CN104276350A - 用于储存以及混合骨水泥的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于储存、混合以及涂覆聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的装置，其包括：用于骨水泥的第一浆状成分的第一容器；分配柱塞，其布置在第一容器中使得分配柱塞可以移位并且用于将第一容器的内容物压出分配开口；混合设施，其用于混合第一容器的内容物，由此混合设施布置在第一容器中并且混合设施可以从外侧移动进第一容器以用于混合；以及用于骨水泥的至少一种第二成分的至少一个第二容器，其布置在第一容器中或在第一容器上，由此第二容器可以被打开，使得第一与第二容器的内容物可以在第一容器中彼此混合，由此第一容器的至少一个边界表面由移动体积补偿元件形成。本发明还涉及一种用于使用这种装置来产生聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的方法。

Description

用于储存以及混合骨水泥的装置

技术领域

本发明涉及一种用于储存、混合以及涂覆聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的装置以及一种使用所述装置来产生聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的方法。

因此，本发明的主题是一种用于储存以及混合在储存期间以及在混合之前由浆状成分A以及单独的粉末状或浆状成分B构成的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的装置，以及一种用于混合成分A以及成分B的方法。

背景技术

聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(PMMA骨水泥)已经在医学上用于全关节内假体的永久性机械固定数十年。这些基于粉末-液体系统，由此习惯将甲基丙烯酸甲酯用作单体。近来，同样已经提出基于水泥浆的使用的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(DE10 2007 050 762B3、DE10 2008 030 312A1、DE10 2007 052 116A1)。这些骨水泥具有单独地储存在合适的套筒中的两种水泥浆。除至少一个单体以及合适的聚合物以外，这些水泥浆各自含有氧化还原引发剂系统的成分。

甲基丙烯酸甲酯是聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥中最常使用的单体。氧化还原引发剂系统通常由过氧化物、加速剂以及(如果适用的话)合适的还原剂构成。仅当氧化还原引发剂系统的所有成分一齐作用时，才形成自由基。出于此原因，氧化还原引发剂系统的成分恰当地布置在单独的水泥浆中，使得这些成分不能触发自由基聚合。水泥浆在储存期间是稳定的。仅当两种水泥浆经混合以产生水泥团时，预先单独地储存在两种浆中的氧化还原引发剂系统的成分与彼此发生反应，从而形成自由基，所述成分触发至少一个单体的自由基聚合。自由基聚合随后导致聚合物的形成，同时消耗单体，由此固化水泥团。习惯将静态混合器用于混合水泥浆并且出于此目的将静态混合器附接到双成分套筒上。

当将两种水泥浆压出套筒时，通过静态混合器来推动两种水泥浆。因此，压出过程以及混合过程同时进行。在静态混合器中混合水泥浆需要较高压力，因为静态混合器中在混合元件处的压降非常高。因此必需使用大功率的气动或机械压出装置来实现水泥浆的分配以及混合。所述气动或机械压出装置从技术的观点来看是复杂的并且是昂贵的。较便宜的选择是手动操作的压出枪，所述压出枪对于基于粉末-液体系统的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥是惯用的，所述压出枪适合于所述水泥，但对于压出以及通过静态混合器的使用来混合骨水泥浆而言是功率不够大的。

在常规的双成分套筒中，成分A与成分B的体积比是1:1、1:2，以及1:10。通过静态混合器的使用来混合的成分的体积差别越大，产生均匀混合的骨水泥浆就越困难。出于此原因，需要非常多的混合螺旋物以用于较大的体积比。所需混合螺旋物的数目越大，在混合过程期间静态混合器中的压降就越大。需要存在一种浆状成分A，而第二成分B可以是液体或粉末状或同样是浆状。

多年来，系统在胶粘剂和密封剂行业中已得到时间证明。它包括将浆储存在储存容器中。第二液体成分存在于搅拌棒中，通过与搅拌棒一体化的阀门与所述浆分离。致动所述阀门使得液体流动到所述浆中，所述浆随后可以手动混合。

但是，所述系统是不便的，因为所述阀门系统仅适合于粘性媒质。浆状聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的惯用单体，即甲基丙烯酸甲酯，不能通过此阀门与浆永久分离。此外，在搅拌棒在不可压缩浆中的轴向混合运动期间出现的体积波动在此系统中得到补偿，首先，因为套筒是软的，并且其次，因为搅拌棒的通孔不是绝对紧密的，使得浆经混合可以离开并且少量空气也可以被吸入经混合浆中。对于浆状骨水泥，需要稳定形状的固体套筒，因为只有非常大的压出力才可以将非常粘的浆状聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥压出储存容器。此外，对于骨水泥，使用混合系统是不可行的，在所述混合系统中会发生少量浆不慎离开并且在所述混合系统中存在空气被吸入浆中的可能性。这将不仅损害工作场所的清洁度，而且因为气泡成为经固化水泥中的裂纹起始位置并且减小经固化骨水泥的稳定性，空气的引入会在机械方面弱化水泥团。因此，系统不能用于浆状聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥。

发明内容

因此，本发明的目的是克服现有技术的缺点。确切地说，将研发用于储存以及混合聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的便宜装置，所述装置可以用以储存聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥成分且同时排除空气，由此在水泥成分的混合之后利用惯用的、便宜的、手动操作的注水泥枪来分配水泥团将是可行的。混合过程不得与水泥团的任何不慎泄漏相关联并且不得有空气因混合过程期间的体积波动而被吸入水泥团中。所述装置还将适合于确保以在从1:10到1:50范围内的浆的体积比可靠混合两种浆，以便获得均匀水泥团。此外，将提供一种使用所研发的装置来混合浆状聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的方法。骨水泥的主要成分必须是浆状的。

本发明的目的通过用于储存、混合以及涂覆聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(PMMA骨水泥)的装置来满足，所述装置包括：用于骨水泥的第一浆状成分的第一容器；分配柱塞，所述分配柱塞在第一容器中布置成所述分配柱塞可以移位并且用于将第一容器的内容物压出分配开口；混合设施，所述混合设施用于混合第一容器的内容物，由此混合设施布置在第一容器中并且混合设施可以从外部移进第一容器中以用于混合；以及用于骨水泥的至少一种第二成分的至少一个第二容器，所述第二容器布置在所述第一容器中或布置在所述第一容器上，由此第二容器可以被打开，使得第一容器与第二容器的内容物可以在第一容器中彼此混合，由此第一容器的至少边界表面由移动体积补偿元件形成。

体积补偿元件可以优选地通过在第一容器中在轴向上移动的一个或两个圆柱来实施。替代地或另外，体积补偿元件同样可以通过可柔性变形的皮或膜来形成。

可以恰当地提供根据本发明的装置，使得分配柱塞被或可以被相对于第一容器锁定，优选地锁定在第一容器的与分配开口相反的末端上。

所述锁定使得分配柱塞在第一容器经脱气以及灭菌时被固持。

本发明的一个优选实施例提出将要连接到棒或管子上的混合设施，由此所述棒或管子通过从第一容器的边界穿过的气密通孔在轴向上移动，使得混合设施可以借助于棒或管子的运动而移动，以便混合第一容器的内容物，由此棒或管子优选地如在轴承中一样悬浮，使得它可以轴向旋转。

混合设施可以用多个混合叶片来实施。同样可设想，混合设施可以借助于棒或管子来操作，并且另外包括单独的或经一体化的磁力搅拌芯。

通过此方法，可以容易地手动混合内容物。

此外，本发明可以提供的是，使分配开口被闭合并且必须在涂覆经混合骨水泥之前被打开，由此分配开口优选地是分配管并且分配开口布置成与分配柱塞相对。

本发明可以优选地提供将要永久地连接到混合设施上的分配管及/或分配管的闭合件，使得混合设施可以借助于分配管及/或闭合件在第一容器中移动。特别优选的是，在分配管及/或闭合件处布置用于手动移动混合设施的手柄部件。

这会防止空气被引入。此外，容器的内容物通过此方法保持无菌。

本发明可以优选地提供包括圆柱形内部空间的第一容器，并且在第一容器的内部空间中的分配柱塞具有与圆柱形内部空间的占据区域匹配的形状。

根据本发明的范围，圆柱形内部空间将理解为意指任何占据区域的直式圆柱，即包含非圆形或非环形占据区域。然而，具有圆形占据区域的圆柱形内部空间是根据本发明优选的。那么分配柱塞也是圆柱形的并且借助于密封件触碰第一容器的圆柱形内部空间的壁。优选地，擦拭器布置在分配柱塞的面向内部空间的侧面上，并且用以防止当分配柱塞向前移动时经混合的骨水泥浆被推动经过分配柱塞并且在装置的背面上离开。具有根据本发明优选的圆柱几何形状的混合设施具有混合叶片，所述混合叶片在大小上与圆柱形内部空间的内径相同或优选地略小于所述内径。

出于结构目的，具有圆形占据区域的圆柱形几何形状是最容易的。特别优选的是，第一容器的外表面相应地也是圆柱形，并且壁的至少90％具有均匀的厚度。

本发明的一个优选改进可以提供包括膜的第二容器，所述膜用于第二容器的边界且可以被刺穿，并且心轴将布置在第一容器中并且将如在轴承中一样被支撑为可相对于所述膜移动，使得心轴刺穿所述膜并且因此打开第二容器，使得第二容器的内容物可以与第一容器的内容物混合。

此结构使得第二容器能够在第一容器内或在第一容器的边缘处通过机械方法容易地打开，而不必出于此目的从外侧触及。出于此目的，打开机构布置在结构内。此外，防止在打开过程期间发生可能的污染或空气的引入。

作为具有膜的替代方案，本发明同样可以提供的是，第二容器包括作为布置有卡扣构件的边界表面的插塞，并且具有卡扣构件的第二容器可以被推动到在第一容器中的相反的卡扣构件上，使得所述卡扣构件与相反卡扣构件搭扣锁定。随后，插塞可以通过再次缩回第二容器而被拆卸。优选地，第二容器布置在分配管中，所述分配管可以通过第一容器的边界表面中的通孔沿轴向滑入以及拉出，由此插塞闭合分配管的面向第一容器的末端。在此背景下，本发明可以特别优选地提供将要布置在分配柱塞上的相反卡扣构件。

在此背景下，本发明另外可以提供的是，将分配开口布置在分配管中；将心轴布置在分配柱塞上；并且第二容器具有分配管、将被打开的分配管的闭合件可以及用于第二容器边界的膜这几者的内壁的区域，由此分配管如在轴承中一样被支撑为在从第一容器的边界穿过的通孔中沿轴向移动，使得包括膜的分配管可以被压到心轴上。

将分配管用作第二容器是节省空间的并且还节省了在第一容器的内侧上的额外的移动部件。在此实施例中，需要不超过单个通孔，借助于所述通孔，可以抵靠着第一容器打开第二容器并且可以操作混合设施。

根据一个优选实施例，本发明可以提供将要在第一容器中布置为可在轴向上移动的至少一个体积补偿元件，由此所述至少一个体积补偿元件优选地包括气密通孔，通过所述通孔，棒或管子经引导用于操作混合设施，特别优选地通过所述通孔，分配管经引导用于操作混合设施。

对应的结构是容易实现的并且因此可以便宜地实施。

根据另一简化，本发明可以提供的是，体积补偿元件借助于分配柱塞来实施，并且分配柱塞离开第一容器的运动受边界元件限制，由此边界元件优选地是与分配柱塞上的相对卡扣构件接合的卡扣构件。

替代地，边界元件同样可以由接合螺母提供。

将分配柱塞用作体积补偿元件是特别简单的，因为分配柱塞将以任何方式在第一容器内移动，及/或更具体地说，在优选圆柱形塑料主体的壁内移动。因此，分配柱塞还可以用于体积补偿并且不需要其他的移动体积补偿元件。

优选地，本发明可以提供将布置成与第一容器中的分配柱塞相对的体积补偿元件以作为如在轴承中一样被支撑得可移动的圆柱形体积补偿元件，由此所述体积补偿元件优选地包括用于管子或棒的气密通孔，所述管子或棒如在轴承中一样被支撑在通孔中而移动。

同样，前述体积补偿元件两者可以以第一体积补偿元件以及第二体积补偿元件的形式同时实施，所述第一体积补偿元件借助于分配柱塞来实施，所述第二体积补偿元件作为如在轴承中一样被支撑得可移动的圆柱形体积补偿元件与分配柱塞相对地布置在第一容器中。另外，理论上同样可以提供可变形膜，所述可变形膜也可以承受由于混合设施的操作而导致的第一容器的体积变化。然而，优选限于单个体积补偿元件以便简化结构。

将体积补偿元件布置成与分配柱塞相对是有利的，因为其移动性可以得到完全匹配以满足体积补偿元件的要求。

此外，本发明可以提供芯以作为分配开口的闭合件，由此可以将芯从分配开口中取出、确切地说从分配管中取出，由此芯优选地包括用于心轴的接纳部，特别优选地是适合心轴的接纳部。

芯是适合心轴的形状，如果接纳部形成第二容器的后壁，那么可以将整个内容物压出第二容器。

在此背景下，本发明可以提供包括位于面向第一容器的侧面上的擦拭器的芯，当芯被拉出时，所述擦拭器擦掉位于分配开口的、确切地说分配管的内侧上的粉末或水泥团。

通过此方法，可以防止如下情况：残留物余留在管子中并且在分配期间可能被溶解并且因此可能损害骨水泥的特性。因此，可以确保早期分配的骨水泥与在较迟的时间点处分配的骨水泥具有相同的特性。

此外，本发明可以提供的是，至少一个体积补偿元件如在轴承中一样被弹性弹簧支撑为可相对于第一容器移动，由此弹簧将体积补偿元件推动到第一容器的内部空间中。

弹簧支撑体积补偿元件的返回运动。这减小了通过还驱动液压力经过骨水泥团及/或其成分而导致并且传输到密封件以及装置的移动部件上的力，使得可以实施具有较薄材料以及较低接触压力的较便宜结构。

根据一个优选的改进，本发明同样可以提供的是，使具有分配管的一侧被包括用于分配管的通孔的封盖闭合，所述封盖覆盖体积补偿元件并且包括用于实现环境与在封盖与经覆盖的体积补偿元件之间的中介空间之间的压力均衡的至少一个开口，由此，优选地，用于将体积补偿元件推动到第一容器的内部空间中的弹性螺旋弹簧布置在封盖与经覆盖的体积补偿元件之间，由此，特别优选地，螺旋弹簧围绕分配管布置。

通过此方法，可以防止外部影响(例如，体积补偿元件的压力或阻塞等)对移动性的损害。

本发明的目的还通过一种使用这种类型的装置来产生聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的方法来解决，其特征在于以下步骤：

A)提供所述装置，由此用PMMA骨水泥的第一浆状成分填充第一容器，并且用PMMA骨水泥的第二成分填充第二容器，所述第二成分优选地是液体；

B)打开第二容器；

C)通过移动混合设施来混合两种成分，由此移动混合设施的步骤与把连接到混合设施上的棒或管子反复地推入以及拉出第一容器相关联，由此由于滑入以及拉出所导致的第一容器的内容物的体积变化通过至少一个体积补偿元件的运动来补偿；以及

D)通过在第一容器中向前推进分配柱塞来涂覆经混合骨水泥。

在此背景下，本发明可以提供的是，分配开口初始由芯闭合并且芯在步骤C)之后被移除。

芯相对于外部密封装置。

此外，为了打开第二容器，本发明可以提供将容纳有第二容器的分配管推动到分配柱塞上的心轴上，并且因此将要刺穿闭合第二容器的膜或薄膜/箔片并且因此将打开第二容器。此分配管具有前述优点。

此外，本发明可以提供的是，将混合设施连接到分配管上并且通过在第一容器中移动混合设施来混合第一容器的内容物，移动混合设施的步骤通过将分配管移入以及移出第一容器来实现，由此，另外，混合设施优选地通过在第一容器中旋转分配管而旋转。

因此，即使在整洁的工作场所之外的不利条件下，也能容易地混合所述成分。

此外，本发明可以提供的是，使第一容器在步骤A)之前被骨水泥的成分填充并且使第一容器的内部首先被脱气以及灭菌，由此分配柱塞优选地出于此目的锁定在适当的位置中。

这确保内容物的无菌性。这使得防止患者感染。

本发明基于以下惊人的发现：至少一个移动体积补偿元件的使用使得能够提供用于混合PMMA骨水泥的气密装置，其中由于在混合过程期间出现的体积变化，没有骨水泥可以从所述装置离开。因此，这使得能够实施用于混合骨水泥的非常简单且便宜的结构，其中不存在骨水泥污染环境的危险并且也不存在在混合过程期间将空气或气体添加到骨水泥中的危险，所述添加将在骨水泥被固化之后弱化骨水泥。

将分配管用作用于混合设施的致动设施以及将分配管用作用于骨水泥的第二成分的容器使得能够放弃额外的部件。这实现了成本的进一步减少。

对于本发明而言必要的是，第一容器容纳有作为第一成分的浆。此外，所述浆不得含有任何空气或气体夹杂物并且在第一容器中还不得存在浮在表层的气相。任何气体夹杂物都可能导致因此产生的骨水泥的质量的减小。由于浆是不可压缩的并且可压缩气体体积是不存在的，因此第一容器的内容物是完全不可压缩的。根据本发明仅借助于体积补偿元件通过滑入以及拉出混合设施所附接到的棒或管子来混合是可行的。因为第一容器具有刚性壁，因此不可以以另外的方式进行棒或管子的滑入或拉出。

与使用对于浆状双成分聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥常见的静态混合器来同时地组合压出以及混合过程相反，本发明的基本原理因此是基于在时间上以及在空间上将压出以及混合过程分离。这意指浆状成分首先彼此混合并且仅在随后将因此形成的水泥团压出。所述混合利用在此背景下将要手动操作的混合器来实现。通过此方法，用于分配所需的压出力较低并且手动操作的便宜注水泥枪可以用以压出水泥团。此外，这还使得即使浆具有在从1:10到1:30范围内的体积比，也能实现浆的均匀混合。对于本发明而言必要的是，布置移动体积补偿元件，所述元件可以用以补偿在混合过程期间的体积波动，而没有任何水泥团离开并且没有空气被吸入水泥团中。

用于储存、混合以及涂覆聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的一个示例性且根据本发明的特别优选的装置由以下部件组成：

a)圆柱形储存容器，所述圆柱形储存容器具有用于浆状成分A的第一空间(容器)；

b)可滑动分配柱塞，所述可滑动分配柱塞可以锁定在圆柱形储存容器的一个末端上的适当的位置处；

c)心轴，所述心轴布置在分配柱塞的内侧上；

d)分配管；

e)体积补偿元件，所述体积补偿元件在储存容器中在轴向上移动并且具有用于在轴向上可滑动的分配管的通孔；

f)储存容器的第一闭合件，所述第一闭合件在储存容器的与分配柱塞相对的末端上；

g)第一闭合件的通孔，所述通孔用于相对于储存容器在轴向上可滑动的分配管；

h)混合设施，所述混合设施附接在分配管的末端处并且布置在体积补偿元件与分配柱塞之间形成的空间中；

i)将借助于心轴打开的分配管的第二闭合件，由此所述第二闭合件布置在分配管的末端上，其中混合器位于所述末端上；

j)芯，所述芯经布置(例如)将在分配管中在轴向上移动；以及

k)用于成分B的第二空间(容器)，所述第二空间由分配管、分配管的闭合件，以及指向内侧的移动芯的末端形成。

优选地，所述装置基本上由医用的惯用塑料材料构成，例如聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺或适合于应用在医学上的其它塑料材料。

布置有混合器的分配管以及芯是基于在EP2072114B1中描述的注水泥系统，所述注水泥系统由Wehrheim(威尔黑姆市)贺利氏(Heraeus)医疗公司以Palamix的名称生产以及分售。

在分配管上的第二闭合件优选地被设计成膜。有利的是，膜以及分配管以及混合器注射成型在一起以作为由塑料材料制成的单个部件。因此，第二空间相对于第一空间安全地闭合并且其中存在的浆A以及甲基丙烯酸甲酯单体不能前进到第二空间中以到达成分B。膜特别优选地具有10μm到500μm的厚度。

心轴优选地被设计成星形或棱柱形。因此，可以以适当的方式容易地从中心沿径向切开膜，使得首先，可以将成分B压入第一空间中以到达成分A以及使得其次，膜片的一个侧面仍保持连接到分配管上，使得在通过分配管进行分配期间，在混合浆A以及成分B之后不能将这些引入到水泥团中。

根据本发明，本发明可以提供芯，所述芯具有在其面向第二闭合件的末端上的中空空间，所述中空空间可以容纳心轴。这意指芯可以与分配管以及其上布置的混合器齐平，使得混合器可以容易地在混合浆A与成分B的同时，在分配柱塞的内侧上刮擦。这防止水泥团不均匀。

浆状成分A将在不存在空气的情况下储存在储存容器中。这意指在浆状成分A上方不得存在气相。因此，不存在如下的可压缩媒质：可以补偿在成分B的引入之后以及在混合过程期间由于混合器被浸没以及拉出而导致体积上的增加以及减小。在混合过程期间防止浆离开及/或防止空气被吸入到浆中是绝对必须的。

因此对于本发明而言实施体积补偿元件是必要的，所述体积补偿元件优选地由柱塞形成，所述柱塞在储存容器中在轴向上移动并且具有凹处，该凹处用于分配管的通孔。经设计为移动柱塞的体积补偿元件可以通过在闭合件的方向上的轴向运动来补偿由于将成分B引入到浆A中而导致的分配柱塞与体积补偿元件之间的体积增加，以及还有通过在分配柱塞的方向上移动分配管而增加的体积。当分配管在闭合件的方向上移动时，分配柱塞与补偿元件之间的减少的体积通过在分配柱塞的方向上移动的体积补偿元件来补偿。因此，混合是可行的，在体积增加期间没有空气进入并且在由于相关联的压力增加导致的暂时体积增加期间没有水泥浆能够离开。

本发明可以提供当储存容器被填充时将借助于夹板来固定以免移位的体积补偿元件，由此在填充过程之后或在浆状成分A与成分B混合之前夹板被移除。

在本发明的另一实施例中，体积补偿元件由膜形成，所述膜可以在轴向上变形并且具有用于分配管的通孔的凹处。

对于体积补偿元件的功能必要的是，借助于倚靠在第一闭合件上的弹簧以距第一闭合件的一定距离定位体积补偿元件，由此经引导围绕分配管的螺旋弹簧是出于此目的而优选的。弹簧用以在体积上的暂时增加之后以及在体积补偿元件在闭合件的方向上的随后运动之后将体积补偿元件返回到其起始位置中。这意指在第一空间不需要负压以便能够再次到达体积补偿元件的起始位置。

为了所述装置的功能，本发明可以优选地提供在面向第二闭合件的侧面处具有擦拭器的芯，其中所述擦拭器擦掉分配管的内侧上的成分B的粉末状固体以及浆状物质。

本发明还通过一种使用根据本发明的装置来混合聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的方法来实施。在根据本发明的装置中，水泥浆A位于第一空间中并且借助于膜来分离的成分B位于空间B中。

所述方法可以(例如)通过以下步骤实施：

a)朝分配柱塞的方向移动分配管，由此第二闭合件撞击心轴并且心轴的动作打开第二空间，成分B储存在所述第二空间中；

b)随后朝分配管的第二闭合件的方向沿轴向移动芯，由此将成分B从第二空间推出到浆A中，所述浆A位于具有储存容器、第一闭合件以及用于其边界的体积补偿元件的第一空间中；

c)随后通过包括混合器的分配管的轴向以及切向运动来混合成分B以及浆A以获得水泥团C；

d)在成功混合之后，朝闭合件的方向移动分配管，使得混合器触碰体积补偿元件的内侧；

e)随后将芯拉出分配管并且随后朝第一闭合件的方向移动分配柱塞，由此水泥团C被压出第一空间而通过分配管进入环境中，并且其中第一空间的体积变化通过在步骤a)到c)中体积补偿元件的轴向运动来补偿。

附图说明

下文将基于两个示意性图来图示本发明的进一步示例性实施例，但并不限制本发明的范围。在附图中：

图1：示出了在其正面(顶部)上具有体积补偿元件的根据本发明的装置的示意性截面图；以及

图2：示出了根据本发明的另一装置的示意性截面图，其中分配柱塞充当体积补偿元件。

具体实施方式

为了简化，相同或相似的组件在附图中用相同的参考标号来标识。切开的表面通过阴影线示出。

图1示出了根据本发明的装置的示意性截面图。所述装置具有第一容器1，所述第一容器具有被PMMA骨水泥的第一成分填充或可以用PMMA骨水泥的第一成分填充的圆柱形内部空间。第一容器1容纳有浆状块，所述浆状块含有作为第一成分的甲基丙烯酸甲酯单体。第一容器1的侧面上具有用于其边界的圆柱形塑料主体的壁2。第一容器1在其背面上(在图1中的底部上)具有用于其边界的圆柱形分配柱塞4。第一容器1在其正面上(在图1中的顶部上)具有采用用于其边界的圆柱形柱塞的形式的体积补偿元件6。分配柱塞4以及体积补偿柱塞6在壁2中布置成例如在圆柱轴线的方向上移动(在图1中从上到下)并且借助于充当密封件8的O形环以气密方式相对于壁2密封。

体积补偿柱塞6具有通孔(feed through)，所述通孔设置有导向套10，具有分配开口的圆柱形分配管12延伸通过所述导向套。布置分配管12(例如)从而将在体积补偿柱塞6及/或导向套10中沿着圆柱轴线移动并且围绕圆柱轴线可旋转。分配管12的内侧借助可拆卸的芯14闭合。芯14通过延伸过分配管以及分配开口的棒连接到手柄部件16上。手柄部件16可以用于移动分配管12使其通过导向套10并且因此通过第一容器1中的分配管12。

第二容器18在分配管12中布置在芯14下方并且借助于薄膜/箔片20或膜20在第二容器18的下侧上(在图1中的底部上)闭合。骨水泥的第二成分存在于第二容器18中或可以填充到第二容器18中。第二成分是(例如)液体，当第二成分与第一成分(甲基丙烯酸甲酯团)混合时，所述液体导致骨水泥的自由基固化。两种成分初始借助于膜20及/或薄膜/箔片20以及分配管12彼此分离。

三个混合叶片22布置在分配管12的外侧上并且可以用于通过在导向套10中移动分配管12来混合第一容器1的内容物。混合叶片22因此形成用于混合第一容器1的内容物的混合设施22。目前，混合叶片22以螺旋桨方式相对于彼此倾斜。

分配柱塞4的内侧盖子表面布置有用于刺穿膜20及/或薄膜/箔片20的心轴24。通过将分配管12推动到第一容器1中直到膜20及/或薄膜/箔片20被推动到心轴24上为止，可以打开第二容器18，第二容器被所述心轴打开。心轴24可以是圆锥形、角锥形或具有侧面边缘的多尖头星形，以便确保膜20及/或薄膜/箔片20被切开或刺穿以便特别好地打开。

如果根据替代实施例的分配管12配备有具有替代膜20的卡扣构件的插塞(未图示)，那么在分配柱塞4上提供相反的卡扣构件替代心轴24，相反的卡扣构件接合插塞的卡扣构件并且随后可以被拉出分配管12以便打开第二容器18。

两种成分在不存在空气夹杂物的情况下存在于两个容器1、18中，及/或在没有任何空气或气体夹杂物的情况下被引入到上述容器中。此外，容器1、18的内部在被填充之前被脱气以及灭菌。因为在第一容器1的内部不存在气体，所以第一容器1的内容物是不可压缩的。因此，当分配管12被推入或拉出时，第一容器1的体积改变。体积补偿可以通过体积补偿柱塞6的轴向运动及/或通过分配柱塞4的轴向运动来实现。因此，可以混合第一容器1的内容物，而不会使第一容器1的内容物离开或使空气吸入到第一容器1中。

在正面上(在图1中的顶部上)，外部圆柱形塑料主体2借助于盖子26闭合。在所述盖子26中提供开口28以便使得空气从盖子26与体积补偿柱塞6之间的中介空间逸出。放弃开口28使得所述中介空间可以充当气体弹簧是可行的。然而，优选将布置在盖子26与体积补偿柱塞6之间的钢弹簧30用以充当恢复元件。当由于分配管12滑动到第一容器1中导致体积补偿柱塞6被朝向盖子26的方向推动时，钢弹簧30有助于在分配管12被再次拉出第一容器1时向分配柱塞4的方向推回体积补偿柱塞6。

芯14具有朝向第二容器18的方向的凹部，所述凹部是心轴24的负像。因此，当芯滑动到分配管12中时，心轴24可以被带到凹部中。出于此目的，将芯14连接到手柄部件16上的棒应该足够长(意指比图1的示意性描述中所示更长)。因此，可以确保第二容器18的整个内容物都可以送到第一容器中。在芯14的下部边缘上提供擦拭器唇(未图示)使得能够确保第二容器18的整个内容物都可以从分配管12中移除，而不会留下任何残留物。

塑料主体2的下侧布置有卡扣元件32，所述卡扣元件可以用于确保分配柱塞4不会朝下被推出塑料主体2。当分配柱塞4滑进时，这些卡扣元件暂时陷入壁中。在壁2的下侧上还提供了导致分配柱塞4的密封件8的更加显著的压缩的小突起物。

图2示出了根据本发明的另一装置的示意性截面图，其中分配柱塞4独自充当体积补偿元件。除了几个细节外，所述装置的结构与根据图1的结构相同。

根据图2的装置没有体积补偿柱塞以及盖子。作为替代，塑料主体2简单地在正面上(在图2中的顶部上)闭合并且在此位置中形成盖壁3。通过将分配管12滑进以及拉出来进行的体积补偿专门通过分配柱塞4在当前壳体中的轴向运动来进行。在本实施例中不存在充当恢复元件的弹簧元件。

目前，分配柱塞4通过两个密封件8以气密方式相对于壁2密封。对于所有其它参考标号，请参考图1的描述。

通过注射成型技术用塑料材料生产根据图1和2的结构是容易且便宜的。

在前文描述中以及在权利要求书、附图以及示例性实施例中所揭示的本发明的特征可能需要独自地以及以任何组合来实施本发明的各种实施例。

参考标号的列表

1  第一容器

2  壁

3  盖壁

4  分配柱塞

6  体积补偿柱塞/体积补偿元件

8  密封件

10 导向套

12 分配管

14 芯

16 手柄部件

18 第二容器

20 膜/薄膜/箔片

22 混合叶片/混合设施

24 心轴

26 盖子/闭合件

28 开口

30 钢弹簧

32 卡扣构件

Claims (19)

1.一种用于储存、混合以及涂覆聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的装置，其包括：用于所述骨水泥的第一浆状成分的第一容器(1)；分配柱塞(4)，所述分配柱塞(4)在所述第一容器(1)中布置成所述分配柱塞(4)能移位并且用于将所述第一容器(1)的内容物压出分配开口；混合设施(22)，所述混合设施(22)用于混合所述第一容器(1)的内容物，由此所述混合设施(22)布置在所述第一容器(1)中并且所述混合设施(22)能从外部移进所述第一容器(1)以用于混合；以及用于所述骨水泥的至少一种第二成分的至少一个第二容器(18)，所述第二容器(18)布置在所述第一容器(1)中或布置在所述第一容器(1)上，由此所述第二容器(18)能被打开，使得所述第一容器(1)的内容物与所述第二容器(18)的内容物能在所述第一容器(1)中彼此混合，由此所述第一容器(1)的至少边界表面由移动的体积补偿元件(4、6)形成。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于

所述分配柱塞(4)被或能够被相对于所述第一容器(1)锁定，优选地锁定在所述第一容器(1)的与所述分配开口相反的末端上。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于

所述混合设施(22)连接到棒或管子(12)上，由此所述棒或管子(12)通过从所述第一容器(1)的边界(3、6)穿过的气密通孔在轴向上移动，使得所述混合设施(22)能够借助所述棒或管子(12)的运动而移动，以便混合所述第一容器(1)的内容物，由此所述棒或管子(12)优选地如在轴承中一样悬浮，使得它能轴向旋转。

4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置，其特征在于

所述分配开口被闭合并且必须在涂覆经混合的所述骨水泥之前被打开，由此所述分配开口优选地是分配管(12)并且所述分配开口布置成与所述分配柱塞(4)相对。

5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置，其特征在于

所述第一容器(1)包括圆柱形的内部空间，并且在所述第一容器(1)的所述内部空间中的所述分配柱塞(4)具有与所述内部空间的占据区域匹配的形状。

6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置，其特征在于

所述第二容器(18)包括用于边界的膜(20)，所述膜能够被刺穿，心轴(24)布置在所述第一容器(1)中并且如在轴承中一样被支撑为相对于所述膜(20)移动，使得所述心轴(24)刺穿所述膜(20)并且因此打开所述第二容器，使得所述第二容器(18)的内容物能够与所述第一容器(1)的内容物混合。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于

所述分配开口布置在分配管(12)中，所述心轴(24)布置在所述分配柱塞(4)上，以及所述第二容器(18)具有所述分配管(12)、将被打开的所述分配管(12)的闭合件(26)以及用于所述第二容器的边界的所述膜(20)这几者的内壁区域，由此所述分配管(12)如在轴承中一样被支撑为在从所述第一容器(1)的边界穿过的通孔中沿轴向移动，使得包括所述膜(20)的所述分配管(12)能被压到所述心轴(24)上。

8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置，其特征在于

至少一个体积补偿元件(4、6)在所述第一容器(1)中布置为在轴向上移动，由此所述至少一个体积补偿元件(4、6)优选地包括气密的通孔，通过所述通孔，棒或管子(12)经引导用于操作所述混合设施(22)，特别优选地通过所述通孔，所述分配管(12)经引导用于操作所述混合设施(22)。

9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置，其特征在于

体积补偿元件(4)借助于所述分配柱塞(4)来实施，所述分配柱塞(4)离开所述第一容器(1)的运动受边界元件(32)限制，由此所述边界元件(32)优选地是与所述分配柱塞(4)上的相对卡扣构件接合的卡扣构件(32)。

10.根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置，其特征在于

体积补偿元件(6)布置成与所述第一容器(1)中的所述分配柱塞(4)相对以作为如在轴承中一样被支撑得能移动的圆柱形体积补偿元件，由此所述体积补偿元件(6)优选地包括用于管子(12)或棒的气密的通孔，所述管子或棒如在轴承中一样被支撑在所述通孔中从而能移动。

11.根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置，其特征在于

所述装置提供芯(14)以作为所述分配开口的闭合件，由此能将所述芯从所述分配开口中取出，确切地说从所述分配管(12)中取出，由此所述芯(14)优选地包括用于所述心轴(24)的接纳部，特别优选地是适合所述心轴(24)的接纳部。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于

所述芯(14)包括在面向所述第一容器(1)的侧面上的擦拭器，当所述芯(14)被拉出时，所述擦拭器擦掉所述分配开口的、确切地说所述分配管(12)的内侧上的粉末或水泥团。

13.根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置，其特征在于

至少一个体积补偿元件(6)如在轴承中一样被弹簧(30)支撑为相对于所述第一容器(1)移动，由此所述弹簧(30)将所述体积补偿元件(6)推动到所述第一容器(1)的所述内部空间中。

14.根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置，其特征在于

具有所述分配管(12)的一侧被包括用于所述分配管(12)的通孔的封盖(26)闭合，所述封盖覆盖体积补偿元件(6)并且包括用于实现所述环境与在所述封盖(26)与经覆盖的所述体积补偿元件(6)之间的中介空间之间的压力均衡的至少一个开口(28)，由此，优选地，用于将所述体积补偿元件(6)推动到所述第一容器(1)的所述内部空间中的弹性的螺旋弹簧(30)布置在所述封盖(26)与经覆盖的所述体积补偿元件(6)之间，由此，特别优选地，所述螺旋弹簧(30)围绕所述分配管(12)布置。

15.一种使用根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置来产生聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的方法，其特征在于以下步骤：

A)提供所述装置，由此用所述聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的第一浆状成分填充所述第一容器(1)，并且用所述聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的第二成分填充所述第二容器(18)，所述第二成分优选为液体；

B)打开所述第二容器(18)；

C)通过移动所述混合设施(22)将所述两种成分混合，由此移动所述混合设施(22)与把连接到所述混合设施上的棒或管子(12)反复地推入以及拉出所述第一容器(1)相关联，由此由于所述推入以及拉出所导致的所述第一容器(1)的内容物的所述体积变化通过所述至少一个体积补偿元件(4、6)的运动来补偿；以及

D)通过在所述第一容器(1)中向前推进所述分配柱塞(4)来涂覆经混合的所述骨水泥。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于

所述分配开口初始由芯(14)闭合并且所述芯(14)在步骤C)之后被移除。

17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于

为了打开所述第二容器(18)，将容纳有所述第二容器(18)的分配管(12)推动到所述分配柱塞(4)上的心轴(24)上，因此刺穿闭合所述第二容器(18)的膜(20)或薄膜/箔片(20)并且因此打开所述第二容器(18)。

18.根据权利要求15到17中任一权利要求所述的方法，其特征在于

所述混合设施(22)连接到所述分配管(12)上并且所述第一容器(1)的内容物通过在所述第一容器中(1)移动所述混合设施(22)来混合，移动所述混合设施的步骤通过将所述分配管(12)移入以及移出所述第一容器(1)来实现，由此，另外，所述混合设施(22)优选地通过在所述第一容器(1)中旋转所述分配管(12)而旋转。

19.根据权利要求15到18中任一权利要求所述的方法，其特征在于

所述第一容器(1)在步骤A)之前被所述骨水泥的成分填充并且所述第一容器(1)的内部首先被脱气以及灭菌，由此所述分配柱塞(4)优选地出于此目的锁定在适当的位置中。