CN110403722A - 包括牙科修复件和冷却装置的系统以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包括一个牙科修复件或多个牙科修复件和/或连同必要时嵌入马弗炉中的牙科修复件以及冷却装置的系统。所述冷却装置具有作为散料的冷却体和运动装置，利用所述运动装置能使所述冷却体和所述一个或多个牙科修复件相对于彼此运动。

Description

包括牙科修复件和冷却装置的系统以及方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1和2的前序部分所述的包括牙科修复件以及冷却装置的系统以及一种根据权利要求17、18和19的前序部分所述的相关方法。

背景技术

通常在进行热处理的情况下制作牙科修复件。牙科用炉用于加热牙科修复件，所述牙科用炉具有烧制室，在烧制室中多数情况下可以同时烧制多个牙科修复件。

所述牙科修复件通常由专门的牙科陶瓷、如焦硅酸锂或氧化锆制成并且需要特殊的烧制曲线，由此能够提供希望的特性。

在不久以前，特别是对于氧化锆为此还需要数小时、例如八小时的循环时间。

最近一段时间，进行了这样尝试，即，即使对于氧化锆牙科修复件也将循环时间降低到明显更短的循环时间。为此采用更大的加热速率和更大的冷却速率。这两种做法由于所带来的热应力而会导致问题。

这特别是适用于冷却速率，因为热应力可能导致的是，陶瓷的牙科修复件会发生脆性断裂，或者至少出现裂缝。

微裂缝这里是特别危险的，因为这种微裂缝通常会被忽视。在患者的口腔中，可能在微裂缝中积聚可能导致感染的细菌。对于陶瓷修复件，微裂缝主要对长期稳定性和在佩戴期间的机械特性产生不利影响。

特别是对于造型复杂的牙科修复件，另一个问题是断裂强度。

为了避免出现这些已知的问题，通常选择这样的冷却速率，这种冷却速率确保，不会形成裂缝并且不会出现残余应力、特别是拉-压应力。

但这会导致，冷却时间可能会明显比加热时间长，这不利于实现希望的短的烧制循环。

冷却通常这样进行，即，使得在其中构成烧制室的烧制罩抬起。这有这样的优点，即，放置牙科修复件的安放面不会由于可避免的运动发生抖动。

此时，进入的环境空气会导致，牙科修复件发生冷却。

已经提出的是，例如通过风机进行强制冷却。但这种风机存在严重的缺点：在风机侧冷却明显比背向风机的侧面更快地进行，从而会引发明显的热应力，这种热应力可能导致牙科修复件发生断裂。

用于防止发生这种不对称冷却的一个改进的解决方案可以由DE 195 429 841 C1获取。在这个解决方案中，不是仅使烧制罩摆动抬高，而是使其首先竖直抬起，然后才进行摆动。由此可以实现从所有侧面进行均匀的空气供应，并且由此可以实现无热应力的冷却。为了避免热应力，首先仅使燃烧罩略微抬高，此后接着更大地抬高，从而不会出现大的温度差ΔT。

因此，和此前一样，这种解决方案要求有较长的冷却时长。

发明内容

与此相对，本发明的目的是，给出根据权利要求1、2、17、18和19的前序部分所述的包括一个牙科修复件或多个牙科修复件以及冷却装置的系统以及相关的方法，所述系统和方法在冷却效率方面有所改进，而不会形成热应力。

所述目的根据本发明通过各独立权利要求的特征来实现。有利的改进方案由从属权利要求得出。

根据本发明特别有利的是，所述一个或多个牙科修复件在由冷却体组成的床体中与冷却体接触并且由此可以通过固体热传导实现冷却。

所述一个牙科修复件或所述多个牙科修复件在所有侧面由冷却体包围。这意味着，避免了如在使用风机时发生的单侧冷却。更确切地说，所述牙科修复件从所有侧面均匀地受到冷却。

根据本发明重要的是，通过运动装置使得在所述牙科修复件和冷却体之间发生相对运动。这种相对运动使得可以不断地将新的并且因此较冷的冷却体引向牙科修复件。升温的冷却体被引导离开或者在用于牙科修复件的堆积体或床体中进行混合。

所述牙科修复件和冷却体之间的相对运动可以以任意适当的方式通过所述运动装置实现。例如，可以将牙科修复件保持在冷却体流中。在这种情况下有利的是，通过所述流还使牙科修复件跟随转动，由此不断地使牙科修复件的新的侧面与冷却体流发生接触。

根据本发明有利的是，冷却阶段的至少一部分通过根据本发明的方法利用冷却体与牙科修复件之间的相对运动来实现。

这样，首先例如使很热的牙科修复件短时间地在环境空气中冷却。在这个时刻，温度差ΔT非常大，从而对流冷却也还是有效的。

这样例如可以在烧结和打开炉顶之后从约1200度使二氧化锆冷却，或者从约700度使焦硅酸锂冷却。在这两种情况下，陶瓷的固化都进行到牙科修复件的运动不会带来问题的程度。

这里，接下来使牙科修复件与作为散料的冷却体发生接触，或者将所述散料供应给牙科修复件。根据本发明起作用的并且均匀的接触冷却或热传导冷却开始进行。

“牙科修复件”这里应包括所有可能类型的单个或多个的牙科修复件：例如基于标准规格制作的牙齿，或者专门与具体患者相匹配的牙齿。也包括嵌体、高嵌体、牙桥、牙冠、部分牙冠、基台和基台冠以及牙弓、部分牙弓、部分义齿、全口义齿以及任意其他需要热处理的牙科产品。

此外，这还是指牙科修复件埋入其中的马弗炉(Muffel)。

用于牙科修复件的材料包括陶瓷、复合材料和金属及金属合金以及所有其他需要热处理的牙科材料。

为了提供所述相对运动，可以使用任意适当的运动装置。这其中例如包括具有流淌口的装置。流淌口可以位于牙科修复件的上方、下方或侧向并且允许作为散料的冷却体通过，并且是以预先规定的流速通过。

此外，所述流速可以是可调整的，其方式例如是，调节流淌口的尺寸或形状。

所述流淌口既可以设置在牙科修复件的上游也可以设置在其下游。

所述牙科修复件可以保持在一种篦结构或筛结构上，所述篦结构或筛结构这样成形，使得冷却体的运动会导致牙科修复件的运动。

为此例如可以将冷却体流以其主流动方向略微朝牙科修复件的中心的侧面引导，从而牙科修复件能通过冷却体的摩擦而跟随转动。

冷却体也可以在按洗衣机滚筒形式的筛网滚筒中与牙科修复件一起运动。所述筛网滚筒的网眼可以选择得较小，使得冷却体可以通过，而牙科修复件不能通过。

所述冷却体优选是耐磨且无尘的，从而不会有杂质存留在牙科修复件上。

所述冷却体优选具有这样的接触面，所述接触面是不同地成形的，从而即使对于不同的牙科修复件也存在匹配的接触面并且可以实现面式的贴合。由此改善了从牙科修复件向冷却体的散热。

但也可能有利的是，冷却体基本上是球形的。

圆度较好的冷却体的具有最佳的流动特性，这特别是通过剧烈的运动而有利于冷却效果。此外，通过这种冷却体还避免了，冷却体的突起可能损伤到牙科修复件。

如果与牙科修复件的接触由于接触面凸球状的设计更多地是点状的，则散热仅点状地进行。此时重要的是，存在大量接触点，以便仍能确保实现希望的、强的、但和缓(有保护)的冷却。

在冷却体相对于牙科修复件的相对尺寸较小时会出现较大数量的接触点并且相应地实现较强的冷却。

因此可以通过相应地设计尺寸在大范围内使冷却能力与要求相适配。

为了预防起见，在根据本发明的冷却之后，仍例如通过压力空气对牙科修复件进行清洁。

特别有利的是，还有一个深冷装置是所述冷却装置的一部分。所述深冷装置可以在需要时对冷却体进行再冷却。为此，冷却体的变化的部分在冷却体相对于牙科修复件或马弗炉运动期间到达所述深冷装置的附近并被再冷却。

这特别是对于接近室温的最后冷却阶段是有利的，因为此时可以明显加速这个冷却阶段。所述深冷装置可以设置在外部或者优选在冷却体的相对运动空间中设置在下部。

根据本发明有利的是，所述冷却体由能够实现良好散热的材料制成。例如可以采用具有有针对性地构成的接触面的烧结陶瓷体作为冷却体。备选地，例如特别是当应冷却马弗炉时，也可能希望用金属实现冷却体，此时金属的冷却体能实现更好的热传导。由金属和陶瓷组成的材料复合体或复合材料同样是有利的，因为此时陶瓷外表面是耐磨的并且防止出现污染，而金属芯部能加速散热。

对于用作冷却体，用陶瓷涂覆的金属球体也是特别有利的。

可以理解的是，冷却体要能承受牙科修复件所出现的最大温度，例如1200摄氏度或1000摄氏度。

通过所述贴合和接触实现了从牙科修复件向冷却体的热传递。由此，冷却体略微升温，而牙科修复件强烈冷却。牙科修复件的质量应仅相当于冷却体总质量的一部分，例如10至100％。同样的情况也适用于热容量。

冷却体的温度仍会由于在一定程度上出现的热输入而略有升高。为了对此加以补偿，可以在冷却循环接近结束时供应更冷的冷却体，例如事先保存在冰箱中的冷却体。

在有利的设计方案中设定，冷却体分别具有多个接触面，用于与牙科修复件接触，所述接触面特别是具有不同的尺寸和形状。

在另一个有利的设计方案中设定，冷却体具有凸球状的接触面、平直的接触面和/或凹入的和/或凸出的接触面，特别是具有上述接触面的组合形式。

冷却体和牙科修复件安置在任意设计的空间中，在所述空间中所述冷却体和牙科修复件以变化的接触完成其相对于彼此的运动。这个空间因此称为相对运动空间并且可以例如是一个容器或者是容器的一部分或者例如是底座上方的空间。

另一种可能性在于，在用于容纳牙科修复件的篦结构或筛结构下方设有水床体。此时，冷却体首先掉落到热的牙科修复件上并冷却牙科修复件。当温度达到略高于室温、例如60摄氏度时，这样继续供应冷却体，使得作为散料存在的所述冷却体在篦结构或筛结构旁边或穿过篦结构或筛结构而滑落到水床体中。水的液位升高，从而水能够达到牙科修复件并使牙科修复件进一步冷却。

特别有利的是，冷却体具有这样的比重，所述比重以最高+/-30％、特别是最高+/-10％的偏差对应于牙科修复件、必要时包括其嵌埋结构的比重。

冷却体相对于牙科修复件的重力辅助的运动是优选的。在有利的设计方案中设定，首先使较大的冷却体与牙科修复件发生贴合，然后使较小的冷却体与牙科修复件发生贴合。冷却速度直接与接触点的数量相关，所述接触点又近似以1/直径²的关系与冷却体尺寸相关，从而在接近冷却循环结束时，考虑到温度差ΔT降低，由此可以再次提高冷却速度。

如不能实现这一点，则备选地还存在使用搅拌器、例如磁力搅拌器的可能性。所述搅拌器通常具有搅拌子(Rührfisch)，所述搅拌子既使冷却体运动，也使牙科修复件运动，并且确保实现希望的变化的接触状态。

在另一个实施形式中设定，牙科修复件在搅拌器关闭时可以放置到冷却体上，而不会沉入冷却体中，并且在接通搅拌器时，牙科修复件沉入冷却体中地与冷却体一起运动。

所述搅拌器有利地可以是磁力搅拌器，所述磁力搅拌器的搅拌子用耐高温、光滑且非磨蚀性的材料包裹，这种搅拌子没有棱边并且具有倒圆部。所述搅拌子的半径至少为3mm、特别是至少为5mm。在这个实施形式中，所述搅拌器可以设有耐磨的并且耐热的涂层，例如是上釉的，此外所述搅拌器还可以是没有棱边的。

在这个实施形式中可以设定，所述搅拌器是电动的搅拌器，这种电动的搅拌器特别是在放置牙科修复件时能自动接通。

附图说明

其他的优点、细节和特征由下面参考附图对本发明的多个实施例的说明得出。

其中：

图1示出本发明的一个实施形式的示意性侧视图；

图2同样用示意图示出本发明的另一个实施形式；以及

图3示出本发明的相对于图2改动的第三实施形式。

具体实施方式

图1示出根据本发明的包括牙科修复件12和冷却装置19的系统10。所述牙科修复件12容纳并埋入在大量冷却体14中。

冷却体14作为散料容纳在容器16中，并且达到填充高度18。填充高度18在引入牙科修复件12时约为容器高度的90％，而在没有牙科修复件时明显低于这个高度，例如为80％。

冷却体18基本上是球形的，但具有有多种不同特征、即形状和尺寸的接触面20。所述接触面设计成，使得这些接触面提供了大量面式地贴合在牙科修复件12上的可能性。

优选设有不同的球体尺寸，其中，最小的球体具有不小于0.05mm的尺寸。优选最大的球体具有这样的直径，使得所述球体也能够进入牙科修复件的小空腔中。

通过接触面20特别好地对热传输提供辅助作用。

在图1中有意地将接触面不均匀分布地示出。这是有意的并且使得可以实现在牙科修复件12上的不同的贴合可能性。

根据本发明的冷却装置19还具有搅拌器23。所述搅拌器用于，将首先较热的牙科修复件12与首先较冷的冷却体14搅拌在一起。冷却体14的质量以数倍高于牙科修复件的质量，例如是5至200倍，在所示实施例中为20倍。

通过搅拌运动，实现牙科修复件12的表面在冷却体14的接触面20上变化的贴合。由此，不断有新的并且通常较冷的接触面20与牙科修复件12发生贴合，所述接触面能出人意料快速地、但仍有保护地使牙科修复件冷却。

所述冷却体根据本发明优选具有明显大于塑料且明显小于金属的中等导热系数。所述冷却体例如可以由陶瓷制成。

特别有利的是，牙科修复件12完全容纳在由冷却体14构成的床体22中。为了确保实现这一点，冷却体14的比重最高与牙科修复件12的比重相同，并且优选比牙科修复件的比重小20％。因此，牙科修复件12沉入所述床体22中并且在这里完全由冷却体14包围。

根据本发明的搅拌器23在该实施例的情况下构造成磁力搅拌器。为此，容器16是非铁磁性的，就是说，是磁力能通过的。搅拌子24在下面在中央处容纳在容器16中。所述搅拌子按本身已知的方式是细长的，并且在所示实施例中具有圆形的横截面并且在端侧是倒圆的。

搅拌子24具有由玻璃、釉质或PTFE组成的涂层，所述涂层在图1中是不可见的。

此外，搅拌器还包括调节板26以及磁体28，所述磁体容纳在调节板26中并绕轴线30转动。

由于磁力，搅拌子24也按已知的方式绕轴线30转动并由此将冷却体14和牙科修复件12置于运动中。

通过这种运动，牙科修复件12不断地以新的部位与不同的冷却体上的不同接触面20发生接触。

在所示实施例中，调节板26具有蛇形冷却结构32，所述蛇形冷却结构使调节板进一步冷却。经由容器16较厚的贴靠在调节板26上的底部36对冷却体14进行再冷却。

但在冷却体14与牙科修复件12之间有相应大的并且因此较为有利的质量比例时，并不需要上述设置，因此，再冷却不是必不可少的。

备选于再冷却，也可以在存放容器中预备保存备用冷却体14，并且此时，在牙科修复件12冷却之后立刻将带有冷却体14和牙科修复件12的容器16完全清空，并由所述存放容器在所述容器16中提供新的由冷却体14组成的床体22，用于容纳下面的热的牙科修复件12。

对于根据本发明的冷却装置19的运行，首先将热的牙科修复件12放置到由冷却体14组成的床体22上。然后使搅拌器23立即开始运行并使得，冷却体14在搅拌子24的驱动下发生运动。

由此，较重的牙科修复件12略微沉入冷却体16的床体22中并在所有侧面被冷却。

图2示出根据本发明的系统10的一种经修改的实施形式。在这个实施形式中，冷却装置19具有流淌口40。所述流淌口40设置在用于冷却体14的散料容器42最下面的位置处。

流淌口40优选在其开口尺寸上和其开口横截面上是可调的。这可以通过滑动件44来实现，如在图2中示意性示出的滑动件。

散料容器42连同所述流淌口40一起如同沙漏一样工作。冷却体14由流淌口40掉落到牙科修复件12上。所述冷却体形成一种堆积体，牙科修复件12被埋在这个堆积体的下面，从而牙科修复件通过与冷却体14的接触而被冷却。

在另一个修改的实施形式中设定，在牙科修复件12的下方设置小的摇动装置。通过所述摇动装置不断使新的冷却体14与牙科修复件发生接触，从而强化冷却。

由图3示出根据本发明的系统10的另一个实施形式。这里，水池46紧邻地在牙科修复件12下方延伸。为此，牙科修复件12处于一个平台48上，该平台具有这样的高度，该高度足以在冷却过程开始时使得牙科修复件12处于水面上方。通过例如经由根据图2的流淌口40所施加的冷却体14，现在牙科修复件12被冷却，并且是首先基本上从上面被冷却。

冷却体14穿过设有篦结构50的平台落入水46中。由此水面升高，并且牙科修复件12由此附加地还从下面被冷却。

这里有利地首先通过球体进行平缓的冷却，并且当热冲击问题不再严重时，例如在约60℃时，更为快速用水冷却到最终温度。由此再次加大温度差ΔT，因此最终冷却不会过于缓慢地进行。

替代这里所提及的水，也可以采用任意其他的液态冷却介质，所述冷却介质与牙科修复件12相应使用的材料相容。

特别有利的是，冷却介质的导热性和热容量、但还有质量要与冷却体14的导热性、热容量和质量相匹配，以便确保实现均匀的冷却。

在另一个实施形式中设定，设有洗衣机滚筒式的结构作为容器：

在通过自由对流进行冷却时，在热处理结束和能够继续加工牙科修复件的时刻之间存在很长的等候时间。

在根据本发明的一个实施形式中，设置洗衣机滚筒形式的冷却结构。转动的筒体具有大量孔，用于形成一种筛网。牙科修复件或者自由地处于球体中，或者处于固定的、但对于所述球体“可透过”的笼结构中。

冷却体或颗粒必须能够承受牙科修复件的最大温度(约1000℃)并必须能尽可能快速和良好地吸收热量。

特别有利的是，与实施形式无关，牙科修复件处于确定的区域中/确定的位置处，由此不必在冷却过程结束之后还要在冷却体中寻找牙科修复件。

Claims (20)

1.包括一个牙科修复件或多个牙科修复件和/或连同必要时嵌入马弗炉中的牙科修复件以及冷却装置的系统，其特征在于，所述冷却装置具有作为散料的冷却体(14)和运动装置，利用所述运动装置能使所述冷却体(14)和所述一个或多个牙科修复件(12)相对于彼此运动。

2.包括一个牙科修复件或多个牙科修复件和/或连同必要时嵌入马弗炉中的牙科修复件以及冷却装置的系统，其特征在于，所述冷却装置具有作为散料的冷却体(14)，并且所述冷却装置(19)具有用于冷却体(14)的流淌口(40)，所述流淌口特别是在牙科修复件(12)的上方和/或下方。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述运动装置具有运动元件，所述运动元件确定为用于，使冷却体(14)连同牙科修复件运动，特别是在冷却体(14)和牙科修复件(12)的相对运动空间中运动。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冷却体(14)构造成分别具有接触面的颗粒、空心体、棱柱形体、具有倒圆的角部和棱边的方体和/或圆形体，特别是基本上为球形的圆形体。

5.根据上述权利要求之一所述的系统，其特征在于，牙科修复件与冷却体之间的接触点和/或接触面的数量在3处接触/cm²至100000处接触/cm²之间，特别是在12处接触/cm²至12000处接触/cm²之间。

6.根据上述权利要求之一所述的系统，其特征在于，所述冷却体(14)由陶瓷材料、特别是氧化铝或二氧化锆制成，或者由玻璃或金属制成，金属特别是用于冷却马弗炉，或者由上面所述的材料类型的复合材料或材料复合体制成，以及是用玻璃或陶瓷涂涂覆的金属冷却体。

7.根据上述权利要求之一所述的系统，其特征在于，用于牙科修复件(12)的冷却体(14)具有在50μm至10mm之间的尺寸。

8.根据上述权利要求之一所述的系统，其特征在于，用封闭或敞开的容器(16)容纳冷却体(14)和牙科修复件(12)，其中冷却体(14)的体积特别是牙科修复件(12)的体积的至少三倍。

9.根据权利要求8和9所述的系统，其特征在于，用于容纳冷却体和牙科修复件的容器(16)、必要时包括马弗炉具有冷却体支承面，所述冷却体支承面特别是又具有主动冷却元件，通过所述主动冷却元件必要时能使冷却体再冷却。

10.根据上述权利要求之一所述的系统，其特征在于，用于容纳冷却体(14)和牙科修复件(12)的容器(16)具有这样容积，所述容积是牙科修复件的体积的多倍。

11.根据上述权利要求之一所述的系统，其特征在于，不需要的冷却体保存在处于室温的容器中并且能与所需要的冷却体相交换。

12.根据上述权利要求之一所述的系统，其特征在于，特别是为了对冷却体进行再冷却，作为冷却装置的一部分的深冷装置在冷却体关于牙科修复件或马弗炉相对运动期间与冷却体(14)的一部分、特别是一个变化的部分相邻或进入冷却体的邻近区域，以便通过深冷装置对冷却体(14)进行冷却，并且所述深冷装置特别是在冷却体(14)的相对运动空间中设置在下部。

13.根据上述权利要求之一所述的系统，其特征在于，冷却装置至少部分地、特别是至少一部分冷却体(14)在深冷装置中保存在明显低于室温、特别是低于0度的温度上，并且确定为用于在冷却阶段将近结束时使用。

14.根据上述权利要求之一所述的系统，其特征在于，用于所述一个牙科修复件或所述多个牙科修复件以及冷却体的容器(16)具有液体(例如水46)。

15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，在施加或引入冷却体(14)之前，所述液体处于牙科修复件的下方，所述液体的液位通过引入冷却体(14)升高并且特别是达到牙科修复件(12)。

16.根据权利要求2至15之一所述的系统，其特征在于，所述流淌口(40)在其大小和/或尺寸上是可调的。

17.用于使用冷却装置(19)冷却必要时埋入马弗炉中的牙科修复件(12)的方法，其特征在于，牙科修复件(12)容纳在由冷却装置(19)的松散的冷却体(14)组成的床体中，使作为散料的所述冷却体(14)相对于牙科修复件(12)运动，冷却体(14)的变化的接触面(20)与牙科修复件(12)发生贴合并在这里冷却牙科修复件。

18.用于使用冷却装置(19)冷却必要时埋入马弗炉中的牙科修复件(12)的方法，其特征在于，使冷却体(14)由牙科修复件(12)上方的散料容器(42)特别是通过流淌口掉落到牙科修复件上，冷却体(14)的必要时变化的接触面(20)与牙科修复件(12)发生贴合并在这里冷却牙科修复件。

19.用于使用冷却装置(19)冷却必要时埋入马弗炉中的牙科修复件(12)的方法，其特征在于，多个具有大于1mm的尺寸的冷却体(14)分别以必要时变化的接触面(20)与所述或各所述牙科修复件发生贴合并在这里冷却牙科修复件。

20.根据权利要求17、18和19之一所述的用于冷却必要时埋入马弗炉中的牙科修复件的方法，其特征在于，首先使较大的冷却体与牙科修复件(12)发生贴合，然后使较小的冷却体与牙科修复件发生贴合。