DE10037531C2 - Device for producing dental workpieces - Google Patents
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Abstract
Description
Zahnersatzteile, wie Kronen, Brücken oder Implantate, und sonstige dentale Werkstücke werden üblicherweise so hergestellt, daß die gewünsch te Form des Werkstücks von einem entsprechenden Modell optisch oder mechanisch abgetastet und die dabei gewonnenen Daten zur Erzeugung von Fräsbahnen verwendet werden. Anhand dieser Fräsbahnen wird dann aus einem Rohling das dentale Werkstück in einer Fräs- oder sonstigen geeigneten Bearbeitungsmaschine hergestellt.Dental prostheses, such as crowns, bridges or implants, and others Dental workpieces are usually prepared so that the desired te form of the workpiece of a corresponding model optically or scanned mechanically and the data obtained to generate Milling tracks are used. On the basis of these milling paths is then off a blank, the dental workpiece in a milling or other made suitable machine tool.
Aus EP 0 759 728 B1 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der der zur Herstellung einer Dentalprothese bestimmte Rohling in einen Ring aus Metall, Keramik oder hartem Kunststoff eingebettet wird. Der Rohling ist dort aus Kostengründen so bemessen, daß bei der Bearbeitung möglichst wenig Abfall an teurem Rohlingswerkstoff entsteht. Der generell zylindri sche Rohling wird dabei in den Ring mittels eines Dentalklebers allseitig eingebettet und mit dem Ring in einen Tragkörper eingesetzt, der seiner seits in die Bearbeitungsmaschine eingespannt wird.From EP 0 759 728 B1 a device is known in which the Making a dental prosthesis certain blank into a ring Metal, ceramic or hard plastic is embedded. The blank is there for cost reasons so dimensioned that as possible in the processing little waste arises on expensive blank material. The general cylindri The blank is made into a ring on the ring by means of a dental adhesive on all sides embedded and inserted with the ring in a supporting body, which is his on the other hand is clamped in the processing machine.
Es hat sich gezeigt, daß die allseitige Verklebung - insbesondere bei größeren Rohlingen zur Herstellung von Brücken - zu Spannungsrissen beim Fräsen führt, die im Rohling nicht ohne weiteres zu erkennen sind. Diese Risse können quer zur Längsachse durch den gesamten Rohling füh ren und das Werkstück damit unbrauchbar machen.It has been shown that the all-round bonding - especially at larger blanks for the production of bridges - stress cracks when milling leads, which are not readily apparent in the blank. These cracks can füh across the longitudinal axis through the entire blank ren and make the workpiece unusable.
Der Effekt tritt auf, wenn nach dem Fräsen der Oberseite die Unter seite freigelegt wird und diese beiden Ebenen einander treffen. Da die Festigkeit des üblicherweise verwendeten Materials in Rohzustand nur ca. 20 bis 30 MPa beträgt und die der gewöhnlich benutzten Epoxidkleber im gleichen Bereich liegt, wirken auf einen rundum eingeklebten Rohling Kräf te in einem biaxialen Spannungsfeld, die je nach Klebefläche mehrere 100 N betragen können. Die beim Fräsen auftretenden Kerbwirkungen verstärken diesen Effekt, so daß die Festigkeit des Rohlingsmaterials überschritten wird und es zum Bruch quer zur Längsrichtung kommt.The effect occurs when, after milling the top of the sub side is exposed and these two levels meet each other. Because the Strength of the commonly used raw material only approx. Is 20 to 30 MPa and that of the commonly used epoxy in the same range, act on a blanket glued all around Kräf te in a biaxial stress field, depending on the adhesive surface several 100 N can be. Increase the notch effects occurring during milling this effect, so that the strength of the blank material exceeded and it comes to break across the longitudinal direction.
Eine weitere Schwierigkeit bei der bekannten Vorrichtung besteht darin, daß bei der Verklebung an den zueinander parallelen Zylinderflächen von Rohling und Ring der Klebstoff unvermeidbar verläuft und an die zu be arbeitenden Flächenteile des Rohlings und damit an den Fräskopf gelangt; dadurch wird der Fräskopf verunreinigt und die Genauigkeit der Fräsung beeinträchtigt. Another difficulty with the known device exists in that in the bonding to the mutually parallel cylindrical surfaces from blank and ring the glue runs unavoidably and to be to working surface parts of the blank and thus reaches the milling head; This contaminates the milling head and the accuracy of the milling impaired.
Diese Schwierigkeiten bestehen auch bei der aus DE 298 15 486 U1 bekannten, dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Vorrichtung, sofern der Rohling dort allseitig in die zentrische Öffnung des plattenförmi gen Tragkörpers eingeklebt wird.These difficulties also exist in DE 298 15 486 U1 known device corresponding to the preamble of claim 1, provided that the blank there on all sides in the centric opening of the plate-shaped is glued to the support body.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Her stellung von dentalen Werkstücken anzugeben, die eine bessere Bearbei tung des Rohlings ermöglicht.The invention is based on the object, a device for Her To specify the position of dental workpieces, the better Bearbei tion of the blank allows.
Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht. Durch die nur teilweise Verbindung zwischen Rohling und Tragkörper werden die beschriebenen Spannungen und Mikrorisse weitgehend vermieden. Überra schend hat sich herausgestellt, daß die oben erläuterten Brüche nur in einem bei Rundum-Verklebung vorhandenen biaxialen Spannungsfeld auf treten.The solution of this problem is achieved by the features of claim 1. By the only partial connection between the blank and the supporting body are the described stresses and microcracks largely avoided. Überra schend it has been found that the fractures explained above only in a biaxial stress field present in all-round bonding to step.
Bei dem nach Anspruch 2 vorgesehenen Zwischenraum zwischen Rohling und der ihn umgebenden Ausnehmung im Tragkörper ergibt sich der Vorteil, daß der Rohling vom Werkzug der Bearbeitungsmaschine seit lich angefahren werden kann. In diesem Zwischenraum kann der Fräskopf seine Arbeit unmittelbar beginnen, ohne zunächst bohrend in das Material eindringen zu müssen, wie das bei Stand der Technik der Fall ist. Da eine Bohrbearbeitung den Fräser überverhältnismäßig beansprucht und ver schleißt, wird seine Standzeit durch die Maßnahme des Anspruchs 2 wesentlich erhöht. Darüberhinaus ist der Fräsvorgang schneller beendet, da langsame Eintauchbewegungen in das Rohlingsmaterial vermieden oder mindestens reduziert werden.In the space provided according to claim 2 between Blank and the surrounding recess in the support body results the advantage that the blank from the work train of the machine since can be approached. In this space, the milling head Begin his work immediately without first drilling into the material to penetrate, as is the case in the prior art. There one Drilling the cutter overstretched and ver its service life is reduced by the measure of claim 2 significantly increased. Moreover, the milling process is completed faster because slow immersion movements avoided in the blank material or be reduced at least.
Die Ausgestaltungen der Erfindung nach den Ansprüchen 3 bis 7 ver bessern die freie seitliche Zugänglichkeit des Rohlings.The embodiments of the invention according to claims 3 to 7 ver improve the free lateral accessibility of the blank.
Gemäß Anspruch 8 kann die Verbindung zwischen Rohling und Trag körper in einer Einbettung, Verklebung oder formschlüssigen mechanischen Halterung bestehen. Im Falle der Verklebung ist die Maßnahme des Anspruchs 9 von Vorteil, weil sie die Möglichkeit einer Verschmutzung des Werkzeugs durch den Klebstoff weitgehend beseitigt.According to claim 8, the connection between the blank and support body in an embedding, bonding or interlocking mechanical Holder exist. In the case of bonding is the measure of Claim 9 of advantage, because they have the possibility of contamination of the Tool largely eliminated by the adhesive.
Die Maßnahme des Anspruchs 10 bedeutet einen wirksamen Schutz des Rohlings gegen mechanische Einflüsse. Da der Tragkörper allein die äußere Form der aus Rohling und Tragkörper gebildeten Einheit bestimmt, läßt er sich ohne Beschränkung so gestalten, daß er unabhängig von der genauen Rohlingsform mit weiteren Einheiten gestapelt werden kann und ein automatisches Beschicken, Entnehmen und Wenden im Zuge einer auto matischen Fertigung gestattet.The measure of claim 10 means effective protection of the blank against mechanical influences. Since the support body alone the outer shape of the unit formed by the blank and the supporting body, he can be made without limitation so that he is independent of the exact blank shape can be stacked with other units and an automatic loading, unloading and turning in the course of a car matic production allowed.
In der Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 11 bietet der Tragkörper genügend Platz zum Anbringen einer Codierung, wobei die Bearbeitungsmaschine so gesteuert werden kann, daß sie anhand des abge tasteten Codes automatisch den für den in dem Tragkörper enthaltenen Rohling richtigen Bearbeitungsvorgang mit dem richtigen Werkzeug durch führt, beispielsweise den generierten Fräsbahnen folgt, oder bei fehlender Übereinstimmung den Bearbeitungsvorgang unterdrückt.In the development of the invention according to claim 11 offers the Supporting body enough space for attaching a coding, the Processing machine can be controlled so that they are based on the abge automatically fetched codes for those contained in the support body Blank correct machining process with the right tool through leads, for example, the generated milling tracks follows, or missing Match suppresses the editing process.
Nach Anspruch 12 kann der Code durch die Bearbeitungsmaschine, beispielsweise durch den Fräser, verändert oder auch entfernt werden. Dies hat den Vorteil, daß eine versehentliche doppelte Bearbeitung des gleichen Rohlings verhindert wird. Gleichzeitig läßt sich sicherstellen, daß nur Origi nal-Rohlinge, wie sie vom Hersteller samt Tragkörper geliefert werden, be arbeitet werden können, während etwa benutzte, erneut mit Rohlingen be stückte Tragkörper abgewiesen werden.According to claim 12, the code may be processed by the processing machine, for example, by the cutter, changed or even removed. This has the advantage that an accidental double editing of the same Blank is prevented. At the same time it can be ensured that only Origi nal blanks, as supplied by the manufacturer, including supporting body, be can be used while being reused with blanks tete support body are rejected.
Die nach Anspruch 13 vorgesehene Plattenform des Tragkörpers ist für die automatische Handhabung und Stapelung besonders günstig.The provided according to claim 13 plate shape of the support body is particularly favorable for automatic handling and stacking.
Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 14 gewährleistet die ordnungsgemäße Orientierung des Tragkörpers samt Rohling in der Bear beitungsmaschine.The development of the invention according to claim 14 ensures the proper orientation of the support body including blank in the Bear beitungsmaschine.
Das Merkmal des Anspruchs 15 ist vom Standpunkt der Material- und Herstellkosten für den Tragkörper von Interesse.The feature of claim 15 is from the standpoint of material and Production costs for the support of interest.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigenEmbodiments of the invention are described below with reference to the Drawings explained in more detail. Show in it
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Tragkörper; Fig. 1 is a plan view of a support body;
Fig. 2 bis 4 Varianten des Tragkörpers nach Fig. 1 in schemati schen Darstellungen; Fig. 2 to 4 variants of the support body of Figure 1 in schemati rule representations.
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Tragkörper gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel; Fig. 5 is a plan view of a support body according to another embodiment;
Fig. 6 einen Schnitt durch den Tragkörper gemäß der Linie VI-VI in Fig. 5; Fig. 6 is a section through the support body along the line VI-VI in Fig. 5;
Fig. 7 eine Draufsicht auf eine Variante des Tragkörpers nach Fig. 5; und Fig. 7 is a plan view of a variant of the supporting body according to Fig. 5; and
Fig. 8 einen Schnitt durch den Tragkörper gemäß Linie VIII-VIII in Fig. 7. Fig. 8 shows a section through the support body according to line VIII-VIII in Fig. 7.
Der in Fig. 1 gezeigte, als Kunststoff-Spritzteil hergestellte Tragkör per 10 ist im wesentlichen plattenförmig mit planparallelen rechteckigen Flächen und gegenüber deren Seiten geringerer Höhe. Ein Eckbereich 11 ist abgeschrägt, um die Orientierung des Tragkörpers 10 feststellen zu können.The Tragkör shown in Fig. 1, prepared as a plastic injection molded part by 10 is substantially plate-shaped with plane-parallel rectangular surfaces and opposite the sides of lesser height. A corner region 11 is chamfered in order to be able to determine the orientation of the carrier body 10 .
Eine mittige rechteckige Ausnehmung 12 dient zur Aufnahme eines in diesem Ausführungsbeispiel zylindrischen Rohlings 13 für dentale Werk stücke. Der Rohling 13 ist an zwei einander gegenüberliegenden Flächen mit den entsprechenden Wänden der Ausnehmung 12 verklebt.A central rectangular recess 12 serves to receive a cylindrical blank 13 in this embodiment for dental work pieces. The blank 13 is glued to two opposite surfaces with the corresponding walls of the recess 12 .
Zwischen den beiden anderen Wänden der Ausnehmung 12 und den ihnen zugewandten Stirnflächen des Rohlings 13 besteht ein Zwischenraum, in den der Fräskopf zu Beginn des Bearbeitungsvorgangs eingeführt werden kann.Between the two other walls of the recess 12 and the facing end surfaces of the blank 13 there is a gap into which the milling head can be introduced at the beginning of the machining process.
An seiner Außenseite ist der Tragkörper 10 mit einem umlaufenden Wulst 14 versehen, der zum Einschieben in Führungsnuten der Bearbei tungsmaschine dient.On its outer side, the support body 10 is provided with a circumferential bead 14 , which is used for insertion into guide grooves of the machining processing machine.
Die größte Dicke hat der Tragkörper 10 im Bereich seiner äußeren Umfangswand 15. Diese Dicke ist so bemessen, daß sie die Abmessung des Rohlings 13 überragt, so daß dieser in sämtlichen Richtungen gegen mecha nische Beschädigung geschützt ist.The largest thickness of the support body 10 in the region of its outer peripheral wall 15th This thickness is such that it projects beyond the dimension of the blank 13 , so that it is protected in all directions against mechanical damage African.
Die Umfangswand 15 trägt einen Strichcode 16, der unmittelbar oder auf einen aufgeklebten Streifen aufgedruckt oder in das Material des Trag körpers 10 eingeformt sein kann. Der Strichcode 16 dient zur Identifizie rung von Material, Abmessungen und/oder sonstigen Eigenschaften des in dem Tragkörper 10 enthaltenen Rohlings 13.The peripheral wall 15 carries a bar code 16 , which may be printed directly or on a glued strip or formed in the material of the support body 10 . The bar code 16 is used to Identifizie tion of material, dimensions and / or other properties of the blank contained in the support body 10 thirteenth
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die mit den Wänden der Ausnehmung 12 verklebten Flächen des Rohlings 13 zylindrisch. Dies bewirkt, daß der Klebstoff die vom Fräskopf zu bearbeitenden Flächen nicht oder kaum erreichen kann. Die gleiche Wirkung wird erzielt, wenn die Kle beflächen des Rohling plan und am Übergang zu den nach oben und unten freiliegenden Flächen abgeschrägt. Die sich bei dieser Gestaltung ergeben den definierten rechteckigen Verbindungszonen sind im Hinblick auf eine Verringerung der eingangs erläuterten Spannungsrisse vorteilhaft.In the embodiment of FIG. 1, the bonded to the walls of the recess 12 surfaces of the blank 13 are cylindrical. This causes the adhesive can not or hardly reach the surfaces to be machined by the milling head. The same effect is achieved when the Kle surfaces of the blank plan and beveled at the transition to the exposed up and down surfaces. The result in this design, the defined rectangular connection zones are advantageous in terms of reducing the stress cracks explained above.
Anstelle der in Fig. 1 gezeigten rein rechteckigen Gestalt kann die Ausnehmung auch eine der in Fig. 2 bis 4 gezeigten Formen haben. In diesen Fällen weisen die einander gegenüberliegenden längeren Flächen der Ausnehmung 22, 32, 42 jeweils einen erweiterten Bereich 27, 37, 47 auf, in dem der Rohling 23, 33, 43 befestigt ist. In den übrigen Bereichen 28, 38, 48 der Ausnehmung 22, 32, 42 liegt der Rohling 23, 33, 43 mit entsprechendem Abstand von den Wänden der jeweiligen Ausnehmung 22, 32, 42 frei und ist somit für das Bearbeitungswerkzeug gut zugänglich.Instead of the purely rectangular shape shown in Fig. 1, the recess may also have one of the shapes shown in Fig. 2 to 4. In these cases, the opposite longer surfaces of the recess 22 , 32 , 42 each have an enlarged portion 27 , 37 , 47 , in which the blank 23 , 33 , 43 is attached. In the other areas 28 , 38 , 48 of the recess 22 , 32 , 42 of the blank 23 , 33 , 43 with a corresponding distance from the walls of the respective recess 22 , 32 , 42 free and thus is easily accessible for the machining tool.
Die Gestaltungen nach Fig. 2 bis 4 eignen sich auch für eine kleb stoff-freie Halterung, etwa durch mechanischen Formschluß. Besonders gut ist dieser bei der Gestaltung nach Fig. 4, bei der der Rohling 43 an zwei ge genüberliegenden Flächen pilzförmige Ansätze 49 zum Eingriff in die kom plementär geformten erweiterten Bereiche 47 der Ausnehmung 42 aufweist.The designs of Fig. 2 to 4 are also suitable for a glue-free holder, such as by mechanical positive engagement. This is particularly good in the design of Fig. 4, in which the blank 43 on two opposite surfaces ge mushroom-shaped projections 49 for engagement in the com plementary shaped extended portions 47 of the recess 42 has.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 und 6 ist der Tragkörper 50 U-förmig gestaltet, so daß die Ausnehmung 52 an einer Seite nach außen offen ist. Der (nicht gezeigte) in diesem Fall zylindrisch angenommene Roh ling wird zwischen den Schenkeln 53 der U-Form befestigt, beispielsweise eingeklebt. Zur Positionierung und zusätzlichen Halterung sind an den In nenwänden 54 der Schenkel 53 etwa halbzylindrische Leisten 55 vorgese hen, in die der Rohling eingelegt wird.In the embodiment of FIGS. 5 and 6, the support body 50 is U-shaped, so that the recess 52 is open on one side to the outside. The (not shown) in this case cylindrically assumed raw ling is secured between the legs 53 of the U-shape, for example, glued. For positioning and additional support are on the inner walls 54 of the legs 53 approximately semi-cylindrical strips 55 vorgese hen, in which the blank is inserted.
Die gezeigte U-Form verleiht dem Tragkörper 50 trotz seiner insge samt weitgehend starren Beschaffenheit eine gewisse Flexibilität, die so wohl für das Einlegen und Herausnehmen des Tragkörpers als auch im Hinblick auf die Vermeidung von unerwünschten Spannungen am Rohling günstig ist.The U-shape shown gives the support body 50, despite its overall amount largely rigid nature a certain flexibility, which is so well for inserting and removing the support body as well as in terms of avoiding unwanted stresses on the blank.
Falls wegen der U-Form an der bei Zuführung zur Bearbeitungsma schine vorderen Fläche der Umfangswand kein Platz für eine Codierung ist, kann diese an einem separaten (nicht gezeigten) Trägerstreifen vorgesehen sein, der die offene Seite der U-Form überbrückend an dem Tragkörper 50 angebracht wird, ohne dessen mechanische oder sonstigen Eigenschaften zu verändern.If, because of the U-shape at the front of the machine when processing for Bearbeitungsma space for a coding, this can be provided on a separate (not shown) carrier strip bridging the open side of the U-shape on the support body 50th is attached without changing its mechanical or other properties.
Die Variante nach Fig. 7 und 8 unterscheidet sich von der Gestal tung nach Fig. 5 und 6 dadurch, daß die stirnseitigen Enden des wiederum zylindrisch angenommenen (nicht gezeigten) Rohlings in kreisrunde Vertie fungen 65 eingreifen, die in den Innenwänden 64 der Schenkel 63 des im übrigen gleich gestalteten Tragkörpers 60 vorgesehen sind. In diesem Fall läßt sich der Rohling ohne Klebstoff oder sonstige Verbindungsmittel allein durch den formschlüssigen Eingriff seiner Enden in die Vertiefungen 65 sicher und genau positioniert in dem Tragkörper 60 halten. The variant of Fig. 7 and 8 differs from the Gestal device according to FIGS . 5 and 6, characterized in that the front ends of the turn cylindrical assumed (not shown) blank in circular Vertie tests 65 engage in the inner walls 64 of the legs 63rd of the rest of the same design support body 60 are provided. In this case, the blank without adhesive or other means of connection alone by the positive engagement of its ends in the recesses 65 can be safely and accurately positioned in the support body 60 hold.
1010
Tragkörper
supporting body
1111
Eckbereich
corner
1212
Ausnehmung
recess
1313
Rohling
blank
1414
Wulst
bead
1515
Umfangswand
peripheral wall
1616
Strichcode
barcode
2222
Ausnehmung
recess
2323
Rohling
blank
2727
erweiterte Bereiche
extended ranges
2828
Abstandsbereiche
distance ranges
3232
Ausnehmung
recess
3333
Rohling
blank
3737
erweiterte Bereiche
extended ranges
3838
Abstandsbereiche
distance ranges
4242
Ausnehmung
recess
4343
Rohling
blank
4747
erweiterte Bereiche
extended ranges
4848
Abstandsbereiche
distance ranges
4949
Ansätze
approaches
5050
Tragkörper
supporting body
5252
Ausnehmung
recess
5353
Schenkel
leg
5454
Innenwände
interior walls
5555
Leisten
Afford
6060
Tragkörper
supporting body
6363
Schenkel
leg
6464
Innenwände
interior walls
6565
Vertiefungen
wells
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