Applikationskanüle 220 Kolbenstange
Aktivatorkolben 221 Vorschubflansch
Verschlussstift 222 Verbindungsflansch
Verschlussstopfen 230 Getriebe
Trennwand 231 Gewindestange erster Teilkolben 232 Basisplatte zweiter Teilkolben 233 Antriebszahnrad Zwischenzahnrad 321 Kodierungsnut
Gewindemutter 330 Taste
Übertragungsstange 340 Drehschwingungsantrieb
Gabelelement 341 Antriebswelle
Querspange 342 Druckfeder
Übertragungsring 350 Steuereinheit
Aussenverzahnung 360 Transformator
Steckaufnahme 370 Rückwand
Antriebsmotor 371 Barcodeleser
Antriebswelle 371 RFID-Leser
Batterie L Längsachse
Steuereinheit Kl Mischkammer
Basisstation K2 Fluidkammer
Gehäuse K1 ', K2' Komponentenkammern
Handstückaufnahme

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Misch- und Applikationssystem zur Verwendung mit einer Misch- und Applikationskapsel (100), die ein Kapselgehäuse (110) und einen im Kapselgehäuse (110) verschiebbar angeordneten Applikationskolben (121) umfasst, wobei das Misch- und Applikationssystem aufweist:
ein Handstück (200) mit einer Aufnahme (212) für die Misch- und Applikationskapsel (100) und mit einem Vorschubmechanismus, um den Applikationskolben (121) im Kapselgehäuse (110) entlang einer Längsachse (L) vorzuschieben; und
einen Drehschwingungsantrieb (340) zur Erzeugung von Drehschwingungen,
wobei das Handstück (200) einen Übertragungsmechanismus (240) aufweist, um die Drehschwingungen vom Drehschwingungsantrieb (340) auf das Kapselgehäuse (110) der im Handstück (200) aufgenommenen Misch- und Applikationskapsel (100) zu übertragen.
2. Misch- und Applikationssystem nach Anspruch 1, aufweisend eine Basisstation
(300) mit einer Aufnahme (320) für das Handstück (200), wobei der Drehschwingungsantrieb (340) in oder an der Basisstation (300) angeordnet ist.
3. Misch- und Applikationssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Vorschubniechanismus umfasst:
eine Kolbenstange (220), welche dazu ausgebildet ist, auf den
Applikationskolben (121) einzuwirken;
einen Antriebsmotor (250) zur Erzeugung einer Drehbewegung; und ein Getriebe (230), um die Drehbewegung des Antriebsmotors (250) in eine axiale Vorschubbewegung der Kolbenstange (220) entlang der Längsachse (L) umzuwandeln.
4. Misch- und Applikationssystem nach Anspruch 3, wobei der Vorschubmechanismus ausserdem einen Energiespeicher (260) zur Versorgung des Antriebsmotors (250) mit Energie umfasst.
5. Misch- und Applikationssystem nach Anspruch 3 oder 4,
wobei die Kolbenstange (220) zentral entlang der Längsachse (L) angeordnet ist,
wobei das Getriebe (230) mindestens zwei dezentral angeordnete Gewindestangen (231) und zugeordnete Gewindemuttern (235) aufweist,
wobei jede der Gewindestangen (231) mit jeweils einer der Gewindemuttern (235) zusammenwirkt, um die Drehbewegung in eine Vorschubbewegung der Kolbenstange (220) umzuwandeln, und
wobei zwischen den Gewindestangen (231) mindestens ein Teil des Übertragungsmechanismus (240) angeordnet ist.
6. Misch- und Applikationssystem nach Anspruch 5,
wobei jede der Gewindestangen (231) an einem distalen Ende drehfest mit der Kolbenstange (220) verbunden ist, und
wobei die Gewindemuttern (235) vom Antriebsmotor (250) zu einer Drehbewegung antreibbar sind.
7. Misch- und Applikationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Übertragungsmechanismus (240) aufweist:
eine zentrale Übertragungsstange (241) mit einem proximalen und einem distalen Ende;
ein Verbindungselement (246) am proximalen Ende der Übertragungsstange (241), zur Verbindung der Übertragungsstange (241) mit dem Drehschwingungsantrieb (340); und
ein Gabelelement (242) am distalen Ende der Übertragungsstange (241), mit zwei dezentral parallel zur Längsachse (L) verlaufenden Schenkeln und einem Koppelbereich (244) zur lösbaren Verbindung des Gabelelements (242) mit dem Kapselgehäuse (110) einer im Handstück (200) aufgenommenen Misch- und Applikationskapsel (100),
wobei die Kolbenstange (220) wenigstens teilweise zwischen den Schenkeln des Gabelelements (232) verläuft.
8. Misch- und Applikationssystem nach Anspruch 7, wobei der Koppelbereich (244) eine in Umfangsrichtung verlaufende Verzahnung (245) aufweist.
9. Misch- und Applikationssystem nach Anspruch 7 oder 8,
wobei der Übertragungsmechanismus (240) in einer Ausgangsstellung der Kolbenstange (220) derart axial an der Kolbenstange (220) anschlägt, dass der Übertragungsmechanismus (240) durch die Kolbenstange (220) an einer Bewegung in eine distale Richtung gehindert ist, und
wobei der Übertragungsmechanismus (240) derart in die distale Richtung federbelastet ist, dass der Koppelbereich (244) in die distale Richtung gepresst wird, wenn sich die Kolbenstange (220) aus der Ausgangsstellung in die distale Richtung bewegt.
10. Misch- und Applikationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend
ein Lesegerät (371 ; 372), um Daten aus einem mit der Misch- und Applikationskapsel (100) verbundenen maschinen 1 esbaren Datenträger ( 190, 191) auszulesen.
11. Misch- und Applikationssystem nach Anspruch 10, wobei das Lesegerät eines der folgenden Geräte ist:
ein optisches Lesegerät (371) zum Auslesen eines optischen Codes, insbesondere eines Barcodes oder QR-Codes, oder.
ein RFID-Lesegerät (372).
Misch- und Applikationssystem nach Anspruch 10 oder 11, umfassend mindestens eine Steuereinheit (350; 270), die direkt oder indirekt mit dem Lesegerät (371, 372) verbunden ist, um die ausgelesenen Daten vom Lesegerät (371, 372) zu empfangen,
wobei die mindestens eine Steuereinheit (350; 270) dazu ausgebildet ist, aus den ausgelesenen Daten mindestens einen der folgenden Parameter zu bestimmen:
Art der Misch- und Applikationskapsel (100): Inhalt der Misch- und Applikationskapsel (100);
Menge des Inhalts der Misch- und Applikationskapsel (100);
Informationen zum Misch- und Austragsvorgang,
und wobei die mindestens eine Steuereinheit (350; 270) dazu ausgebildet ist, ein Misch- und Austragprogramm in Abhängigkeit von mindestens einem dieser Parameter festzulegen und auszuführen.
13. Misch- und Applikationssystem nach einem der Ansprüche 10-12, umfassend mindestens eine Steuereinheit (350; 270),
wobei die mindestens eine Steuereinheit (350; 270) dazu ausgebildet ist, den Drehschwingungsantrieb (340) derart anzusteuern, dass er die Kapsel (100) um ihre Längsachse (L) rotiert, während das Lesegerät (371; 372) die Daten aus dem Datenträger (190, 191) ausliest.
14. Misch- und Applikationskapsel zur Herstellung und Applikation eines Mischprodukts aus zwei Komponenten, aufweisend:
ein Kapselgehäuse (110) mit einer umlaufenden Mantelwand (111), einer distalen Stirnwand (115) und einer in der distalen Stirnwand (1 15) ausgebildeten Austragöffnung, wobei die Mantelwand (I I I) und die Stirnwand (115) eine zylindrische Mischkammer (Kl) zur Aufnahme einer ersten Komponente begrenzen, und wobei die zylindrische Mischkammer (Kl) eine Längsachse (L) definiert;
einen in der zylindrischen Mischkammer (Kl) entlang der Längsachse (L) verschiebbar angeordneten Applikationskolben (121), um das Mischprodukt durch die Austragöffnung hindurch aus der Mischkammer (Kl) auszutragen;
eine Fluidkammer (K2) zur Aufnahme einer fluiden zweiten Komponente; und
einen die Fluidkammer (K2) mit der Mischkammer (Kl) verbindenden Fluidkanal (124), um die zweite Komponente aus der Fluidkammer (K2) in die Mischkammer (Kl) zu überführen,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Mischkammer (Kl) mindestens ein Mischelement (122; 1 18) angeordnet ist, das mit dem Applikationskolben (121) oder mit dem Kapselgehäuse (110) verbunden ist und in die Mischkammer (Kl) hinein ragt.
15. Misch- und Applikationskapsel nach Anspruch 14, wobei das Mischelement (122;
118) derart ausgebildet ist, dass es eine Scherwirkung auf die erste und zweite Komponente ausübt, wenn diese in der Mischkammer (Kl) aufgenommen sind und das Kapselgehäuse (110) in Drehschwingungen versetzt wird.
16. Misch- und Applikationskapsel nach Anspruch 14 oder 15, wobei der Fluidkanal (124) durch ein Verschlusselement (123; 152) verschlossen ist.
17. Misch- und Applikationskapsel nach einem der Ansprüche 14-16, wobei das mindestens eine Mischelement wie folgt ausgestaltet ist:
als Mischflügel mit einer flachen langgestreckten Form, insbesondere in Form einer langgestreckten rechteckigen Platte, wobei der Mischflügel optional entlang seiner Längsachse verdrillt sein kann;
als Wendel; oder
als Filament.
18. Misch- und Applikationskapsel nach einem der Ansprüche 14-17, wobei das mindestens eine Mischelement (122; 118) zur Längsachse (L) geneigt aus einem mantelwandnahen Bereich in das Innere der Mischkammer (Kl) hineinragt.
19. Misch- und Applikationskapsel nach einem der Ansprüche 14-18, wobei das mindestens eine Mischelement (122; 118) einstückig mit dem Applikationskolben (112) oder dem Kapselgehäuse (110) ausgebildet ist.
20. Misch- und Applikationskapsel nach einem der Ansprüche 14-19, wobei das mindestens eine Mischelement (122) an einem an die Mantelwand (111) des Kapselgehäuses (110) angrenzenden Bereich des Applikationskolbens (121) mit dem Applikationskolben (121) verbunden ist.
21. Misch- und Applikationskapsel nach einem der Ansprüche 14-20, wobei das mindestens eine Mischelement (118) in einem Übergangsbereich zwischen der Mantelwand (111) und der Stirnwand (115) mit dem Kapselgehäuse (110) verbunden ist.
22. Misch- und Applikationskapsel nach einem der Ansprüche 14-21, wobei in der Mischkammer (Kl) bezüglich einer Umfangsrichtung verteilt mindestens zwei Mischelemente (122; 1 18) angeordnet sind.
23. Misch- und Applikationskapsel nach Anspruch 22, wobei die mindestens zwei Mischelemente (122; 118) entlang der Umfangsrichtung gleichmässig verteilt in der Mischkammer (Kl) angeordnet sind.
24. Misch- und Applikationskapsel nach einem der Ansprüche 14-23, welche ausserdem ein Koppelelement (125) aufweist, welches dazu ausgebildet ist, eine Drehschwingung um die Längsachse (L) auf das Kapselgehäuse (110) zu übertragen.
25. Misch- und Applikationskapsel nach Anspruch 24, wobei das Koppelelement (125) einen nicht rotationssymmetri sehen Mitnahmebereich aufweist, der dazu ausgebildet ist, bezüglich einer Umfangsrichtung einen Formschluss mit einem Koppelbereich (244) eines Übertragungselements (240) für die Drehschwingung herzustellen.
26. Misch- und Applikationskapsel nach Anspruch 25, wobei der Mitnahmebereich in einem proximalen Endbereich der Misch- und Applikationskapsel ausgebildet ist und insbesondere eine in die proximale Richtung offene Aufnahme für den Koppelbereich (244) bildet.
27. Misch- und Applikationskapsel nach einem der Ansprüche 24-26, wobei das
Koppelelement (125) eine in U mfangsrichtung verlaufende Verzahnung (126) aufweist.
28. Misch- und Applikationskapsel nach einem der Ansprüche 24-27, wobei das Koppelelement (125) und der Applikationskolben (121) einstückig gemeinsam als ein Deckel (120) ausgebildet sind, welcher als Ganzes mit dem Kapselgehäuse (110) verbunden ist.
29. Misch- und Applikationskapsel nach Anspruch 28, wobei das Koppelelement
(125) und der Applikationskolben (121) derart über einen Schwächungsbereich miteinander verbunden sind, dass der Applikationskolben (121) durch axialen Druck vom Koppelelement (125) abtrennbar ist.
30. Misch- und Applikationskapsel nach einem der Ansprüche 14-29, wobei die Fluidkammer (K2) am oder im Applikationskolben (121) angeordnet ist, und wobei der Fluidkanal (124) mindestens durch einen Stirnwandbereich des Applikationskolbens (121) hindurch verläuft.
31. Misch- und Applikationskapsel nach Anspruch 30, wobei der Fluidkanal (124) durch ein Verschlusselement (123; 152) verschlossen ist, und wobei das Verschlusselement (123; 152) durch distalen Druck auf das Verschlusselement (123; 152) in eine Öffnungsstellung bringbar ist, in der das Verschlusselement ( 123; 152) den Fluidkanal (124) wenigstens teilweise freigibt.
32. Misch- und Applikationskapsel nach Anspruch 31, wobei das Verschlusselement (123) einstückig mit dem Applikationskolben ausgebildet und derart über einen Schwächungsbereich mit dem Applikationskolben (121) verbunden ist, dass das Verschlusselement (123) durch distalen Druck auf das Verschlusselement (123) am Schwächungsbereich vom Applikationskolben (121) abtrennbar ist.
33. Misch- und Applikationskapsel nach Anspruch 31 oder 32, wobei das Verschlusselement (152) axial verschiebbar und dichtend im Fluidkanal (124) angeordnet ist.
34. Misch- und Applikationskapsel nach einem der Ansprüche 31-33, wobei in der Fluidkammer (K2) ein Übertragungselement derart angeordnet ist, dass das Verschlusselement (123; 152) durch distalen Druck auf das Übertragungselement in die Öffnungsstellung bringbar ist.
35. Misch- und Applikationskapsel nach Anspruch 34, wobei das Übertragungselement ein mit dem Verschlusselement (152) einstückig ausgebildeter axialer Stift (151) ist, der sich in einer proximalen Richtung vom Verschlusselement (152) weg in die Fluidkammer (K2) hinein erstreckt.
36. Misch- und Applikationskapsel nach einem der Ansprüche 30-35, aufweisend eine proximale Begrenzungsfolie (130), welche in einem umlaufenden Randbereich (131) mit dem Applikationskolben (121) verbunden ist und welche die Fluidkammer (K2) in eine proximale Richtung begrenzt.
37. Misch- und Applikationskapsel nach Anspruch 36, wobei die Fluidkammer (K2) zwischen der proximalen Begrenzungsfolie (130) und dem Applikationskolben (121) ausgebildet ist.
38. Misch- und Applikationskapsel nach Anspruch 36 oder 37, ausserdem aufweisend eine distale Begrenzungsfolie (132), die in einem umlaufenden Randbereich (133) mit dem Applikationskolben (121) und mit der proximalen Begrenzungsfolie ( 130) verbunden ist, wobei die Fluidkammer (K2) zwischen der proximalen Begrenzungsfolie (130) und der distalen Begrenzungsfolie (132) ausgebildet ist.
39. Misch- und Applikationskapsel nach Anspruch 38, ausserdem aufweisend ein Aufstechelement (127), das benachbart zur distalen Begrenzungsfolie (132) am Applikationskolben (121) ausgebildet ist. um die distale Begrenzungsfolie (132) durch distalen Druck gegen das Aufstechelement (127) zu durchdringen.
40. Misch- und Applikationskapsel nach einem der Ansprüche 30-35, wobei die
Fluidkammer (K2) als zylindrischer Hohlraum im Applikationskolben (121) ausgebildet ist, und wobei die Misch- und Applikationskapsel einen Aktivatorkolben (150) aufweist, der in dem die Fluidkammer (K2) bildenden zylindrischen Hohlraum entlang der Längsachse (L) verschiebbar ist.
41. Misch- und Applikationskapsel nach Anspruch 40, wobei der Fluidkanal (124) durch ein Verschlusselement (152) verschlossen ist, und wobei am Aktivatorkolben (150) ein sich distal in die Fluidkammer (K2) hinein erstreckendes Übertragungselement derart angeordnet ist, dass das Übertragungselement durch eine distale Bewegung des Aktivatorkolbens (150) auf das Verschlusselement (152) einwirkt, um dieses in eine Öffnungsstellung zu bringen, in der das Verschlusselement (152) den Fluidkanal (124) wenigstens teilweise freigibt.
42. Misch- und Applikationskapsel nach einem der Ansprüche 14-41, welche einen maschinenlesbaren Datenträger aufweist, wobei der Datenträger Daten zu mindestens einem der folgenden Parameter trägt:
Art der Misch- und Applikationskapsel (100);
Inhalt der Misch- und Applikationskapsel (100);
Menge des Inhalts der Misch- und Applikationskapsel (100);
Informationen zum Misch- und Austragsvorgang.
43. Misch- und Applikationskapsel nach Anspruch 42, wobei der Datenträger umfasst:
einen optischen Code (190), insbesondere einen Barcode oder QR-Code, der auf der Mantelwand (I I I) des Kapselgehäuses (110) angebracht ist; oder
einen RFID-Tag (191).
44. Verfahren zur Herstellung und zum Austragen eines Mischprodukts mit einem
Misch- und Applikationssystem nach einem der Ansprüche 1-13, aufweisend:
(a) Einsetzen einer Misch- und Applikationskapsel (100) in das Handstück (200), wobei die Misch- und Applikationskapsel (100) ein Kapselgehäuse (110) und einen im Kapselgehäuse (110) verschiebbar angeordneten Applikationskolben (121) umfasst und eine vom Kapselgehäuse (110) und dem Applikationskolben (121) begrenzte Mischkammer (Kl) mit einer ersten Komponente und eine am oder im Applikationskolben (121) ausgebildete Fluidkammer (K2) mit einer fluiden zweiten Komponente definiert, wobei zwischen der Fluidkammer (K2) und der Mischkammer (Kl) ein Fluidkanal (124) vorhanden ist;
(b) distales Vorschieben der Kolbenstange (220) im Handstück (200), um die zweite Komponente aus der Fluidkammer (K2) durch den Fluidkanal (124) hindurch in die Mischkammer (Kl) zu überführen;
(c) Aktivieren des Drehschwingungsantriebs (340), um die Misch- und Applikationskapsel (100) im Handstück (200) in Drehschwingungen zu versetzen und dadurch die zweite Komponente in der Mischkammer (100) mit der ersten Komponente zu vermischen und so das Mischprodukt zu bilden;
(d) distales Vorschieben der Kolbenstange (220) im Handstück (200), um den Applikationskolben (121) im Kapselgehäuse (110) vorzuschieben und so das Mischprodukt auszutragen.
45. Verfahren nach Ansprach 44, welches zwischen Schritt (b) und (c) aufweist:
(bl) proximales Zurückziehen der Kolbenstange (220), um distalen Druck auf den Applikationskolben (121) während des Mischens zu vermeiden.
46. Verfahren nach Anspruch 44 oder 45, wobei das Verfahren zwischen Schritt (c) und (d) aufweist:
(cl) distales Vorschieben der Kolbenstange (220) im Handstück (200), um den Applikationskolben (121) erstmals vom Kapselgehäuse (110) zu lösen und, optional, um die Mischkammer ( l ) zu entlüften.
47. Verfahren nach einem der Ansprüche 44-46, wobei das Verfahren nach Schritt (d) aufweist:
(e) proximales Zurückziehen der Kolbenstange (220), um die Misch- und Applikationskapsel (100) für eine Entnahme aus dem Handstück (200) freizugeben.
48. Verfahren nach einem der Ansprüche 44-47, wobei die Misch- und Applikationskapsel (100) einen Datenträger (190; 191) aufweist, und wobei das Verfahren nach dem Einsetzen der Misch- und Applikationskapsel (100) in das Handstück (200) umfasst:
Auslesen von Daten aus dem Datenträger (190; 191);
Bestimmen mindestens eines der folgenden Parameter aufgrund der ausgelesenen Daten: Art der Misch- und Applikationskapsel (100);
Inhalt der Misch- und Applikationskapsel (100);
Menge des Inhalts der Misch- und Applikationskapsel (100);
Informationen zum Misch- und Austragsvorgang, und
Festlegen eines Misch- und Austragprogramms in Abhängigkeit von mindestens einem dieser Parameter.
49. Applikationskapsel zur Applikation eines Produkts aus mindestens einer Komponente, aufweisend:
ein Kapselgehäuse (HO), das mindestens eine zylindrische Komponentenkammer (Kl; KP; Κ2'; K) zur Aufnahme der mindestens einen Komponente begrenzt; und
einen in der Komponentenkammer (Kl ; Κ ; Κ2'; K) entlang einer Längsachse (L) in eine distale Richtung verschiebbaren Applikationskolben (121), um die mindestens eine Komponente aus der Komponentenkammer (Kl; Κ ; Κ2'; K) durch mindestens eine distale Austragöffnung hindurch auszutragen; dadurch gekennzeichnet,
dass die Applikationskapsel ein Koppelelement (125) aufweist, welches dazu ausgebildet ist, eine Drehung um die Längsachse (L) auf das Kapselgehäuse (110) zu übertragen,
wobei das Koppelelement (125) einen nicht rotationssymmetrischen Mitnahmebereich aufweist, der dazu ausgebildet ist, bezüglich einer Umfangsrichtung einen Formschluss mit einem Koppelbereich (244) eines Übertragungselements (240) für die Drehung herzustellen, und
wobei der nicht rotationssymmetrische Mitnahmebereich in einem proximalen Endbereich der Applikationskapsel ausgebildet ist.
50. Applikationskapsel nach Anspruch 49, wobei der Mitnahmebereich eine in die proximale Richtung offene Aufnahme für den Koppelbereich (244) bildet.
51. Applikationskapsel nach Anspruch 49 oder 50, wobei das Koppelelement (125) eine in Umfangsrichtung verlaufende Verzahnung (126) aufweist.
52. Applikationskapsel nach einem der Ansprüche 49-51, wobei das Koppelelement (125) und der Applikationskolben (121) einstückig gemeinsam als ein Deckel (120) ausgebildet sind, welcher als Ganzes mit dem Kapselgehäuse (110) verbunden ist.
53. Applikationskapsel nach Ansprach 52, wobei das Koppelelement (125) und der Applikationskolben (121) derart über einen Schwächungsbereich miteinander verbunden sind, dass der Applikationskolben (121) durch axialen Druck vom Koppelelement (125) abtrennbar ist.
54. Applikationskapsel nach einem der Ansprüche 49-53, wobei das Kapselgehäuse zwei parallele zylindrische Komponentenkammern (Κ , K2') zur Aufnahme jeweils einer Komponente begrenzt, und wobei die Misch- und Applikationskapsel eine mit der mindestens einen distalen Austragöffnung verbundene Applikationsspitze (140) aufweist, in der ein statischer Mischer (167) angeordnet ist, um die aus den Komponentenkammern (Κ , K2') ausgetragenen Komponenten zu vermischen.
55. Applikationssystem zur Verwendung mit einer Applikationskapsel (100), die ein Kapselgehäuse (110) und mindestens eine im Kapselgehäuse (110) aufgenommene auszutragende Komponente umfasst, wobei das Applikationssystem aufweist:
ein Handstück (200) mit einer Aufnahme (212) für die Applikationskapsel (100) und mit einem Vorschubmechanismus, um die mindestens eine Komponente aus dem Kapselgehäuse (110) auszutragen; und
ein Lesegerät (371; 372), um Daten aus einem mit der Applikationskapsel (100) verbundenen Datenträger (190, 191) auszulesen.
56. Applikationssystem nach Anspruch 45, wobei das Lesegerät eines der folgenden Geräte ist:
ein optisches Lesegerät (371) zum Auslesen eines optischen Codes, insbesondere eines Barcodes oder QR-Codes, oder. ein RFID-Lesegerät (372).
57. Applikationssystem nach Anspruch 55 oder 56, umfassend eine Basisstation (300) mit einer Aufnahme (320) für das Handstück (200), wobei das Lesegerät an der Basisstation (300) angeordnet ist.
58. Applikationssystem nach einem der Ansprüche 55-57,
wobei das Applikationssystem mindestens eine Steuereinheit (350; 270) aufweist, die direkt oder indirekt mit dem Lesegerät (371, 372) verbunden ist, um die ausgelesenen Daten vom Lesegerät (371, 372) zu empfangen,
wobei die mindestens eine Steuereinheit (350; 270) dazu ausgebildet ist, aus den ausgelesenen Daten mindestens einen der folgenden Parameter zu bestimmen:
Art der Applikationskapsel (100);
Inhalt der Applikationskapsel ( 100) ;
Menge des Inhalts der Applikationskapsel (100);
Informationen zum Austragvorgang,
und wobei die mindestens eine Steuereinheit (350; 270) dazu ausgebildet ist, ein Austragprogramm in Abhängigkeit von mindestens einem dieser Parameter festzulegen und auszuführen.
59. Applikationssystem nach einem der Ansprüche 55-58,
wobei das Applikationssystem einen Drehantrieb (340) zur Erzeugung von Drehungen aufweist,
wobei das Handstück (200) einen Übertragungsmechanismus (240) aufweist, um die Drehungen vom Drehantrieb (340) auf das Kapselgehäuse (110) der im Handstück (200) aufgenommenen Applikationskapsel (100) zu übertragen.
60. Applikationskapsel zur Applikation eines Produkts aus mindestens einer Komponente, aufweisend:
ein Kapselgehäuse (110), das mindestens eine zylindrische Komponentenkammer (Kl; Κ ; Κ2'; K) zur Aufnahme der mindestens einen Komponente begrenzt, wobei die zylindrische Kammer (Kl; Κ ; Κ2'; K) eine Längsachse (L) definiert; und einen in der zylindrischen Kammer (Kl; Κ ; Κ2'; K) entlang der Längsachse (L) verschiebbar angeordneten Applikationskolben (180), um die Komponente aus der Kammer (Kl; Κ ; Κ2'; K) auszutragen,
dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationskapsel einen maschinenlesbaren Datenträger aufweist, wobei der Datenträger Daten zu mindestens einem der folgenden Parameter trägt:
Art der Applikationskapsel (100);
Inhalt der Applikationskapsel (100);
Menge des Inhalts der Applikationskapsel (100);
Informationen zum Austragvorgang.
Applikationskapsel nach Anspruch 59, wobei der Datenträger umfasst:
einen optischen Code (190), insbesondere einen Barcode oder QR-Code, der auf Mantel wand ( 1 1 1) des Kapselgehäuses (110) angebracht ist; oder
einen RFID-Tag (191).
Applikationskapsel nach Anspruch 59 oder 60,
wobei das Kapselgehäuse (110) eine umlaufende Mantel wand (111), eine distale Stirnwand (115) und eine in der distalen Stirnwand (115) ausgebildeten Austragöffnung aufweist, und
wobei der Datenträger im Bereich der Mantelwand (111) angeordnet ist.
Applikationskapsel nach einem der Ansprüche 59-62,
wobei die Applikationskapsel ein Koppelelement (125) aufweist, welches dazu ausgebildet ist, eine Drehung um die Längsachse (L) auf das Kapselgehäuse (110) zu übertragen,
wobei das Koppelelement (125) einen nicht rotationssymmetrischen Mitnahmebereich aufweist, der dazu ausgebildet ist, bezüglich einer Umfangsrichtung einen Formschluss mit einem Koppelbereich (244) eines Übertragungselements (240) für die Drehung herzustellen.
Applikationskapsel nach Anspruch 63, wobei der nicht rotationssymmetrische Mitnahmebereich in einem proximalen Endbereich der Applikationskapsel ausgebildet ist.
65. Applikationskapsel nach Anspruch 64, wobei der Mitnahmebereich eine in die proximale Richtung offene Aufnahme für den Koppelbereich (244) bildet.
66. Applikationskapsel nach einem der Ansprüche 63-65, wobei das Koppelelement (125) eine in Umfangsrichtung verlaufende Verzahnung (126) aufweist.
67. Applikationskapsel zur Applikation eines Produkts aus mindestens einer Komponente, aufweisend:
ein Kapselgehäuse (110), das eine zylindrische Komponentenkammer (K) zur Aufnahme der mindestens einen Komponente begrenzt, wobei die Komponentenkammer (K) eine Längsachse (L) definiert; und
einen in der Komponentenkammer (K) entlang der Längsachse (L) verschiebbar angeordneten Applikationskolben (180), um die Komponente aus der Komponentenkammer (K) auszutragen,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Applikationskolben (180) einen Entlüftungskanal (181) zur Entlüftung der Komponentenkammer (K) aufweist, und
dass die Applikationskapsel einen Verschlussstopfen (182) aufweist, der in den Entlüftungskanal (181) einschiebbar ist,
wobei der Verschlussstopfen (182) derart am Applikationskolben (180) angeordnet ist, dass ein Gasaustausch zwischen der Komponentenkammer (K) und einer Umgebung der Kapsel durch den Entlüftungskanal (181) hindurch möglich ist, und
wobei der Verschlussstopfen (182) in den Entlüftungskanal (181) einschiebbar ist, so dass der Verschlussstopfen (182) den Entlüftungskanal (181) verschliesst.
68. Applikationskapsel nach Anspruch 67, wobei der Verschlussstopfen (182) mittels
Sollbruchstellenbrücken (183) mit dem Applikationskolben (180) verbunden ist, und wobei die Sollbruchstellenbrücken (183) beim axialen Einschieben des Verschlussstopfens (182) in den Entlüftungskanal (181) brechen. Applikationskapsel nach Anspruch 67 oder 68,
wobei der Verschlussstopfen (182) eine zylindrische Mantelfläche aufweist, wobei die Mantelfläche an einem proximalen Ende des Verschlussstopfens (182) eine ringförmige umlaufende Dichtfläche (186) bildet,
wobei die Mantelfläche distal von der Dichtfläche (186) mehrere Führungsflächen (184) bildet, die in einer proximalen Richtung in die ringförmige Dichtfläche (186) übergehen, und
wobei zwischen den Führungsflächen (184) mehrere Längsnuten (185) in der Mantelfläche ausgebildet sind, die zur Entlüftung dienen, wenn der Verschlussstopfen (182) teilweise in die Durchgangsöffnung (181) eingeschoben ist.
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