Abfüllen von Kompositen in der Dentalindustrie

Halb- und vollautomatische Prozesse sparen Zeit und Material

In der Dentalindustrie werden Verbrauchsmaterialien wie Komposite in Einmalspritzen mit Luer-Lock Ansatz oder in kleinere Unit Dose Verpackungen gefüllt. Die fließfähigen Füllungsmaterialien aus Kunststoff und Glas sind meist hochabrasiv, hochviskos und fadenziehend. Und stellen damit hohe Ansprüche an Dosier- und Abfüllsysteme. Eingesetzt werden sie in der Dentalindustrie z.B. für Versiegelungen, Restaurationen oder zum Stumpfaufbau.

Oft erfolgt die Füllung der Spritzen bisher manuell und ist damit sehr zeitaufwendig. Abhilfe schaffen halb- und vollautomatische Abfüllsysteme. Das in den ViscoTec Dispensern verbaute Endloskolben-Prinzip überzeugt mit schonendem, hochpräzisen Materialhandling. Es garantiert eine absolut wiederholgenaue Verarbeitung von niedrig- bis hochviskosen Materialien. Die Förderung erfolgt volumetrisch, wodurch auch größere Partikel unbeschadet transportiert werden können. Die Größe der sich alternierend öffnenden Kammern ist auch während der Rotation konstant, sodass es zu keiner Komprimierung des geförderten Produktes kommt. Das ist ein wichtiger Aspekt für die schersensitiven Füllstoffe in den Kompositen. Selbst abrasive Füllstoffe wie Keramik oder Glas können mit der Endloskolben-Technologie dank des hartchrombeschichteten Rotors prozesssicher dosiert werden.

Komposite gibt es in vielen verschiedenen Farben. Sie müssen also auch in kleinen Chargen einfach und flexibel abzufüllen sein. Hygienic Dispenser wie von ViscoTec sind genau für diese Zwecke konzipiert. Sie sind leicht reinigbar. Die verbauten Hochleistungswerkstoffe sind chemisch hochbeständig und ermöglichen eine Reinigung mit starken Lösungsmitteln nach einfachem, werkzeuglosem Zerlegen manuell oder im Reinigungsautomaten. Die Dispenser erfüllen den höchsten Reinigungs- und Hygienekomfort und besitzen ein EHEDG-Zertifikat (European Hygienic Engineering and Design Group). Die eingesetzten Elastomere sind FDA-konform. Die Dokumentation wird durch ein 3.1 Werkszeugnis nach DIN-EN 10204 für metallische Bauteile komplettiert. Zum Schutz der Materialen gegenüber schädlichen Umwelteinflüssen sowie zum Schutz der Umwelt gegenüber ungeplantem Produktaustritt ist das speziell für den Pharmabereich entwickelte Dichtungsgehäuse mit einer Sperrkammer (Quench) ausgestattet. Die Hygienic Dispenser Baureihe wurde speziell für Anwendungen in den Bereichen Pharmazie, Medizintechnik und kosmetische Produkte entwickelt.

Die volumetrische Dosierung bzw. Abfüllung erzielt selbst bei kleinsten Abfüllmengen von 0,1 ml perfekte Dosierergebnisse. Ein gleichbleibender Fadenabriss dank programmierbarem Rückzug garantiert eine absolute Wiederholgenauigkeit von >99 % – ein wichtiger Aspekt im Umgang mit den oft fadenziehenden Materialien. Es gibt keine Kontamination der Verpackung oder der Dosiernadel.

Komposite abfüllen: Halbautomatische Prozesse

Die halbautomatische Benchtop Lösung bietet Zeitersparnis und sicheres Handling für den Anwender. Diese Variante eignet sich perfekt für Kleinchargen, die z.B. im Rahmen von Entwicklungen oder für seltene Farben notwendig sind. Nettodosierzeiten für 1 ml unter 1 Sekunde sind, abhängig von der Viskosität des Materials, möglich.

Die Bedienung ist ganz einfach: Zur Befüllung verschraubt der Anwender die Spritze über den Luer-Lock Ansatz mit der Anlage und über Betätigung des Fußschalters wird die Dosierung gestartet. Bauseitig reichen Stromanschluss und Druckluft für die Installation. Die Zuführung erfolgt über ein Kartuschensystem, das in verschiedenen Größen bis zu maximal 950 ml verfügbar ist.

Die zugehörige Steuerungseinheit ermöglicht die einfache, aber exakte Kontrolle von Förderstrom und gewünschtem Dosiervolumen. Durch direkte Eingabe über das Touch Panel können Dosiervolumen, Dosiergeschwindigkeit, Kalibrierung und Rückzug am Dosierende (Umkehrung der Drehrichtung des Dispensers) prozesssicher eingestellt und kontrolliert werden.

Komposite abfüllen: Vollautomatische Prozesse

Für die Serienfertigung haben sich die Hygienic Dispenser in vollautomatischen Anlagen bewährt. Die Antriebsregler der Dispenser können dabei einfach über verschiedene Schnittstellen, wie Profinet, in eine übergeordnete Steuerung integriert werden. Platzsparende Anordnungen der kompakten Dispenser können dabei über V-Anordnungen oder Blockpumpengehäuse realisiert werden.

Die Spritzen oder Unit Dose Komponenten können entweder mit herkömmlicher Fördertechnik oder mit Robotern an das Dosierende des Hygienic Dispensers transportiert werden. Die Füllung erfolgt bei den Spritzen durch Andrücken der Luer-Seite an den Dispenser. Die Unit Dose Verpackungen werden stopfenseitig via Spiegelabfüllung befüllt – und ermöglichen die Abfüllung noch kleinerer Mengen. Durch ihre minimale Öffnung kann das Material noch präziser aufgetragen werden. Sie werden z.B. zur Versiegelung von Fissuren oder Reparaturen von Füllungen oder kleinen Füllungen im Zahnhalsbereich verwendet, um eine Verschwendung der hochpreisigen Komposite zu vermeiden.

Produkt- und Kostenersparnis mit der richtigen Abfülltechnologie

Aufgrund der besonderen Dosiergeometrie wird drehwinkelproportional pro Umdrehung immer ein konstantes Volumen gefördert – unabhängig von der Viskosität des Mediums und bei pulsationsfreiem Produktstrom. Selbst bei Dosierdrücken von bis zu 20 bar, im Handling von hochviskosen Materialien wie den Kompositen, bleibt das Dosierergebnis linear zur Anzahl der Pumpenumdrehungen – auch bei Medien mit Viskositäten bis zu 7 Mio. mPas. Die Pumpentechnik des Endloskolben-Prinzips weist zusätzliche Vorteile gegenüber anderen Dosiermechanismen auf. So kann zum Beispiel in über 95 % aller Anwendungen auf Abfüll- und Dosierventile völlig verzichtet werden. Durch einen Rückzug kommt es zu einem kontrollierten Fadenabriss und ein Nachtropfen wird verhindert. Dank der hochpräzisen Abfüllung entfällt die oft übliche Überfüllung. Damit wird wertvolles Material gespart und in der Folge werden Kosten gesenkt.

Der Abfüllprozess ist im Video dargestellt:

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