WO2002013718A1 - Geschlitzter kolben - Google Patents

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WO2002013718A1
WO2002013718A1 PCT/EP2001/009211 EP0109211W WO0213718A1 WO 2002013718 A1 WO2002013718 A1 WO 2002013718A1 EP 0109211 W EP0109211 W EP 0109211W WO 0213718 A1 WO0213718 A1 WO 0213718A1
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WO
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piston
container
shaped
groove
sealing lips
Prior art date
Application number
PCT/EP2001/009211
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gioacchino Raia
Susanne Wegner
Original Assignee
3M Espe 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.)
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Publication date
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Priority to AU2001282079A priority patent/AU2001282079A1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C17/00—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces
    • B05C17/005—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes
    • B05C17/00576—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes characterised by the construction of a piston as pressure exerting means, or of the co-operating container
    • B05C17/00579—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes characterised by the construction of a piston as pressure exerting means, or of the co-operating container comprising means for allowing entrapped air to escape to the atmosphere
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C5/00—Filling or capping teeth
    • A61C5/60—Devices specially adapted for pressing or mixing capping or filling materials, e.g. amalgam presses
    • A61C5/62—Applicators, e.g. syringes or guns
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C5/00—Filling or capping teeth
    • A61C5/60—Devices specially adapted for pressing or mixing capping or filling materials, e.g. amalgam presses
    • A61C5/66—Capsules for filling material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D83/00—Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/0005—Containers or packages provided with a piston or with a movable bottom or partition having approximately the same section as the container

Definitions

  • the invention relates to a slotted piston, a container containing the same and its use for closing containers containing dental material and for dispensing the dental material from these containers.
  • a capsule for storing dental material in which a piston is slidably arranged. To stabilize the capsule when dispensing highly viscous dental material, it is reinforced with outer ribs. The interior of the capsule is sealed on one side by the piston.
  • Pistons for sealing and dispensing dental material from capsules are also described in US 5,083,921. It is stated that the piston should ensure a largely complete discharge of the dental material, the penetration of air being avoided.
  • US Pat. No. 5,322,440 describes a container for storing and dispensing dental material, with a piston which is arranged displaceably in the container. An elastic sealing lip is formed on the piston, which, as it were to ensure a wiper blade, ensures that all dental material is removed when the piston is moved forward.
  • DE-C1-3915268 relates to a sealing plug with sealing lips for opening a liquid container mounted on a movable housing.
  • the sealing lips alternately have groove-shaped incisions offset by 180 ° on the circumference.
  • the sealing plug on the one hand prevents liquid from escaping from the container, but on the other hand enables air to flow freely into the interior of the container. Because of its design as a stopper with a lid-like upper end part, this stopper is not suitable for dispensing the liquid stored in the container.
  • US Pat. No. 5,624,260 water-containing, pasty dental materials should be stored in containers whose material has a sufficiently high oxygen permeability and a low water vapor permeability. It is emphasized that in particular the sealing ring that can be attached to the piston has to meet these requirements.
  • the parameters mentioned in the document ensure that the stored dental material neither dries out nor polymerizes prematurely, since when radical-curable dental materials are brought into contact with atmospheric oxygen, the beginning of polymerization on the surface of the material is inhibited by the atmospheric oxygen.
  • a piston which, on the one hand, enables dental material to be discharged from containers and, on the other hand, ensures that the properties of the stored material do not change during the storage process.
  • This object is achieved by the provision of a piston and a container containing this piston and its use for storing and dispensing dental material, in particular, as described in the claims.
  • the invention has the following advantages;
  • the presence of the sealing lips on the piston leads to a minimization of the force to be applied during the application process due to the reduced contact area between the piston and the inner wall of the container.
  • the groove-shaped incisions made in the sealing lips make possible, on the one hand, through the improved gas exchange with the surrounding atmosphere stabilize the paste and, on the other hand, facilitate the introduction of the piston after filling the container by venting.
  • the flat end face ensures uniform force transmission of a stamp attached to a dispensing device during the dispensing process on the piston.
  • Pistons in the sense of the present invention are to be understood to mean any shape which can be displaceably introduced into a container and is suitable for moving material which is in the container through an opening through displacement from the container.
  • piston implies a sufficiently tight marginal seal between the outer surface of the piston and the inner wall of the container, at least in the area in which the piston can be displaced. In the present case, this marginal fit is predominantly achieved by the presence of sealing lips which are formed, for example, on the piston body.
  • the piston can basically have any shape, but is preferably cylindrical or barrel-shaped.
  • barrel-shaped includes all geometric shapes, the front and end areas of which have a smaller circular cross-section than the central area, it being possible for the cross-section to be changed continuously or in steps. This also includes shapes created by attaching two truncated cones to a cylinder be preserved. The two molded truncated cones need not necessarily have the same dimensions.
  • the angle of inclination of the optionally shaped truncated cones is usually in the range from 70 to 88 °, preferably in the range from 80 to about 85 °.
  • the height of these truncated cones is usually in the range from 0.3 to 2.0 mm, preferably in the range from 0.5 to 1.5 mm.
  • Sufficiently tight marginal seal means that it is ensured that the material stored in the container does not escape through the end face of the piston during the forward movement of the piston during the dispensing process, contrary to the forward movement.
  • the flat end face of the piston is to be understood as the area on which pressure is usually exerted with the aid of a plunger which moves the piston forward in the container.
  • This area usually corresponds essentially to the inner cross-sectional area of the container at the point into which the piston is inserted into the container.
  • the end face is oriented essentially at right angles to the inner wall of the container.
  • the term container encompasses any geometric shape with an internal volume, the internal volume predominantly having a shape into which a piston can be slidably inserted.
  • the inner volume is preferably cylindrical.
  • the containers have a front and a rear opening, the ratio of the diameter of the front opening to the rear opening preferably being in the range from 1:10 to 1: 2, particularly preferably in the range from 1: 8 to 1: 5.
  • the front The opening usually has a trunk-like shape with a preferably constant inside diameter.
  • the front opening of the container is optionally provided with a cap or a displacement plug, which preferably has a color coding. It has proven to be advantageous to color this area in the color which the mass to be applied has.
  • a cap or a displacement plug which preferably has a color coding. It has proven to be advantageous to color this area in the color which the mass to be applied has.
  • such containers are usually referred to as compules and have a volume in the range from 0.1 to 2 cm 3 , preferably in the range from 0.2 to 1.5 cm 3 .
  • Sealing lips are to be understood as forming on or bulges on the piston, which are intended to ensure a sufficiently tight marginal seal between the piston and the inner wall of the container.
  • a cross-sectional shape of the sealing lips is preferred, which ensures a minimal contact area between the sealing lip and the inner surface of the container.
  • wedge-shaped cross-sectional shapes that open into a narrow plateau surface have proven to be advantageous, the wedge-shaped approach to the plateau surface taking place from both sides of the sealing lip, but preferably only from one side.
  • the wedge-shaped regions usually have a slope in the range from 20 to 50 °, preferably in the range from approximately 30 to 40 °.
  • the sealing lip closest to the front surface initially rises vertically in cross section, extends over a plateau surface and then falls off in a wedge shape.
  • the sealing lips can be formed, for example, by gluing or shrinking on.
  • the sealing lips are preferably formed on the central piston body during the manufacture of the piston, in particular by injection molding, through recesses in the injection mold.
  • the sealing lips are preferably made of a flexible material that facilitates the adaptation to unevenness in the inner surface of the container.
  • the outside diameter of the piston measured in the area of the sealing lips is somewhat larger than the inside diameter of the container, in order to ensure that the contact surfaces lie evenly close.
  • groove-shaped incisions encompasses all interruptions in the sealing lip which prevent a tight marginal fit between the sealing lip and the inner wall of the container in this area. These can be indentations, indentations or recesses.
  • Pasty masses are understood to mean, for example, materials whose viscosity is such that, in order to apply the mass from a stainless steel tube half-filled with this mass (length 20 mm, diameter 2 mm) to a massive piston, an average force in the range from 20 to 300 N, preferably 50 to 150 N must be exercised.
  • compositions in the dental field are, in particular, dental filling materials, such as composites, compomers and pasty glass ionomer cements.
  • masses are stored in the containers according to the invention which are largely anhydrous and / or contain only low-volatile constituents under normal conditions.
  • pasty masses encompasses all curable materials based on acrylate and / or epoxy.
  • the ratio of the length of the piston to the diameter averaged over the length of the piston is usually in the range from 1: 1 to 2: 1, preferably in the range from 1.5: 1 to 1.7: 1.
  • the piston usually has a total length in the range from 3 to 15 mm, preferably 5 to 10 mm.
  • the distance between the at least two sealing lips is usually in the range from 1 to 7 mm, preferably in the range from 2 to 5 mm. If necessary, the piston can also have three, four or five sealing lips. The sealing lips are preferably arranged evenly distributed over the length of the piston.
  • piston body is barrel-shaped. This makes it easier to insert the piston into the container.
  • the application force to be applied i.e. The force that must be used to remove the pasty mass from the container depends in particular on the following factors:
  • Viscosity of the mass to be dispensed Viscosity of the mass to be dispensed, volume of the mass to be dispensed, cross section of the front opening of the container, inner diameter of the container in the region of the displaceable piston and radius of curvature or geometry during the transition from the cylindrical inner region of the container to the front outlet opening.
  • the number of groove-shaped incisions in the sealing lips improves the gas exchange between the interior of the container and the outside atmosphere.
  • Sealing lips, each with two, three or four groove-shaped incisions have proven to be particularly advantageous if, on the one hand, sufficient gas exchange is to be ensured, and on the other hand the piston is to still sufficiently seal the container towards the rear opening. If necessary, however, there can also be more than four groove-shaped incisions in the sealing lip.
  • the risk of the mass to be discharged escaping through the end face of the piston during the application process can be additionally reduced if the groove-shaped incisions of the one sealing lip are arranged offset by 180 ° to the groove-shaped incisions of the other sealing lip.
  • An adaptation of the shape of the front surface of the piston to the end surface of the interior of the container enables a largely complete application of the mass. Cone, step or egg-shaped front surfaces have proven to be cheap.
  • the piston and the container are preferably made of injection-moldable materials, such as PE, PP, POM, PA, PET, PBT, PTFE or fluorine-containing polyolefins or mixtures of these polymers.
  • the material is preferably adapted to the mass to be stored in the container or the monomers contained therein.
  • Non-polar polyolefins are used when the diffusion of polar monomers from the mass to be stored into the container or the flask or through the container is to be prevented.
  • Polar polyolefins are preferably used for the storage of compositions which contain non-polar volatile constituents.
  • the end face of the piston can also be marked in color to make it easier to identify the mass in the container
  • the container according to the invention is preferably inserted into a pistol-like dispensing device for use (for example FIG. 1 of US Pat. No. 5,083,921).
  • a pistol-like dispensing device for use (for example FIG. 1 of US Pat. No. 5,083,921).
  • force is transmitted to the piston end face via a stamp of the dispensing device, which leads to a forward movement of the piston in the interior of the container and a displacement of the pasty mass through the front opening of the container.
  • Figure 1 shows a perspective view of the piston.
  • Figure 2 shows the piston in side view.
  • Figure 3 shows an inventive container containing the piston.
  • the piston comprises a central piston body (1), a flat end face (2) on which the plunger of a dispensing device can be placed, two sealing lips (3), each with two groove-shaped cuts (4).
  • the groove-shaped incisions of the one sealing lip are arranged offset to the groove-shaped incisions of the second sealing lip.
  • Figure 2 shows the piston in cross section, the wedge-shaped shape (3a) of the sealing lips (3), which opens into a plateau surface (3b), can be seen.
  • the barrel-shaped design of the piston body is also indicated, which in the present case is formed from a front and rear truncated cone and a central cylinder.
  • FIG. 3 shows an example of a container according to the invention, as is customary in the dental field for the storage and application of filling materials.
  • the piston only touches the inner wall (6) of the container via the two sealing lips (3). Since the piston has no additional sealing elements in the area of the end face, sufficient gas exchange between the interior of the container and the surrounding atmosphere is ensured.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Behältnis mit einem in diesem verschiebbar gelagerten Kolben, umfassend einen Kolbenkörper mit einer flachen Stirnfläche, wobei an den Kolbenkörper mindestens zwei umlaufende Dichtlippen angeformt sind, die jeweils an mindestens einer Stelle nutenförmige Einschnitte aufweisen, die sobald der Kolben in das Behältnis eingebracht ist, einen Gasaustausch des Behältnisinneren mit der äusseren Atmosphäre ermöglichen und die Verwendung des Behältnisses und des Kolbens zum Lagern und Ausbringen insbesondere von Dentalmaterialien.

Description

Geschlitzter Kolben
Die Erfindung betrifft einen geschlitzten Kolben, ein diesen enthaltendes Behältnis und dessen Verwendung zum Verschließen von Dentalmaterial enthaltenden Behältnissen und zum Ausbringen des Dentalmaterials aus diesen Behältnissen.
Aus US-5, 129,825 ist eine Kapsel zur Lagerung von Dentalmaterial bekannt, in der ein Kolben verschiebbar angeordnet ist. Zur Stabilisierung der Kapsel beim Ausbringen von hochviskosem Dentalmaterial ist diese mit Außenrippen verstärkt. Der Jnnenraum der Kapsel wird auf einer Seite durch den Kolben abgedichtet.
Kolben zum Abdichten und Ausbringen von Dentalmaterial aus Kapseln werden auch in der US-5,083,921 beschrieben. Es wird ausgeführt, dass der Kolben ein weitgehend restloses Ausbringen des Dentalmaterials sicherstellen soll, wobei das Eindringen von Luft vermieden werden soll.
US-5,322,440 beschreibt ein Behältnis zum Lagern und Ausbringen von Dentalmaterial, mit einem in dem Behältnis verschiebbar angeordneten Kolben. An den Kolben ist eine elastische Dichtlippe angeformt, die gleichsam einem Wischerblatt sicherstellen soll, dass beim Vorwärtsbewegen des Kolbens sämtliches Dentalmaterial ausgebracht wird.
All diesen Druckschriften ist gemeinsam, Mittel bereitzustellen, die es ermöglichen, die in den Behältnissen verpackten Massen weitgehend restlos auszubringen.
Im Gegensatz dazu betrifft die DE-C1 -3915268 einen Verschlussstopfen mit Dichtlippen für die Öffnung eines an einem bewegbaren Gehäuses gelagerten Flüssigkeitsbehälters. Die Dichtlippen weisen wechselseitig um 180° auf dem Umfang versetzt nutenförmige Einschnitte auf. Der Verschlussstopfen verhindert einerseits, dass Flüssigkeit aus dem Behältnis austreten kann, ermöglicht aber andererseits das ungehinderte Einströmen von Luft in das Behälterinnere. Aufgrund seiner Ausgestaltung als Verschlussstopfen mit einem deckelartigen oberen Abschlussteil eignet sich dieser Stopfen nicht zum Ausbringen von der in dem Behältnis gelagerten Flüssigkeit. Schließlich wurde in der US-5, 624,260 gefunden, dass wasserhaltige, pastöse Dentalmaterialien in Behältnissen gelagert werden sollen, deren Material eine hinreichend hohe Sauerstoffdurchlässigkeit und eine geringe Wasserdampfdurchlässigkeit aufweisen. Es wird hervorgehoben, dass insbesondere der Dichtungsring, der an dem Kolben angebracht werden kann, diese Vorgaben zu erfüllen hat.
Die in der Schrift genannten Parameter stellen sicher, dass das gelagerte Dentalmaterial weder austrocknet, noch vorzeitig polymerisiert, da bei Inkontaktbringen von radikalisch härtbaren Dentalmaterialien mit Luftsauerstoff eine beginnende Polymerisation an der Oberfläche des Materials durch den Luftsauerstoff inhibiert wird.
Die genannten Parameter für die Sauerstoff- und die Wasserdampfdurchlässigkeit engen allerdings die zur Verfügung stehenden Materialien zur Herstellung von Kolben zur Lagerung und zum Ausbringen von Dentalmaterial aus patronenförmigen Behältnissen ein.
Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kolben bereitzustellen, der einerseits das Ausbringen insbesondere von Dentalmaterial aus Behältnissen ermöglicht und andererseits sicherstellt, dass sich die Eigenschaften des gelagerten Materials während des Lagervorgangs nicht verändern. Diese Aufgabe wird durch die Bereitstellung eines Kolbens und eines diesen Kolben enthaltenden Behältnisses und dessen Verwendung zur Lagerung und zum Ausbringen insbesondere von Dentalmaterial gelöst, wie es in den Ansprüchen beschrieben ist.
Die Erfindung weist dabei folgende Vorteile auf; Das Vorhandensein der Dichtlippen am Kolben führt durch die reduzierte Berührungsfläche zwischen Kolben und Innenwand des Behältnisses zu einer Minimierung der beim Ausbringvorgang aufzuwendenden Kraft.
Die in die Dichtlippen eingebrachten nutenförmigen Einschnitte ermöglichen einerseits durch den verbesserten Gasaustausch mit der umgebenden Atmosphäre eine Stabilisierung der Paste und erleichtern andererseits durch Entlüftung das Einbringen des Kolbens nach Befüllen des Behältnisses.
Überraschenderweise dringt trotz der nutenförmigen Einschnitte in die Dichtlippen beim Ausbringvorgang keine Masse über die Stirnfläche des Kolbens aus, obwohl der Kolben in diesem Bereich über keine zusätzlichen Dichtungsmittel verfügt.
Die Anformung von mindestens zwei Dichtlippen an den Kolben verhindert zudem ein Verkanten des Kolbens beim Ausbringvorgang
Die flache Stirnfläche stellt eine gleichmäßige Kraftübertragung eines an einer Ausbringvorrichtung angebrachten Stempels beim Ausbringvorgang auf den Kolben sicher.
Die Begriffe umfassen und enthalten leiten eine nichtabschließende Aufzählung von Merkmalen ein.
Unter Kolben im Sinne der vorliegenden Erfindung ist jede Form zu verstehen, die in ein Behältnis verschiebbar eingebracht werden kann und geeignet ist, durch Verschieben, Material, das sich in dem Behältnis befindet, über eine Öffnung aus dem Behältnis auszubringen.
Der Begriff Kolben impliziert in diesem Zusammenhang einen hinreichend dichten Randschluss zwischen äußerer Oberfläche des Kolbens und der Innenwand des Behältnisses, zumindest in dem Bereich, in dem der Kolben verschiebbar ist. Dieser Randschluss wird im vorliegenden Fall überwiegend durch das Vorhandensein von Dichtlippen erreicht, die beispielsweise an den Kolbenkörper angeformt sind.
Der Kolben kanη grundsätzlich jede beliebige Form aufweisen, ist aber vorzugsweise zylinderförmig oder fassförmig ausgebildet. Möglich ist auch eine Form mit einem zylinderförmigen Grundkörper, an den ein Kegelstumpf angeformt ist.
Unter den Begriff fassförmig fallen alle geometrischen Formen, deren Front- und Endbereich einen kleineren Kreisquerschnitt aufweisen als der Mittelbereich, wobei die Querschnittsänderung kontinuierlich oder stufenförmig erfolgen kann. Umfasst sind somit auch Formen, die durch Anfügen zweier Kegelstümpfe an einen Zylinder erhalten werden. Die zwei angeformten Kegelstümpfe müssen dabei nicht notwendigerweise gleiche Abmessungen aufweisen.
Der Neigungswinkel der gegebenenfalls angeformten Kegelstümpfe liegt üblicherweise im Bereich von 70 bis 88°, vorzugsweise im Bereich von 80 bis etwa 85°. Die Höhe dieser Kegelstümpfe liegt üblicherweise im Bereich von 0,3 bis 2,0 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 1 ,5 mm.
Hinreichend dichter Randschluss bedeutet dabei, dass sichergestellt ist, dass das im Behältnis gelagerte Material bei der Vorwärtsbewegung des Kolbens während des Ausbringvorgangs nicht entgegen der Vorwärtsbewegung über die Stirnfläche des Kolbens austritt.
Unter flacher Stirnfläche des Kolbens ist die Fläche zu verstehen, auf die üblicherweise mit Hilfe eines Stempels Druck ausgeübt wird, der den Kolben im Behältnis vorwärts bewegt. Diese Fläche entspricht üblicherweise im wesentlichen der Innenquerschnittsfläche des Behältnisses an der Stelle, in die der Kolben in das Behältnis eingeführt wird. Die Stirnfläche ist im wesentlichen rechtwinklig zur Innenwand des Behältnisses orientiert.
Der Begriff Behältnis umfasst jede geometrische Form mit einem Innenvolumen, wobei das Innenvolumen überwiegend eine Form aufweist, in die ein Kolben verschiebbar eingebracht werden kann. Vorzugsweise ist das Innenvolumen zylinderförmig ausgebildet.
Die Behältnisse verfügen über eine vordere und eine hintere Öffnung, wobei das Verhältnis von Durchmesser der vorderen Öffnung zur hinteren Öffnung vorzugsweise im Bereich von 1 : 10 bis 1 : 2 liegt, besonders bevorzugt im Bereich von 1 : 8 bis 1 : 5. Die vordere Öffnung weist üblicherweise eine rüsselartige Form mit einem vorzugsweise konstanten Innendurchmesser auf.
Die vordere Öffnung des Behältnisses ist gegebenenfalls mit einer Kappe oder einem Verdrängungsstopfen versehen, der eine Codierung vorzugsweise eine Farbe aufweist. Als günstig hat es sich erwiesen, diesen Bereich in der Farbe einzufärben, die die auszubringende Masse aufweist. Im Dentalbereich werden derartige Behältnisse üblicherweise als Compules bezeichnet und weisen ein Volumen im Bereich von 0,1 bis 2 cm3, vorzugsweise im Bereich von 0,2 bis 1 , 5 cm3 auf.
Unter Dichtlippen sind Anformungen an den oder Ausbuchtungen am Kolben zu verstehen, die einen hinreichend dichten Randschluss zwischen Kolben und Innenwand des Behältnisses sicherstellen sollen.
Bevorzugt ist eine Querschnittsform der Dichtlippen, die eine minimale Kontaktfläche zwischen Dichtlippe und Innenfläche des Behältnisses sicherstellt. Als günstig haben sich hierbei keilförmige Querschnittsformen erwiesen, die in eine schmale Plateaufläche münden, wobei das keilförmige Zulaufen auf die Plateaufläche von beiden Seiten der Dichtlippe, vorzugsweise aber nur von einer Seite her erfolgt.
Die keilförmigen Bereiche weisen üblicherweise eine Steigung im Bereich von 20 bis 50°, vorzugsweise im Bereich von etwa 30 bis 40° auf.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die der Frontfläche nächstliegende Dichtlippe im Querschnitt zunächst senkrecht ansteigt, sich über eine Plateaufläche erstreckt und dann keilförmig abfällt.
Folgende Möglichkeiten zur Anformung der Dichtlippen sind möglich:
Die Dichtlippen können nach Fertigung des zentralen Kolbenkörpers beispielsweise durch Aufkleben oder Aufschrumpfen angeformt werden. Vorzugsweise werden die Dichtlippen bei der Fertigung des Kolbens, insbesondere durch Spritzgießen, durch Ausnehmungen in der Spritzgießform an den zentralen Kolbenkörper angeformt.
Möglich ist aber auch die nachträgliche Bearbeitung des Kolbens durch spanabhebende Verfahren, wie Fräsen oder Hobeln, wobei durch Materialabtragung die Dichtlippen herausgearbeitet werden.
Die Dichtlippen sind vorzugsweise aus einem flexiblen Material gefertigt, das die Anpassung an Unebenheiten der Innenfläche des Behältnisses erleichtert. Üblicherweise ist dabei der Außendurchmesser des Kolbens gemessen im Bereich der Dichtlippen etwas größer als der Innendurchmesser des Behältnisses, um ein gleichmäßig enges Anliegen der Berührungsflächen zu gewährleisten.
Der Begriff nutenförmige Einschnitte umfasst alle Unterbrechungen in der Dichtlippe, die einen dichten Randschluss zwischen Dichtlippe und Innenwand des Behältnisses in diesem Bereich verhindern. Hierbei kann es sich um Einkerbungen, Einbuchtungen oder Ausnehmungen handeln.
Unter pastösen Massen sind beispielsweise Materialien zu verstehen, deren Viskosität so beschaffen ist, dass zum Ausbringen der Masse aus einem mit dieser Masse zur Hälfte gefüllten Edelstahlröhrchen (Länge 20 mm, Durchmesser 2 mm) auf einen massiven Kolben eine gemittelte Kraft im Bereich von 20 bis 300 N, vorzugsweise 50 bis 150 N ausgeübt werden muss.
Solche Massen sind hinreichend standfest, so dass sie unter ihrer eigenen
Schwerkraft auf einer Oberfläche nicht zerfließen. Erst durch Einwirkung von äußerem Druck lassen sich diese Massen plastisch verformen und durch eine Öffnung pressen.
Beispiele für solche Massen im Dentalbereich sind insbesondere dentale Füllungsmaterialien, wie Composite, Compomere und pastöse Glasionomerzemente.
Vorzugsweise werden in den erfindungsgemäßen Behältnissen Massen gelagert, die weitgehend wasserfrei sind und/oder unter Normalbedingungen nur schwerflüchtige Bestandteile enthalten.
Der Begriff pastöse Massen umfasst alle härtbaren Materialien auf Acrylat- und/oder Epoxidbasis.
Das Verhältnis von Länge des Kolbens zum über die Kolbenlänge gemittelten Durchmesser liegt üblicherweise im Bereich von 1 : 1 bis 2 : 1 , vorzugsweise im Bereich von 1 ,5 : 1 bis 1 ,7 : 1. Der Kolben weist üblicherweise eine Gesamtlänge im Bereich von 3 bis 15 mm, vorzugsweise 5 bis 10 mm auf.
Der Abstand der mindestens zwei Dichtlippen voneinander liegt üblicherweise im Bereich von 1 bis 7 mm, vorzugsweise im Bereich von 2 bis 5 mm. Gegebenenfalls kann der Kolben auch drei, vier oder fünf Dichtlippen aufweisen. Die Dichtlippen sind vorzugsweise gleichmäßig über die Länge des Kolbens verteilt angeordnet.
Als günstig hat es sich erwiesen, wenn der Kolbenkörper fassförmig ausgebildet ist. Dies erleichtert das Einbringen des Kolbens in das Behältnis.
Die aufzubringenden Ausbringkraft, d.h. die Kraft, die aufgewandt werden muss, um die pastöse Masse aus dem Behältnis auszubringen, ist insbesondere von folgenden Faktoren abhängig:
Viskosität der auszubringenden Masse, Volumenmenge der auszubringenden Masse, Querschnitt der vorderen Öffnung des Behältnisses, Innendurchmesser des Behältnisses im Bereich des verschiebbaren Kolbens und Krümmungsradius bzw. Geometrie beim Übergang vom zylinderförmigen Innenbereich des Behältnisses zur vorderen Auslassöffnung.
Mit der Anzahl der in den Dichtlippen vorhandenen nutenförmigen Einschnitten verbessert sich der Gasaustausch des Behältnis-Innenraums mit der äußeren Atmosphäre. Dichtlippen mit jeweils zwei, drei oder vier nutenförmigen Einschnitten haben sich als besonders günstig erwiesen, wenn einerseits ein hinreichender Gasaustausch sichergestellt werden soll, andererseits der Kolben das Behältnis zur hinteren Öffnung hin noch ausreichend abdichten soll. Gegebenenfalls können aber auch mehr als vier nutenförmige Einschnitte in der Dichtlippe vorhanden sein.
Die Gefahr des Austretens von auszubringender Masse über die Stirnfläche des Kolbens während des Ausbringvorgangs kann zusätzlich vermindert werden, wenn die nutenförmigen Einschnitte der einen Dichtlippe um 180° versetzt zu den nutenförmigen Einschnitten der anderen Dichtlippe angeordnet sind. Eine Anpassung der Gestalt der Frontfläche des Kolbens an die Stirnfläche des Innenraums des Behältnisses ermöglicht ein weitgehend vollständiges Ausbringen der Masse. Konus-, stufen- oder eiförmige Frontflächen haben sich hierbei als günstig erwiesen.
Falls eine weitgehend optimale Kraftübertragung vom Stempel, der auf die Stirn- fläche des Kolbens drückt, auf die im Behältnis enthaltende Masse gewährleistet werden soll, ist es günstig, wenn die Frontfläche des Kolbens weitgehend flach ausgebildet ist und die Querschnittsfläche im wesentlichen dem Innendurchmesser des Behältnisses an seiner Eintrittsöffnung entspricht.
Der Kolben und das Behältnis sind vorzugsweise aus spritzgießfähigen Materialien, wie PE, PP, POM, PA, PET, PBT, PTFE bzw. fluorhaltige Polyolefine oder Mischungen dieser Polymere gefertigt.
Das Material ist vorzugsweise der im Behältnis zu lagernden Masse bzw. der darin enthaltenden Monomere angepasst. Unpolare Polyolefine werden verwendet, wenn die Diffusion von polaren Monomeren aus der zu lagernden Masse in das Behältnis oder den Kolben bzw. durch das Behältnis hindurch behindern werden soll. Polare Polyolefine finden vorzugsweise Verwendung zur Lagerung von Massen, die unpolare flüchtige Bestandteile enthalten.
Vorteilhaft kann es auch sein, den Kolben mit die Gleiteigenschaften verbessernden Substanzen, wie fluorierten Polyolefinen, zu beschichten oder den Kolben und/oder das Behältnis aus diesen Materialien zu fertigen.
Die Stirnfläche des Kolbens kann auch farblich markiert werden, um die Identifizierung der sich im Behältnis befindlichen Masse zu erleichtern
Das erfindungsgemäße Behältnis wird nach Befüllen mit der zu lagernden und auszubringenden pastösen Masse zum Gebrauch vorzugsweise in eine pistolenartige Ausbringvorrichtung eingelegt (beispielsweise Fig. 1 von US- 5,083,921). Während des Ausbringens wird dabei über einen Stempel der Ausbringvorrichtung Kraft auf die Kolbenstirnfläche übertragen, was zu einer Vorwärtsbewegung des Kolbens im Behältnisinnenraum und einer Verdrängung der pastösen Masse durch die vordere Öffnung des Behältnisses führt.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert.
Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht des Kolbens.
Figur 2 zeigt den Kolben in Seitenansicht. Figur 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Behältnis, enthaltend den Kolben.
Gemäß Figur 1 umfasst der Kolben einen zentralen Kolbenkörper (1), eine flache Stirnfläche (2), auf die der Stempel einer Ausbringvorrichtung aufsetzen kann, zwei Dichtlippen (3) mit jeweils zwei nutenförmigen Einschnitten (4). Die nutenförmigen Einschnitte der einen Dichtlippe sind versetzt zu den nutenförmigen Einschnitten der zweiten Dichtlippe angeordnet.
Figur 2 zeigt den Kolben im Querschnitt, wobei die keilförmige Form (3a) der Dichtlippen (3), die in eine Plateaufläche (3b) mündet, zu erkennen ist. Angedeutet ist auch die fassförmige Ausbildung des Kolbenkörpers, der im vorliegenden Fall aus einem vorderen und hinteren Kegelstumpf und einem mittleren Zylinder gebildet ist.
Figur 3 zeigt ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes Behältnis, wie es im Dentalbereich zur Lagerung und zum Ausbringen von Füllungsmaterialien üblich ist. Der Kolben berührt im vorliegenden Fall nur über die beiden Dichtlippen (3) die Innenwand (6) des Behältnisses. Da der Kolben im Bereich der Stirnfläche über keine zusätzlichen Dichtungselemente verfügt, ist ein ausreichender Gasaustausch zwischen Innenraum des Behältnisses und umgebender Atmosphäre sichergestellt.
Bezugszeicheniiste
1. Kolbenkörper 2. Stirnfläche
3. Dichtlippe 3a.keilförmiger Bereich 3b.piateauförmiger Bereich
4. nutenförmiger Einschnitt 5. Frontfläche
6. Innenwand des Behältnisses
7. vordere Öffnung des Behältnisses
8. Stirnfläche des Innenraums

Claims

Patentansprüche
1. Kolben, umfassend einen Kolbenkörper mit einer flachen Stirnfläche, wobei der Kolbenkörper mindestens zwei umlaufende Dichtlippen umfasst, die jeweils an mindestens einer Stelle nutenförmige Einschnitte aufweisen, die sobald der Kolben in ein passendes Behältnis eingebracht ist, einen Gasaustausch des Behältnis-Innenraums mit der äußeren Atmosphäre ermöglichen.
2. Kolben nach Anspruch 1 , wobei der Kolbenkörper fassförmig ausgebildet ist.
3. Kolben nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Dichtlippen jeweils zwei nutenförmige Einschnitte aufweisen.
4. Kolben nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der oder die nutenförmigen Einschnitte der einen Dichtlippe versetzt zu dem oder den nutenförmigen Einschnitten der anderen Dichtlippe angeordnet sind.
5. Kolben nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Frontfläche des Kolbens mit der Stirnfläche des Innenraums des Behältnisses weitgehend korrespondiert.
6. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Frontfläche des Kolbens weitgehend flach ausgebildet ist und die Querschnittsfläche im wesentlichen dem , Innendurchmesser des Behältnisses entspricht.
7. Behältnis mit einem in diesem verschiebbar gelagerten Kolben, umfassend einen Kolbenkörper mit einer flachen Stirnfläche, wobei der Kolbenkörper mindestens zwei umlaufende Dichtlippen umfasst, die jeweils an mindestens einer Stelle einen nutenförmigen Einschnitt aufweisen, die sobald der Kolben in das Behältnis eingebracht ist, einen Gasaustausch des Behältnisinneren mit der äußeren
Atmosphäre ermöglichen.
8. Behältnis nach Anspruch 7, enthaltend ein Dentalmaterial.
9. Behältnis nach Anspruch 8, wobei das Dentalmaterial gewählt ist aus pastösen Glasionomerzementen, Compositen, Compomeren.
10. Verwendung eines Kolbens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Verschließen von pastöse Massen enthaltenden Behältnissen und Ausbringen der Massen aus diesen Behältnissen.
11.Verwendung nach Anspruch 10, wobei das Behältnis einen überwiegend zylinderförmigen Innenraum aufweist.
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