EP2897552A1

EP2897552A1 - Device and method for the application of light-curing composites

Info

Publication number: EP2897552A1
Application number: EP13765707.8A
Authority: EP
Inventors: Michael Prof. GENTE; Simone Dudda; Arndt PESCHKE; Gottfried Rohner; Ulrich Salz; Andreas Facher
Original assignee: Ivoclar Vivadent AG
Current assignee: Philipps Universitaet Marburg
Priority date: 2012-09-18
Filing date: 2013-09-18
Publication date: 2015-07-29
Also published as: US9883931B2; US20150230900A1; CN105611895A; WO2014044711A1; DE102012018384A1

Abstract

The present invention relates to a device and a method for the application of composites in tooth cavities. The device consists of a spray gun with integrated lighting for light-polymerizable composites, a measuring unit and a control unit. The composites are applied under controlled, precisely dosed exposure to polymerization light. According to the invention, the composite initially runs onto the walls of the cavity or onto previously introduced filling material and then, as a result of the light exposure, is transformed into the gel state. Thus, a large part of the polymerization shrinkage of the composite occurs while the composite is still plastically deformable so that any formation of gaps is compensated by the composite continuing to flow. It is only at this point in time that a sufficiently high dosage of light is applied for complete curing to occur. The device and method of the invention allow cavities to be filled in a time-saving manner, without using the time-consuming layer technique involving interim curing, and at the same time the composite exerts even lower shrinkage forces on the cavity walls than in the known layer technique.

Description

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR APPLIKATION VON LICHTKOMPOSITEN DEVICE AND METHOD FOR APPLICATION OF LIGHT COMPOSITES

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kompositapplikationsvorrichtung, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 , so wie ein Verfahre.n gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 23. The present invention relates to a composite application device, according to the preamble of claim 1, as well as a method according to the preamble of claim 23.

Definitionen und Abkürzungen Definitions and abbreviations

Polymerisierung: Übergang des noch plastischen oder fließfähigen Komposites in einen starren Zustand, in welchem.es Kaubelastungen standhalten kann. Polymerization: Transition of the still plastic or flowable composite into a rigid state, in which it can withstand chewing loads.

Karpule: Mit Komposit gefüllter, handelsüblicher Behälter, aus dem mit einem Stempel das Komposit ausgedrückt werden kann. Die Karpule kann mit einem kurzen oder längeren Ausspritzrohr 1 versehen sein. Carpule: Commercial container filled with composite, from which the composite can be pressed out with a punch. The carpule may be provided with a short or longer ejection tube 1.

Kavität, Zahnkavität: Hohlraum in der Dentaltechnik, in. Prothesen und in der Zahnkrone Cavity, dental cavity: cavity in dental technology, in dentures and in the dental crown

Kavitätenwand: Hartsubstanz, die den Hohlraum einer Kavität begrenzt. Cavity wall: Hard substance that limits the cavity of a cavity.

Komposit, Füllungswerkstoff, Kompositwerkstoff: Material, das zur Füllung von Kavitäten dient und diese dauerhaft dicht verschließt. Composite, filling material, composite material: material that serves to fill cavities and seals them permanently.

Messeinheit: Vorrichtung zum Messen der pro Zeiteinheit applizierten Menge von Komposi- te. Measuring unit: Device for measuring the quantity of composites applied per unit of time.

Steuereinheit: Vorrichtung zur Steuerung der Lichtstärke der erfindungsgemäßen Lichtquelle in Abhängigkeit zur Menge des pro Zeiteinheit applizierten Komposites. Die Steuereinheit verarbeitet die Daten der Messeinheit und steuert die Lichtstärke der Lichtquelle. Control unit: Device for controlling the light intensity of the light source according to the invention as a function of the quantity of the composite applied per unit time. The control unit processes the data of the measuring unit and controls the light intensity of the light source.

Zugspannung: Mechanische Spannung, die an der Kontaktfläche zwischen der Kavitätenwand und dem Komposit die dort bestehende Verklebung belastet und bei Überschreiten der Festigkeit der Klebung diese zerstören kann. Tensile stress: Mechanical stress, which stresses the bond existing there at the contact surface between the cavity wall and the composite, and when exceeding the Strength of the bond can destroy it.

Beschreibung des allgemeinen Gebietes der Erfindung Description of the general field of the invention

In der restaurativen und präventiven Zahnheilkunde ist die Füllung von Kavitäten, Zahndefekten oder Zahnwurzelkanälen von besonderer Bedeutung. Als Füllungswerkstoffe werden neben einer Vielzahl von unterschiedlichen Werkstoffen (beispielsweise Guttapercha, Amalgam, Gold) auch Komposit verwendet. Das sind Mischungen aus einer polymerisierbaren Kunststoffmatrix mit organischen und anorganischen Füllstoffen. Die Polymerisation dieser Komposite wird durch Bestrahlung mit sichtbarem blauem oder ultraviolettem Licht ausgelöst, nachdem die Komposit in die Kavität appliziert wurden. Das derzeit übliche Verfahren besteht also darin, erst das Komposit in die Kavität zu applizieren und anschließend durch Lichtbestrahlung das Komposit zu härten. In restorative and preventive dentistry, the filling of cavities, tooth defects or tooth root canals is of particular importance. As filling materials in addition to a variety of different materials (such as gutta-percha, amalgam, gold) also used composite. These are mixtures of a polymerisable plastic matrix with organic and inorganic fillers. Polymerization of these composites is initiated by exposure to visible blue or ultraviolet light after the composite has been applied to the cavity. The currently customary method consists in first applying the composite into the cavity and then curing the composite by irradiation with light.

Alle Komposite neigen durch ihr Schrumpfungsverhalten beim Aushärten zu Spaltbildungen, sodass im Fall einer Spaltbildung keine hermetische Versiegelung der Zahnkavität erreicht wird. Durch diese fehlende hermetische Versiegelung der Zahnkavität ist eine bakterielle Besiedlung der Spalträume möglich, und dadurch können eine neue Karies und Schmerzen verursacht werden. All composites tend to form gaps due to their shrinkage behavior during curing, so that in the case of a gap formation no hermetic sealing of the tooth cavity is achieved. Due to this lack of hermetic sealing of the dental cavity, a bacterial colonization of the fissures is possible, and thereby a new tooth decay and pain can be caused.

Stand der Technik State of the art

Alle bekannten lichthärtbaren Komposite weisen den Nachteil auf, dass sie bei der Erhärtung schrumpfen. Werden die Komposite mit der Wandung der Kavität verklebt, dann steht diese Verbindung nach der Erhärtung unter Zugspannung. Ist diese Zugspannung so groß, dass sie die Festigkeit der Klebung überschreitet, dann reißt die Klebung auf und es entsteht ein Spalt zwischen Füllung und Zahn. All known photocurable composites have the disadvantage that they shrink when hardened. If the composites are glued to the wall of the cavity, then this compound is under tension after hardening. If this tensile stress is so great that it exceeds the strength of the bond, then the bond ruptures and creates a gap between the filling and the tooth.

Es gibt zwei grundsätzliche Lösungsansätze, um die Schrumpfung des applizierten Kom- posits während und nach der Härtung zu verringern: Einerseits, indem das Komposit langsamer bzw. schichtweise appliziert wird, andererseits, indem die chemische Zusammensetzung des Komposits verändert wird. Beide Ansätze sind mit deutlichen Nachteilen behaftet: Ein bekanntes Verfahren zur Verringerung der Zugspannung von lichthärtbaren Kompositen besteht darin, die Komposite nacheinander in kleinen Portionen (mit Schichtstärken von ca. 1 ,0 bis 2,0 mm Dicke) in die zu füllende Kavität einzubringen und jede Portion separat durch Lichtbestrahlung zu härten. There are two basic approaches to reducing the shrinkage of the applied composite during and after curing: on the one hand, by applying the composite more slowly or in layers, and on the other hand by changing the chemical composition of the composite. Both approaches are associated with significant disadvantages: A known method for reducing the tensile stress of photocurable composites is to introduce the composites successively in small portions (with layer thicknesses of about 1, 0 to 2.0 mm thickness) in the cavity to be filled and Harden each portion separately by light irradiation.

Jede neue Portion kann erst dann appliziert werden, wenn die vorherige Portion ausgehärtet ist. Dieses Verfahren ist sehr arbeitsaufwändig und zeitraubend. Der betreffende Patient muss lange in der für ihn unangenehmen Lage auf dem Behandlungsstuhl ausharren und eine bakterielle Kontamination der noch nicht fertig gefüllten Kavität ist umso wahrscheinli- cher, je länger die Füllung der Kavität dauert. Each new portion can only be applied when the previous portion has hardened. This process is very labor intensive and time consuming. The patient in question must wait a long time for him in the uncomfortable position on the dental chair and bacterial contamination of the unfilled cavity is more likely. the longer the filling of the cavity takes.

Durch die Verwendung besonders lichtempfindlicher und lichtdurchlässiger Komposite sind Schichtstärken bis zu 4,0 mm möglich. Damit kann die Füllung einer Kavität zwar schneller abgeschlossen werden, allerdings entstehen bei der Aushärtung umso größere Spannungen, je größer die Schichtstärke ist. Due to the use of particularly light-sensitive and translucent composites, layer thicknesses of up to 4.0 mm are possible. This means that although the filling of a cavity can be completed more quickly, the greater the layer thickness, the greater the stresses generated during curing.

Bei dem zweiten Ansatz zur Verringerung der Schrumpfung während und nach der Härtung des applizierten Komposits werden die Zahl bzw. Dichte der beim Polymerisieren sich ausbildenden neuen Bindungen zwischen den Monomermolekülen reduziert, so dass die Polymerisationsschrumpfung insgesamt reduziert wird. Dieses Verfahren leidet jedoch an dem erheblichen Mangel, dass die Festigkeit des Komposits wegen der reduzierten Zahl der chemischen Bindungen ebenfalls deutlich nachlässt. In the second approach to reducing shrinkage during and after curing of the applied composite, the number or density of polymerizing new bonds between the monomer molecules is reduced, thereby reducing overall polymerization shrinkage. However, this method suffers from the significant defect that the strength of the composite also decreases significantly due to the reduced number of chemical bonds.

Eine andere Lösung besteht darin, dass bei der Polymerisationsreaktion neben der Bildung neuer Bindungen andere Bindungen von Ringmolekülen geöffnet werden, so dass neben der polymerisationsbedingten Schrumpfung auch eine Expansion des Komposits stattfindet, mit der eine teilweise Kompensation der Schrumpfung gelingt. Diese chemisch veränderten Komposite leiden unter dem Nachteil, dass sie sich nur mit speziellen Haftvermittlern mit der Kavitätenwand verkleben lassen und haben sich deswegen nicht durchgesetzt. Another solution is that other bonds of ring molecules are opened in the polymerization reaction in addition to the formation of new bonds, so that in addition to the polymerization-related shrinkage, an expansion of the composite takes place, with which a partial compensation of the shrinkage succeeds. These chemically modified composites suffer from the disadvantage that they can be bonded to the cavity wall only with special adhesion promoters and have therefore not prevailed.

Aus der DE 295 17 958 U 1 ist es bekannt, einen strahlungshärtbaren Werkstoff mit einem Härtestrahler auszuhärten, der mit der Mündung der Ausbringdüse verbunden ist. Dieses Gerät soll den Vorteil haben, dass genau an der Stelle ausgehärtet wird, an welcher die Ausbringdüse den Werkstoff ausbringt. Der Werkstoff wird hierbei in einem Zuge, also vollständig gehärtet, und es ergeben sich die gleichen Probleme wie sie vorstehend hinsichtlich der Randspaltenbildung aufgeführt sind. From DE 295 17 958 U 1 it is known to cure a radiation-curable material with a hardening radiator, which is connected to the mouth of the dispensing nozzle. This device should have the advantage that it is cured exactly at the point where the dispensing nozzle discharges the material. The material is in this case in a train, so completely cured, and there are the same problems as listed above with regard to the edge gap formation.

Ferner ist es bereits vorgeschlagen worden, bei einer Anwendungsspitze für die Applikation eines lichthärtbaren Materials auf eine Zahnoberfläche einen lichtundurchlässigen rohrförmi- gen Auslassteil zu verwenden, sowie einen hier scheibenförmigen Modellierabschnitt, der lichtdurchlässig ist, und dann während der Applikation eine Lichtbeaufschlagung vorzunehmen. Diese Lösung bringt zwar den Beginn der Lichthärtung näher an eine Zahnoberfläche heran, was im Grunde günstig ist. Die Qualität der Applikation hängt jedoch sehr von der Geschicklichkeit und Führung des Werkzeugs durch den ausführenden Zahnarzt oder Zahntechniker aus. Wenn beispielsweise das Werkzeug zu stark angedrückt wird, quillt die zu polymerisierende Masse seitlich aus dem Applikationsbereich heraus, und wenn der Andruck zu gering ist, erfolgt keine Füllung von Fissuren und dergleichen. Furthermore, it has already been proposed to use an opaque tubular outlet part in an application tip for the application of a photohardenable material to a tooth surface, as well as a disk-shaped modeling section which is translucent and then to apply light during the application. Although this solution brings the beginning of light curing closer to a tooth surface, which is basically favorable. However, the quality of the application depends very much on the skill and guidance of the tool by the performing dentist or dental technician. For example, if the tool is pressed too hard, the mass to be polymerized swells laterally out of the application area, and if the pressure is too low, there is no filling of fissures and the like.

Zudem ergeben sich die vorstehend genannten Nachteile hinsichtlich der Randspaltenbildung. Aufgabe In addition, the above-mentioned disadvantages with regard to edge gap formation arise. task

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren für die Applikation von Kompositen gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 23 zur Verfügung zu stellen, durch die sowohl eine zeitsparende Verarbeitung von lichtpolymerisierbaren Kompositen möglich ist als auch die Spaltbildung des Komposits während des Polymerisierens bei der Füllung von Kavitäten zuverlässig verhindert wird. The object of the present invention is to provide a device and a method for the application of composites according to the preambles of claims 1 and 23, by which both a time-saving processing of photopolymerisable composites is possible as well as the gap formation of the composite during the polymerization is reliably prevented during the filling of cavities.

Lösung der Aufgabe Solution of the task

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 bzw. 23 gelöst. Auf die in den Unteransprüchen angegebenen Ausführungsmöglichkeiten wird Bezug genommen. This object is achieved by claim 1 or 23. Reference is made to the execution options specified in the subclaims.

In umfangreichen Untersuchungen zur Entstehung der Spannungen bei der Aushärtung von Kompositen wurde festgestellt, dass ein großer Teil der Schrumpfung, welche maßgeblich für die Entstehung von Spannungen verantwortlich ist, vor der vollständigen Verfestigung des Komposits stattfindet. Die Polymerisation des Komposits überführt das zunächst plastische bzw. fließfähige Komposit in eine noch leicht verformbare gelartige Konsistenz, die sogenannte Gel-Phase. Dieser Teil der Schrumpfung wird bei einer aus dünnen Schichten aufgebauten Füllung in einer Kavität nicht wirksam, da bei der Polymerisation einer dünnen Schicht diese zunächst auf ganzer Dicke in die Gelphase übergeht, die für sich alleine keine Spannungen aufbauen kann und dann erst vollständig polymerisiert. Extensive investigations into the development of stresses in the curing of composites have shown that a large part of the shrinkage, which is the main cause of the formation of stresses, takes place before complete compaction of the composite. The polymerization of the composite converts the initially plastic or flowable composite into an easily deformable gel-like consistency, the so-called gel phase. This part of the shrinkage is not effective in a built-up of thin layers filling in a cavity, since in the polymerization of a thin layer, this first passes over the entire thickness in the gel phase, which can not build up tensions by itself and only then fully polymerized.

Der zweite Teil der Schrumpfung, die sog. Post-Gel-Schrumpfung findet statt, während das Komposit bereits fest ist und macht den kleineren Teil der gesamten Schrumpfung aus. Dieser Teil der Schrumpfung ist nicht vermeidbar und trägt daher immer zur Spannungsbildung bei. Bei dicken Schichten, d.h. wenn das Komposit auf herkömmliche Weise in einem Zug appliziert wird, treten Gel-und Post-Gel-Schrumpfung nebeneinander auf: The second part of the shrinkage, the so-called post-gel shrinkage, takes place while the composite is already solid and accounts for the smaller part of the total shrinkage. This part of the shrinkage is unavoidable and therefore always contributes to the formation of tension. For thick layers, i. When the composite is applied in a conventional manner in one go, gel and post-gel shrinkage occur side by side:

Während die der Polymerisationslampe zugewandte Oberseite der dicken Schicht schon vollständig polymerisiert ist, liegt darunter noch eine Schicht, die wegen der Lichtabsorption des Komposits sich erst in der Gel-Phase befindet. Da die Ober fläche der dicken Schicht jetzt schon fest ist, kann kein Kompositmaterial nachfließen und die Schrumpfung der Gel- Phase ausgleichen: Es entstehen hohe Schrumpfungsspannungen, weil sich die Schrumpfungen der Gel-und der PostGelphase addieren. While the upper side of the thick layer facing the polymerization lamp is already completely polymerized, there is still a layer underneath, which is only in the gel phase because of the light absorption of the composite. Since the surface of the thick layer is already solid, no composite material can flow in and compensate for the shrinkage of the gel phase: High shrinkage stresses arise because the shrinkages of the gel and the PostGel phase add up.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht also darin, bereits während des Ein bringens der Komposite in die Kavität schon so viel Licht zuzuführen, so dass das Komposit an die Kavitä- tenwände anflie ßt und unmittelbar danach die GelSchrumpfung ausgelöst wird, so dass die Gel-Schrumpfung schon erfolgt ist, bevor das Komposit anschließend durch eine Poly- merisationslampe endpolymerisiert wird. Besonders vorteilhaft ist es, die Lichtstärke bereits während der Applikation des Komposits so zu steuern, dass bei schnellerer Applikation (d.h. bei der Applikation einer größeren Menge von Komposit pro Zeiteinheit) die Lichtstärke vergrößert wird und bei einer langsameren Applikation (d.h. bei der Applikation einer kleineren Menge von Komposit pro Zeiteinheit) die Lichtstärke verkleinert wird. The method according to the invention therefore already provides so much light during the introduction of the composites into the cavity that the composite flows into the cavity walls and immediately thereafter the gel shrinkage is triggered so that the gel shrinkage already takes place before the composite is subsequently replaced by a poly polymerization lamp is finally polymerized. It is particularly advantageous to control the light intensity already during the application of the composite in such a way that the light intensity is increased with faster application (ie with the application of a larger amount of composite per unit of time) and with a slower application (ie with the application of a smaller Amount of composite per unit time), the light intensity is reduced.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht bevorzugt aus einer Kombination von einer Spritzpistole oder sonstigen Kompositapplikationsvorrichtung, die dazu dient, das Komposit aus einem geeigneten Vorratsbehälter, beispielsweise einer handelsüblichen Karpule, herauszudrücken (vorzugsweise durch das Ausspritzrohr der Karpule, und einer geeigneten Lichtquelle. bei5 spielsweise einer Leuchtdiode. Die Lichtquelle muss eine geeignete Lichtintensität und spektrale Verteilung der Lichtwellenlänge aufweisen, die geeignet ist, die erste Phase der Polymeristion des Komposits (und damit die Gel-Schrumpfung des Komposits) auszulösen, während gleichzeitig das Komposit in die Kavität eingebracht wird. Mittels einer geeigneten Vorrichtung (die erfindungsgemäße Messeinheit) wird die Menge des applizierten Komposits pro Zeiteinheit gemessen und als Messwert an die erfindungsgemäße Steuereinheit übermittelt. The device according to the invention preferably consists of a combination of a spray gun or other composite application device which serves to push the composite out of a suitable storage container, for example a commercially available carpule (preferably through the discharge tube of the carpule, and a suitable light source, for example a light-emitting diode. The light source must have a suitable light intensity and spectral distribution of the wavelength of light suitable to initiate the first phase of the polymerisation of the composite (and thus the gel shrinkage of the composite) while at the same time introducing the composite into the cavity (The measuring unit according to the invention), the amount of the applied composite per unit time is measured and transmitted as a measured value to the control unit according to the invention.

Die Steuereinheit verwendet diesen Messwert zur Regulierung der Lichtstärke der Lichtquelle. Vorzugsweise wird als Messeinheit ein Potentiometer, besonders bevorzugt eine Schiebepotentiometer verwendet. Die erfindungsgemäße Lichtquelle strahlt bereits während der Füllung der Kavität mit Komposit in Abhängigkeit von der Menge des applizierten Komposits pro Zeiteinheit. Zusätzlich kann die erfindungsgemäße Lichtquelle noch nach der erfolgten Füllung der Kavität mit Komposit weiterstrahlen, um die Endhestigkeit des Komposits zu erreichen. The control unit uses this reading to regulate the light intensity of the light source. Preferably, a potentiometer, particularly preferably a sliding potentiometer, is used as the measuring unit. The light source according to the invention already radiates during the filling of the cavity with composite as a function of the amount of the applied composite per unit of time. In addition, the light source according to the invention can still continue to be blasted after the filling of the cavity has been completed in order to achieve the final strength of the composite.

Die erfindungsgemäße Lichtquelle kann bereits während der Füllung der Kavität mit Komposit vorteilhaft Lichtfarben abstrahlen, die nicht zur Polymerisation des Komposits beitragen. Vorzugsweise werden Lichtfarben verwendet, die für das menschliche Auge wahrnehmbar sind und es dem Behandler (Zahnarzt) ermöglichen, eine bessere Übersicht über das Behandlungsfeld (Kavität, Zahn und dessen Umgebung) zu gewinnen. Vorteilhaft lassen sich diese Lichtfarben unabhängig von der Kompositapplikation ein-und ausschalten. The light source according to the invention can already emit light colors during the filling of the cavity with composite, which do not contribute to the polymerisation of the composite. Preferably, light colors are used that are perceptible to the human eye and allow the practitioner (dentist) to gain a better overview of the treatment field (cavity, tooth and its surroundings). Advantageously, these light colors can be switched on and off independently of the composite application.

Die Stromversorgung der Lichtquelle kann über eine oder mehrere Batterien oder Akkumulatoren oder auch über einen Anschluss der erfindungsgemäßen Vorrichtung an das Stromnetz hergestellt werden. Die erfindungsgemäße Applikation des Komposits erfordert, dass dieses im unbelichteten Zustand eine gewisse Fließfähigkeit aufweist, damit beim Auffüllen der Kavität das Komposit in Kontakt zu den Kavitätenwänden tritt und so mit der Zahn- hartsubstanz verklebt. The power supply of the light source can be made via one or more batteries or accumulators or via a connection of the device according to the invention to the power grid. The application of the composite according to the invention requires that it has a certain flowability in the unexposed state, so that when the cavity is filled, the composite comes into contact with the cavity walls and thus adheres to the hard tooth substance.

Für Komposite, die im unbelichteten Zustand so zäh sind, dass sie diese Anforderung nicht erfüllen, ist es vorteilhaft, die Karpule oder das Ausspritzrohr der Karpule 1 oder das Komposit selber mit einem geeigneten Schallgenerator in Schwingungen zu versetzen, die das Komposit verflüssigen. Je nach Material der Karpule bzw. des Ausspritzrohres 1 der Karpule und je nach dem verwendeten Komposit können dafür hörbare Schall- oder auch For composites that are so tough in the unexposed state that they do not meet this requirement It is advantageous to vibrate the carpule or the ejector tube of the carpule 1 or the composite itself with a suitable sound generator, which liquefy the composite. Depending on the material of the carpule or the ejection tube 1 of the carpule and depending on the composite used audible sound or

Ultraschallschwingungen eingesetzt werden. Ultrasonic vibrations are used.

Erfindungsgemäß ist es günstig, dass das durch die Applikationsvorrichtung aufgebrachte bzw. eingebrachte flüssige Komposit, das in diesem Zustand noch zahlreiche Monomere und freie Radikale aufweist, recht dünnflüssig ist und in diesem Zustand in die Kavität tropfen kann und eine dünne Schicht ausbildet. Aufgrund der Dünnflüssigkeit, also einem Zustand der Flüssigkeit mit einer ganz geringen Viskosität, bevorzugt zwischen 1 ,0 und 1 ,8 cPs, füllt das Komposit auch feine Risse und Spalten in der Kavität. According to the invention, it is favorable that the liquid composite applied or introduced by the application device, which still has numerous monomers and free radicals in this state, is very thin and can drip into the cavity in this state and form a thin layer. Due to the thin liquid, ie a state of the liquid with a very low viscosity, preferably between 1, 0 and 1.8 cPs, the composite also fills fine cracks and gaps in the cavity.

Nach Abschluß der Pre-Gel-Phase hat das Komposit im Gelzustand eine Biegezugfestigkeit oder Biegfestigkeit von etwa 20 MPa, wobei eine Festigkeitsgradient zwischen der Oberfläche der betreffenden Schicht und deren tieferen Bereichen vorliegt. Beispielsweise kann bei einer 2mm-Schicht die Festigkeit an der Oberfläche 30 MPa und in 2mm Tiefe nur 10 MPa betragen. After completion of the pre-gel phase, the composite has a gel tensile strength or flexural strength of about 20 MPa, with a strength gradient between the surface of the layer in question and its deeper regions. For example, for a 2 mm layer, the strength at the surface may be 30 MPa and at 2 mm depth only 10 MPa.

Erfindungsgemäß wird dieser Festigkeitsgradient ausgenutzt, indem durch Druck - sei es durch die Werkzeugspitze des Applikators, sei es durch die nachfolgende Schicht - mit den niedriger viskosen Bereichen eine Nachverfüllung von Spalten und Fissuren in der Kavität erfolgt. According to the invention, this strength gradient is exploited by refilling gaps and fissures in the cavity by pressure, be it through the tool tip of the applicator or through the subsequent layer, with the lower-viscosity regions.

Nach der Fertigpolymerisation erreicht das Komposit dennoch eine Endfestigkeit von 90 bis 100 MPa, und erfüllt damit die Anforderungen von EN ISO 4049 auch für okklusionstragende Bereiche. After the final polymerization, the composite still achieves a final strength of 90 to 100 MPa, thus meeting the requirements of EN ISO 4049 even for occlusion-bearing areas.

Erfindungsgemäß ist es auch vorteilhaft, wenn die Steuervorrichtung für die Überführung des Komposits in den Gelzustand eine Lichtdosis festlegt, die einem vorgegebenen Anteil der Lichtdosis für die Vollpoiymerisierung der betreffenden Kompositmenge entspricht, wobei die Gelier-Lichtdosis 20 bis 90, bevorzugt 40 bis 65 und insbesondere etwa 50 Prozent der Voll- polymerisier-Lichtdosis entspricht. Die Polymerisationszeit pro Phase, also Pre-Gel- und Post-Gel-Phase, beträgt zwischen 1 und 10 sec, abhängig natürlich von der zur Verfügung stehenden Leistung der Lichtquelle und der sich hieraus ergebenden Bestrahlungsstärke, aber auch von der Größe und Form des pro Schicht applizierten Komposits. According to the invention it is also advantageous if the control device for the transfer of the composite in the gel state sets a light dose corresponding to a predetermined proportion of the light dose for Vollpoiymerisierung the relevant composite amount, the gelling light dose 20 to 90, preferably 40 to 65 and in particular corresponds to about 50 percent of the total polymerizing light dose. The polymerization per phase, ie pre-gel and post-gel phase, is between 1 and 10 sec, depending of course on the available power of the light source and the resulting irradiance, but also on the size and shape of the pro Layer applied composites.

In der Pre-Gel-Phase beträgt die Bestrahlungsstärke günstigerweise weniger als 100 mW/ cm², in der Post-Gel-Phase bevorzugt mehr als 500 mW/cm². In the pre-gel phase, the irradiance is favorably less than 100 mW / cm ² , in the post-gel phase preferably more than 500 mW / cm ² .

Besonders günstig ist das alternierende Applizieren und Polymerisieren, mit Wechseln alle 10 sec, alle sec, oder auch alle 100 msec. Dann kann rasch appliziert werden, ohne dass die Gefahr einer vorzeitigen Polymerisation besteht. Particularly favorable is the alternating application and polymerization, with changes all 10 sec, every sec, or even every 100 msec. Then it can be applied quickly without the risk of premature polymerization.

Für die Reduktiopn der Viskosität des applizierten Komposits ist bevorzugt an der AusbringdOse eine Wärmequelle angebracht sein beispielsweise eine Heizschlange, die ein metallisches Düsenröhrchen umgibt, oder eine beliebige andere Heizung, z.B. eine Induktionsoder eine Mikrowellenheizung. For the reduction of the viscosity of the applied composite, a heat source is preferably attached to the dispensing nozzle, for example a heating coil surrounding a metallic nozzle tube, or any other heating, e.g. an induction or a microwave heating.

Erfindungsgemäß wird das ausgesprochen dünnflüssige Komposit, das bevorzugt Mikrofül- ler-KompIexe als Füllstoff aufweist, durch die aufgebrachte Polymerisationsstrahlung geliert. In dieser Pre-Gel-Phase entsteht 90% oder bis zu 95% der Gesamtschrumpfung, die 1 bis 6 Volumen-% bei handelsüblichen Komposit betragen kann. According to the invention, the extremely thin-bodied composite, which preferably comprises microfiller filler as filler, is gelled by the applied polymerization radiation. In this pre-gel phase arises 90% or up to 95% of the total shrinkage, which may be 1 to 6% by volume of commercially available composite.

Die aufgebrachte Schicht kann bei Bedarf durch das als Werkzeug, beispielsweise nach der Art eines Spatels, ausgebildete Ausbringdüse der Applikationsvorrichtung bearbeitet werden. Durch den Andruck erfolgt eine Randspaltenabdichtung des Komposits im Gelzustand. If necessary, the applied layer can be processed by the application nozzle of the application device which is designed as a tool, for example in the manner of a spatula. As a result of the pressure, an edge gap sealing of the composite takes place in the gel state.

Auch ohne Werkzeug wird erfindungsgemäß Druck durch nachfließendes Komposit auf die untere Schicht ausgeübt. Nachdem die untere Schicht im Gelzustand ist, werden hierdurch mikroskopisch kleine Spalten nachgefüllt, während zugleich die nächste Schicht geliert und mit zunehmender Oberflächenspannung sich verfestigt. Even without tools pressure according to the invention is exerted by nachfließendes composite on the lower layer. After the lower layer is in the gel state, microscopically small gaps are refilled thereby, while at the same time the next layer gels and solidifies with increasing surface tension.

Das "Nachdrücken" des nachfließenden Komposits ergibt sich natürlich bevorzugt bei Füllungen im Unterkieferbereich, aber auch im Oberkieferbereich ist eine Nachverdichtung durch die Ausbringdüse feststellbar. Of course, the "repressing" of the subsequently flowing composite preferably results in fillings in the lower jaw region, but also in the upper jaw region a re-compaction by the dispensing nozzle is detectable.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen. Further advantages, details and features will become apparent from the following description of several embodiments with reference to the drawings.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine schmematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Kompositapplikations- Vorrichtung; Figure 1 is a schematic view of a Kompositapplikations- device according to the invention.

Fig. 2 ein Schaltbild eines Teils der Steuereinheit für die Kompositapplikationsvorrich- tung gemäß Fig. 1 , in Blockschaltbildform; FIG. 2 shows a circuit diagram of a part of the control unit for the composite application device according to FIG. 1, in block diagram form; FIG.

Fig. 3 ein Detailschaltbild zu der Steuereinheit gemäß Fig. 2; und FIG. 3 shows a detailed circuit diagram of the control unit according to FIG. 2; FIG. and

Fig. 4 verschiedene Ausgestaltungen der Ausbringdüse für die Kompositapplikations- vorrichtung gemäß Fig. 1 in den Ausgestaltungen Fig. 4a, Fig. 4b und Fig. 4c. in der Nähe des Ausspritzrohres der Karpule 1 wird eine Lichtquelle 2, beispielsweise in Form einer Leuchtdiode, angebracht. Die Lichtquelle kann fest oder lösbar angebracht werden. Ist die Lichtquelle lösbar angebracht, dann kann sie zur Reinigung der erfindungsgemä- ßen Vorrichtung abgenommen werden. Durch Betätigen des Hebelmechanismus 1 0 der Spritzpistole 3 wird das Komposit 4 aus der Karpule 5 in die Kavität 6 des betroffenen Zahnes (7) eingebracht. Dabei wird die Messeinheit 8 aktiviert, beispielsweise indem der Schieber eines Schiebepotentiometers bewegt wird, wodurch sich der Widerstand des Potentiometers ändert. 4 shows various embodiments of the dispensing nozzle for the composite application device according to FIG. 1 in the embodiments of FIGS. 4a, 4b and 4c. in the vicinity of the ejection tube of the carpule 1, a light source 2, for example in the form of a light emitting diode, mounted. The light source can be fixed or detachable. If the light source is detachably attached, then it can be removed for cleaning the device according to the invention. By actuating the lever mechanism 10 of the spray gun 3, the composite 4 is introduced from the carpule 5 into the cavity 6 of the affected tooth (7). In this case, the measuring unit 8 is activated, for example, by moving the slider of a sliding potentiometer, whereby the resistance of the potentiometer changes.

Diese Änderung wird in der Steuereinheit 9 registriert und in einen Stromfiuss durch die Lichtquelle 2 umgesetzt, und zwar derart, dass bei einer schnellen Bewegung des Hebelmechanismus 10 ein größerer Strom erzeugt wird als bei einer langsamen Bewegung, so dass die Lichtquelle bei schneller Bewegung ein helleres Licht in die Kavität wirft als bei langsamer Bewegung derselben. Es ist eine genaue Dosierung der Lichtdosis erforderlich, und zwar in Abhängigkeit von der Menge des applizierten Komposits pro Zeiteinheit. This change is registered in the control unit 9 and converted into a current flow through the light source 2, in such a way that with a fast movement of the lever mechanism 10, a larger current is generated than in a slow motion, so that the light source with brighter motion brighter Light throws into the cavity as if it moves slowly. An exact dosage of the light dose is required, depending on the amount of composite applied per unit of time.

Eine zu hohe Lichtdosis verhindert durch sofortiges Gelieren des Komposits das Anfließen an die Kavitätenwand, eine zu kleine Lichtdosis kann den Gelierprozess nicht auslösen. An excessively high light dose prevents the composite from flowing into the cavity wall due to immediate gelling; a too small dose of light can not trigger the gelling process.

Besonders vorteilhaft ist es, die pro Zeiteinheit applizierte Menge des Komposits in der beschriebenen Weise zu messen und die an der Spritzpistole angebrachte Lichtquelle damit zu steuern. Dabei kann die Lichtquelle eine Leuchtdiode sein, die in räumlicher Nähe zu dem Ausspritzrohr der Karpule 1 angebracht ist. Die Lichtquelle kann auch an anderer beliebiger Stelle an der Spritzpistole platziert sein und das Licht über einen Lichtleiter in die Kavität eingestrahlt werden. Möglich ist auch eine Integration der Lichtquelle in die Karpule selbst oder die Integration eines oder mehrerer Lichtleiter in die Karpule, die Licht aus der Lichtquelle aufnehmen und in der Nähe der Ausspritzöffnung in die Kavität abstrahlen. Die Lichtquelle muss über Kontakte oder andere geeignete optische oder elektrische Verbindungen zur Steuereinheit verfügen, damit die Lichtquelle von der Steuer- geringere Zugspannungen erzeugt werden als mit der herkömmlichen Schichttechnik (Tabelle 1 ) It is particularly advantageous to measure the amount of composite applied per unit time in the manner described and to control the light source attached to the spray gun with it. In this case, the light source may be a light-emitting diode which is mounted in spatial proximity to the ejection tube of the carpule 1. The light source can also be placed at any other location on the spray gun and the light can be irradiated via a light guide into the cavity. It is also possible to integrate the light source into the carpule itself or to integrate one or more light guides into the carpule, which pick up light from the light source and radiate it into the cavity in the vicinity of the ejection opening. The light source must have contacts or other suitable optical or electrical connections to the control unit, so that the light source is generated by the control unit - lower tensile stresses than with the conventional coating technique (Table 1).

Von besonderem Vorteil ist, dass bei dieser Art der Kompositverarbeitung der Behandler (Zahnarzt) unter guten Lichtverhältnissen das Komposit in die Kavität einbringen kann. Während bei Anwendung der Schichttechnik in der Regel das Arbeitsfeld nur spärlich beleuchtet werden darf, um einer vorzeitigen Polymerisation des Komposits vorzubeugen, wird hier gezielt so viel Licht zugeführt, dass das Komposit in den Gel-Zustand übergeht und nicht mehr wegfließen kann. Man kann daher auch die Lichtquelle vorteilhaft so gestalten, dass sie nicht nur blaues, zur Polymerisation geeignetes Licht ausstrahlt, sondern beispielsweise weißes Licht mit hohem Blauanteil, wie es handelsübliche weiße Leuchtdioden aussenden. Dann ist ein Füllen der Kavität unter guter, blendfreier Ausleuchtung möglich. It is particularly advantageous that in this type of composite processing the dentist can introduce the composite into the cavity under good light conditions. While when applying the layer technique, the field of work may be illuminated only sparsely in order to prevent premature polymerization of the composite, so much light is deliberately supplied here that the composite goes into the gel state and can no longer flow away. It is therefore also possible to advantageously design the light source such that it emits not only blue light suitable for polymerization but, for example, white light with a high blue content, as emitted by commercially available white light-emitting diodes. Then a filling of the cavity under good, glare-free illumination is possible.

Bevorzugt wird als Komposit ein solches mit einer Matrix basierend auf Acrylatkunststoffen verwendet, wie HEMA oder TEGDMA. Für die anorganische Phase, also die Füllstoffe des Komposits können Gläser wie Barium-Aluminium-Glas, Glaskeramiken, Silikate oder Siii- ciumdioxide verwendet werden, die sowohl einen geringen Anteil von Makrofüllstoffen mit einer Formgröße von über 5μηι, zum großen Teil aber als Mikrofüller mit einer Formgröße von unter 0,2μm vorgesehen sind. Erfindungsgemäß ergibt der hohe Anteil an Mikrofüllern eine gute Polierbarkeit. Während typischerweise bei Kompositen mit einem großen Mikrofülleranteil die Polymerisationsschrumpfung stärker ist, wird erfindungsgemäß durch die Gelbildung während der Vorpolymerisation die Randspaltenbildung unterdrückt, so dass die erfindungsgemäß aufgebrachten Komposits trotz der damit möglichen ausgesprochen glatten Oberfläche nicht die Nachteile bisheriger Komposits mit hohem Mikrofülleranteil aufweisen. Preferably, the composite used is one having a matrix based on acrylate plastics, such as HEMA or TEGDMA. For the inorganic phase, that is to say the fillers of the composite, it is possible to use glasses such as barium-aluminum glass, glass ceramics, silicates or silicon dioxides which have both a low proportion of macro-fillers with a mold size of more than 5 μm and, to a large extent, microfillers a mold size of less than 0.2μm are provided. According to the invention, the high proportion of microfillers gives a good polishability. While polymerization shrinkage is typically greater in composites having a large proportion of microfiller, according to the invention gel formation during prepolymerization suppresses the edge cracking, so that the composites applied according to the invention do not have the disadvantages of previous composites with a high proportion of microfillers, despite the possible extremely smooth surface.

Beispielsweise der Gewichtsanteil der Mikrofüller 30 bis 50 Prozent betragen, und es ist auch die Verwendung von Nanopartikeln, also Füllstoffen mit Partikelgrößen unter 20nm möglich. Diese können durchaus bis zu 50 Prozent Gewichtsanteil ausmachen, wobei sich der besondere Vorteil ergibt, dass die Viskosität durch diese nicht geändert wird, also sehr gering bleibt. For example, the proportion by weight of microfillers 30 to 50 percent, and it is also the use of nanoparticles, ie fillers with particle sizes below 20nm possible. These can make up to 50 percent by weight, with the particular advantage that the viscosity is not changed by these, so it remains very low.

Erfindungsgemäß ist es günstig, wenn während der Applikation des Komposits die Lichtquelle 2 eingeschaltet ist. Alternativ ist es aber auch möglich, die Applikation des Komposits und die Polymerisation über die Einschaltung der Lichtquelle 2 alternierend erfolgen zu lassen, beispielsweise mit einer Änderungsfrequenz von einem Hertz, so dass also According to the invention, it is favorable if the light source 2 is switched on during the application of the composite. Alternatively, it is also possible to have the application of the composite and the polymerization via the switching on of the light source 2 done alternately, for example, with a frequency of change of one hertz, so that so

abwechselnd jede Sekunde Komposit aufgebracht und die Lichtquelle eingeschaltet wird. alternately every second composite applied and the light source is turned on.

Die Lichtquelle kann hierbei gepulst Licht aufbringen, beispielsweise mit einem Impuls- /Pausen-Verhältnis von 1 :1 . Durch Pulsweitenmodulation lässt sich die Leistung der Lichtquelle in an sich bekannter Weise verlustleistungsfrei einstellen. In this case, the light source can apply pulsed light, for example with a pulse / pause ratio of 1: 1. By pulse width modulation, the power of the light source can be adjusted lossless in a conventional manner.

Das Komposit kann beispielsweise Campherchinon als Photoinitiator aufweisen. Bevorzugt weist die Lichtquelle oder mindestens ein LED-Chip der Lichtquelle ein Emissionsmaximum in der Nähe von 440nm Wellenlänge auf, und der Hauptemissionsbereich der LED-Chips liegt dann zwischen 400 und 500nm. The composite may include, for example, camphorquinone as a photoinitiator. Preferably, the light source or at least one LED chip of the light source has an emission maximum in the vicinity of 440 nm wavelength, and the main emission range of the LED chips is then between 400 and 500 nm.

In vorteilhafter Ausgestaltung weist die Lichtquelle 2 mindestens einen LED-Chip auf, der bei sichtbarem Licht im Bereich zwischen 530 und 700nm emittiert und das Komposit bei Aufbringung gleichsam beleuchtet. Es ist auch möglich, die Beleuchtungsstrahlung während des Aufbringens einzuschalten und die Polymerisierstrahlung in Aufbringpausen. In an advantageous embodiment, the light source 2 has at least one LED chip, which emits visible light in the range between 530 and 700 nm and, as it were, illuminates the composite when applied. It is also possible to turn on the illumination radiation during the application and the polymerization radiation in application pauses.

Es versteht sich, dass anstelle von LED-Chips auch Laserdioden erfindungsgemäß als Lichtquellen 2 einsetzbar sind. It is understood that instead of LED chips and laser diodes according to the invention can be used as light sources 2.

Durch Realisierung einer zusätzlichen Ultraschallquelle im Ausspritzrohr 1 der Karpule lässt sich die Viskosität des Komposits während der Ausbringung erfindungsgemäß reduzieren. Zusätzlich oder alternativ kann das Ausspritzrohr 1 auch beheizt sein, um die Viskosität weiter zu reduzieren und die Reaktivität des monomer vorliegenden Komposits zu erhöhen. Bei einer Erwärmung beispielsweise auf 30 oder 32°C lässt sich bei der Polymerisation der Matrix der Doppelbindungsumsatz erhöhen. By realizing an additional ultrasound source in the ejection tube 1 of the carpule, the viscosity of the composite during application can be reduced according to the invention. Additionally or alternatively, the ejection tube 1 may also be heated in order to reduce the viscosity further and to increase the reactivity of the monomeric composite. When heating, for example, to 30 or 32 ° C, the double bond conversion can be increased in the polymerization of the matrix.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung wird die Austragung des Komposits mit einem mechanischen Antrieb, der als Elektromotor oder durch eine pneumatische Druckquelle realisiert sein kann, unterstützt. Bei dieser Ausgestaltung steuert die Steuereinheit 9 dann sowohl die Lichtquelle 2 als auch den mechanischen Antrieb. In a further advantageous embodiment, the discharge of the composite is supported by a mechanical drive, which can be realized as an electric motor or by a pneumatic pressure source. In this embodiment, the control unit 9 then controls both the light source 2 and the mechanical drive.

Während die Erfindung hier im Zusammenhang mit einer Spritzpistole als bevorzugte Ausgestaltung einer Applikationsvorrichtung beschrieben ist, versteht es sich, dass beliebige andere Formen einer Applikationsvorrichtung auch realisierbar sind. Beispielsweise kann auch ein Applikationsstift verwendet werden, und die Lichtquelle, aber auch die Kompositquelle kann fern eines Handstücks ausgebildet sein, so dass über eine Komposit-Leitung das Komposit dem Handstück der Kompositapplikationsvorrichtung zugeführt wird, und das Licht über einen entsprechenden Lichtleiter. While the invention is described herein in the context of a spray gun as a preferred embodiment of an application device, it is understood that any other forms of an application device can also be realized. For example, an application pen can also be used, and the light source, but also the composite source can be formed far away from a handpiece, so that the composite is supplied to the handpiece of the composite application device via a composite line, and the light is transmitted via a corresponding light guide.

Die erfindungsgemäße Ausbringung oder Einbringung des Komposits in die Kavität erfolgt so, dass zunächst ein Vorpolymerisieren stattfindet. Hierbei wird eine spezielle Gelier-Licht- dosis aufgebracht, die zwischen 20 und 80 Prozent, bevorzugt etwa 50 Prozent der Vollpoly- merisier-Lichtdosis entspricht. Hierbei geliert das Komposit, und es kann erfindungsgemäß gewünschtenfalls eine Nachbearbeitung über die werkzeugartig ausgestaltete Ausbringdüse gemäß Fig. 4 realisiert werden. Erst dann erfolgt das Endpolymerisieren. The inventive application or introduction of the composite into the cavity takes place in such a way that initially a prepolymerization takes place. In this case, a special gelling light dose is applied, which corresponds to between 20 and 80 percent, preferably about 50 percent of the total polymerizing light dose. In this case, the composite gels and according to the invention it is possible, if desired, to realize a reworking via the tool-like dispensing nozzle according to FIG. 4. Only then does the final polymerization take place.

Die Menge des applizierten Komposits ist damit bekannt, und es kann über die Energiebilanz die dann noch notwendige Zeit für die endgültige Polymerisation bestimmt werden, und durch die Lichtquelle - beziehungsweise durch die Wärmequelle im Ausspritzrohr 1 - aufgebracht werden. The amount of the applied composite is thus known, and it can be determined on the energy balance then necessary time for the final polymerization, and by the light source - or by the heat source in the ejection tube 1 - are applied.

Es versteht sich, dass erfindungsgemäß sowohl die Befüllung in zwei Schritten unter Bildung einer einzigen Schicht erfolgen kann, es ist aber auch möglich, das Vorpolymerisieren und das Endpolymerisieren je pro Schicht zyklisch zu wiederholen. It is understood that according to the invention both the filling can be carried out in two steps to form a single layer, but it is also possible to cyclically repeat the prepolymerization and the final polymerization per layer.

Aus Fig. 4a ist eine mögliche Form einer erfindungsgemäßen Ausbringdüse 14 ersichtlich. Bei dieser Ausführungsform ist das Ende des Ausspritzrohrs 1 von einem Werkzeug 16 umgeben. Das Werkzeug 16 wird von einem Ausbringkanal 18 durchtreten, der den gleichen Innendurchmesser wie das Ausspritzrohr 1 aufweist, oder gegebenenfalls gegen Ende hin einen düsenartig verjüngten Querschnitt. From Fig. 4a shows a possible form of a dispensing nozzle 14 according to the invention can be seen. In this embodiment, the end of the ejection tube 1 is surrounded by a tool 16. The tool 16 will pass from a discharge channel 18, which has the same inner diameter as the ejection tube 1, or optionally towards the end of a nozzle-like tapered cross-section.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel endet er seitlich am Werkzeug 16. Der das Ausspritzrohr 1 umgebende Teil des Werkzeugs 16 ist zudem von einer Optik 20 der Quelle 2 umgeben. Die Optik 20 kann hohles Rohr sein, das beispielsweise innen verspiegelt ist und Licht zum Werkzeug 16 und damit zum Applikationsort hin bündelt. Sie kann aber auch in an sich bekannter Weise mit Lichtleitern bestückt sein. Bevorzugt ist das Ende der Optik 20 dann mit einer konkaven Endfläche 20 versehen, der eine zusätzliche Bündelungswirkung zukommt. In the illustrated embodiment, it ends laterally on the tool 16. The part of the tool 16 surrounding the ejection tube 1 is also provided by an optic 20 of the source 2 surround. The optic 20 may be hollow tube, which is mirrored inside, for example, and bundles light to the tool 16 and thus to the application site. But it can also be equipped in a conventional manner with optical fibers. Preferably, the end of the optic 20 is then provided with a concave end surface 20, which has an additional bundling effect.

In diesem Beispielsfall überträgt die Optik 20 sowohl Licht aus den LED-Chips, die Polymerisationsstrahlung abgeben, als auch Licht aus den Beleuchtungs-LED-Chips. In this example, the optic 20 transmits both light from the LED chips emitting polymerization radiation and light from the illumination LED chips.

Das Werkzeugs 1 6 ist in an sich bekannter Weise aus einem elastischen Kunststoff ausgebildet. Durch die Bearbeitungsspitze 24, die nach der Art eines weichen Spatels ausgebildet ist, lässt sich die Oberfläche des ausgebrachten Komposits glätten und andrücken, was der Verbesserung der Haftung des Komposits in der Kavität zugute kommt. The tool 1 6 is formed in a conventional manner of an elastic plastic. By the processing tip 24, which is formed in the manner of a soft spatula, the surface of the applied composite can be smoothed and pressed, which improves the adhesion of the composite in the cavity benefits.

Eine modifizierte Ausgestaltung des Werkzeugs 16 ist aus Fig. 4b ersichtlich. Bei dieser Ausgestaltung durchtritt der Ausbringkanal 1 8 das Werkzeug 16 zentral und koaxial zum Ausspritzrohr 1 . Die Optik 20 kann auch hier das Ausspritzrohr 1 und den oberen Teil des Werkzeugs 1 6 umgeben. In allen Fällen ist das Werkzeug 16 bevorzugt austauschbar. Es kann als Wegwerfteil ausgebildet sein, oder ist auch reinigbar. A modified embodiment of the tool 16 can be seen in FIG. 4b. In this embodiment, the dispensing passage 1 8 passes through the tool 16 centrally and coaxially with the ejection tube 1. The optics 20 can also surround the ejection tube 1 and the upper part of the tool 1 6 here. In all cases, the tool 16 is preferably interchangeable. It may be designed as a disposable part, or is also cleanable.

Bevorzugt ist sein oberes Ende auf dem Ausspritzrohr 1 aufgespannt, so dass es nicht versehentlich verloren geht. Preferably, its upper end is clamped on the ejection tube 1, so that it is not accidentally lost.

Eine weitere modifizierte Ausgestaltung eines Werkzeugs 16 ist aus Fig. 4c ersichtlich. Hier ist das Werkzeug 1 6 koaxial zum Ausbringrohr 1 ausgeführt und erstreckt sich stumpf anschließend an dieses. Es ist von der umgebenden Optik 20 gehalten und wird wiederum von dem Ausbringkanal 18 durchtreten, der in diesem Ausführungsbeispiel seitlich an dem Werkzeug 16 endet, um eine gut wirksame Werkzeugspitze 24 zur Verfügung zu stellen. Another modified embodiment of a tool 16 can be seen in FIG. 4c. Here, the tool 1 6 is carried out coaxially to the Ausbringrohr 1 and extends bluntly thereafter. It is held by the surrounding optic 20 and in turn will pass from the dispensing channel 18, which in this embodiment laterally terminates at the tool 16 to provide a well-functioning tool tip 24.

Claims

claims

1 . Composite application device for the application of flowable photopolymerisable

Composites, soft device having a light source, which in particular is permanently or detachably connected to the device and radiates at least temporarily during application of the composite in a cavity light, characterized in that a detection unit of the device, the amount of the applied composite, in particular per Time unit detected, and a control unit controls the light source based on the values determined by the detection unit such that the composite is transferred during the application in a gel state.

2. Composite application device according to claim 1, characterized in that the control unit based on the detected amount of the applied composite controls the light source for emitting a light dose, which corresponds to a prepolymerization of the composite in its gel state.

3. Composite application device according to one of the preceding claims, characterized in that the bending strength of the composite in the gel state is less than 40 MPa, in particular between 10 and 30 MPa and particularly preferably about 30 MPa.

4. Kompositapplikationsvorrichtung according to any one of the preceding claims, characterized in that the control unit controls the light exposure of the composite in the gel state and the light output on reaching the gel state, which corresponds to a predetermined dose of light of the light source relative to the amount of the applied composite stops, and in particular this state signaled.

5. Kompositapplikationsvorrichtung according to any one of the preceding claims, characterized in that the detection device detects the composite application device leaving, to be applied amount of composite and that the control device controls the light dose proportional to this.

6. Composite application device according to one of the preceding claims, characterized in that the control device for the transfer of the composite in the gel state (pre-gel phase) defines an irradiance and duration corresponding to a predetermined proportion of the light dose for the full polymerization of the relevant Kompositmenge in particular, it is less than 1 00 mW / cm ² , preferably about 50 mW / cm ² , with a duration of 1 to 10 sec, and this in the post-gel phase is preferably more than 500 mW / cm ² ,

7. Composite application device according to claim 1, characterized in that the composite application device periodically changes the light source, in particular pulsed, ie during the switch-on time with a higher power and during the switch-off slide with a lower power, in particular with zero power.

8. Kompositapplikationsvorrichtung according to any one of the preceding claims, characterized in that the Kompositapplikationsvorrichtung emits the composite alternately with the light output of the light source, in particular automatically and periodically alternating with a change frequency between 0.1 Hz and 10 Hz, preferably about 0.5 to 2 Hz ,

9. Kompositapplikationsvorrichtung according to any one of the preceding claims, characterized in that the light source has at least one laser diode and / or at least one light emitting diode, preferably a plurality of LED chips arranged in the grid.

10. Composite application device according to one of the preceding claims, characterized in that the light source selectively emits light in a wavelength range which is different from the range of the maximum sensitivity of the polymerization initiator used for the composite, in particular between 530nm and 700nm.

1 1. Kompositapplikationsvorrichtung according to any one of the preceding claims, characterized in that the light source pulsed in the wavelength range, in particular 400nm to 500nm, which corresponds to the maximum sensitivity of the polymerization initiator of the composite used, and outputs light outside this wavelength range continuously, ie unpulsed.

12. Kompositapplikationsvorrichtung according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one LED chip that emits light in the wavelength range between 400nm and 500nm, regardless of another LED chip can turn on, the light in a wavelength range between 530nm and 700nm emits.

The composite application device according to any one of the preceding claims, characterized in that the control device increases the power of the light source when the amount of emitted composite per unit time is increased.

14. Kompositapplikationsvorrichtung according to any one of the preceding claims, characterized in that the control unit comprises a calibration device with which depending on the composite to be applied, the ratio of light output and flow rate of the composite is adjustable to tune the intensity of the light output on the properties of the composite ,

15. Kompositapplikationsvorrichtung according to any one of the preceding claims, characterized in that the device signals the completion of gelation of the composite on the per unit dose of the composite applied and detected light dose.

16. Kompositapplikationsvorrichtung according to any one of the preceding claims, characterized in that the device comprises a sound source, in particular an ultrasonic source, or is connected to this, which sound source is directed to the delivery tip of the device and / or the cavity and thus the composite located there.

17. Kompositapplikationsvorrichtung according to any one of the preceding claims, characterized in that a heat source for the heating of the composite during the application, so before reaching the gel state, can be switched on, wherein the heat source in particular attached to a dispensing nozzle (14).

18. Kompositapplikationsvorrichtung according to any one of the preceding claims, characterized in that the device via a switch, button or other donors to the light output for transferring the composite in the gel state is switched on and / or to the light output to achieve the fully polymerized state.

19. Kompositapplikationsvorrichtung according to any one of the preceding claims, characterized in that the dispensing tip of the device has a tool shape and directly with the dispensing tip which is the composite in the cavity editable.

20. Kompositapplikationsvorrichtung according to any one of the preceding claims, characterized in that a camera or an optical sensor is mounted next to or at a Abgabespitze for composite of the device, which is directed to the delivered composite and the output signal of the control unit is zuleitbar.

21. Kompositapplikationsvorrichtung according to any one of the preceding claims, characterized in that the light source is spatially separated from the device otherwise, but logically connected thereto.

22. Kompositapplikationsvorrichtung according to any one of the preceding claims, characterized in that the device comprises a mechanical drive, in particular an electric motor, for the delivery of composite.

23. A process for the application of pasty and / or flowable photopolymerisable composites in which during the application of the composite in a cavity light is emitted, characterized in that the light dose of light converts the composite in a gel state, the post-processing of the surface of the Composites allowed and then that the composite is completely polymerized.

24. The method according to claim 23, characterized in that the composite is introduced layer by layer into the cavity and photopolymerized during the introduction into the gel state.