DE10039147A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Kontrolle des Abbindeverhaltens zahntechnischer Einbettmassen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kontrolle des Abbindeverhaltens zahntechnischer Einbettmassen und einer Meßstation (1) hierfür. Dabei werden Verhaltensparameter, insbesondere mittels eines Temperatur- (5a) und/oder Dehnungssensors (5b), die Temperatur und/oder die Expansion bzw. Ausdehnung der angerührten und in die Muffel (2) eingegossenen Einbettmasse (10) bestimmt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kontrolle des Abbindeverhaltens von Einbettmassen in der Zahntechnik und eine Vorrichtung hierfür.

Das Abbindeverhalten zahntechnischer Einbettmassen bei der Herstellung von Kronen, Brücken, Veneers, Inlays, Onlays etc. zeigt gewisse Charakteristika, die Probleme mit sich bringen können. Beim Aushärten der Einbettmasse findet eine exotherme Reaktion statt, welche eine Expansion der Einbettmasse zur Folge hat. Der Verlauf des Abbindeprozesses bestimmt das Ergebnis der Arbeit maßlich und qualitativ. Somit ist es sehr wichtig, die Bedingungen für den Abbindeprozeß konstant zu halten oder Abweichungen der Umgebungsbedingungen oder des Materials gezielt kompensieren zu können. Dadurch sind reproduzierbare Ergebnisse in Paßgenauigkeit und Qualität möglich, die zur Verringerung des Kosten- und Zeitaufwandes für Zahnarzt, Zahntechniker als auch den Patienten beitragen.

Das Abbindeverhalten und damit die Expansion zahntechnischer Einbettmassen ist von verschiedenen Faktoren abhängig. So wird die Expansion der Einbettmasse beispielsweise durch das Verhältnis von Anmischkonzentrat zu Wasser beeinflußt. Je mehr Konzentrat verwendet wird, desto höher ist die Expansion. Ferner hat auch die Anmischdauer und -intensität einen Einfluß auf das Abbindeverhalten. Natürliche Variationen werden zudem bedingt durch die Ausgangsmaterialien der Einbettmassen, die sich dann auf das Abbindeverhalten auswirken.

Eine große Rolle spielt die Verarbeitungstemperatur von Pulver und Flüssigkeiten. So nimmt bei einer Verarbeitungstemperatur von über 22°C die Abbindeexpansion stark zu. Es wird deswegen allgemein empfohlen, eine gleichbleibende Temperatur von Liquid, Pulver, Wasser und Anrührgefäß einzuhalten, die idealerweise bei ca. 18-20°C liegen soll. Trotz dieser Maßnahmen besteht weiterhin das Problem, daß das Abbindeverhalten sich von Guß zu Guß unterscheidet und nicht gezielt kontrollierbar ist.

Wichtig ist besonders der Temperaturverlauf beim Abbinden. Nach dem Anmischen wird die Einbettmasse in die Muffelform eingegossen. Während des Aushärtens nimmt die Temperatur der Einbettmasse stetig zu, bis eine Peaktemperatur erreicht ist, bei welcher die Einbettmasse abbindet. Danach kühlt die Masse wieder ab. Während der Zeit vom Eingießen bis zum Abbinden expandiert die Masse ständig. Die Steigung des Temperaturanstieges des Abbindevorganges kann variieren, je nach den Ausgangs- und Umgebungsbedingungen. Bislang ist es daher dem Zahntechniker überlassen, seine Erfahrung zu nützen und den Abbindevorgang je nach den Bedingungen zeitlich zu steuern.

Um diese Ungenauigkeiten möglichst gering zu halten, neigen Zahntechniker dazu, stets dieselbe Einbettmasse zu verwenden. Dadurch können die gesammelten Erfahrungen immer weiter verfeinert werden. Häufig besteht jedoch der Wunsch nach einer anderen Einbettmasse, so daß dies viele Fehlversuche und lange Versuchsserien nach sich ziehen kann. Besonders problematisch ist es, wenn der Zahntechniker eine neue Einbettmasse ausprobieren möchte. Es ist für diesen nur schwer möglich, innerhalb eines überschaubaren Zeitraumes festzustellen, ob eine neue Einbettmasse den spezifischen Anforderungen seines Labors gerecht wird.

Ein Ansatz zum Lösen dieser Probleme ist ein Muffelformer, der auf seiner Außenseite ein thermosensitives Element trägt, das mit Farbumschlag auf Temperaturveränderungen reagiert. Schlägt die Farbe um, so erkennt der Zahntechniker, daß die Abbindezeit bis zu einem gewissen Punkt abgelaufen ist, und er kann die Muffelhülse entfernen. Nachteil dieser Vorrichtung ist jedoch, daß diese relativ ungenau ist. In Kombination mit den bekannten Maßnahmen zur Steuerung des Abbindeverhaltens, Einhalten der Temperatur, Mischverhältnis Konzentrat/Wasser oder der Rührzeit trägt sie zwar zur Verbesserung der Expansionssteuerung bei, insgesamt betrachtet ist diese Verbesserung jedoch zu ungenau. Es besteht somit weiterhin das Problem, daß die Ergebnisse nicht konstant sind und sich das Abbindeverhalten ungünstigstenfalls von Guß zu Guß unterscheidet.

Dies gilt insbesondere auch für sog. Speedeinbettmassen, die in zunehmendem Maße eingesetzt werden, da die Produktivität und meistens auch die Schnelligkeit für die Bereitstellung einer Dental-Arbeit entscheidend sind. Ein weiterer Vorteil dieser Speedeinbettmassen besteht im effektiveren Einsatz der Vorwärmeöfen. Während bei der sog. Übernachttechnik der Ofen immer wieder einen bestimmten Temperaturverlauf durchfahren muß, und nach jedem Vorgang eine Abkühlzeit notwendig ist, kann bei der Speedeinbettmasse eine Arbeit nach der anderen in den Ofen gestellt werden. Neben der Zeitersparnis wird also auch weniger Energie benötigt. Nachteil ist die schlechte Steuerbarkeit der Expansion, die in zeitlich sehr engem Rahmen ablaufen muß und auch vom Betrag her wesentlich geringer ist als bei der Übernachttechnik.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem sich die genannten Nachteile vermeiden lassen. Ferner soll eine Vorrichtung bereitgestellt werden, mit der das Verfahren angewendet werden kann, um die Guß-Wiederholbarkeit zu verbessern.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 8.

Hauptvorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung ist es, daß die für das Abbindeverhalten der Einbettmassen wesentlichen Parameter gezielt überwacht werden können. Es ist nicht nur eine ungefähre Kontrolle möglich, wie dies erreicht wird durch die Verfahren und Vorrichtungen des Standes der Technik, sondern die Expansion kann zu allen Zeitpunkten zuverlässig und definiert kontrolliert werden, so daß eine hohe Reproduzierbarkeit erreicht wird.

Vorteilhaft ist ferner, daß auch weniger geübte und erfahrene Mitarbeiter mit der Verarbeitung der Einbettmasse betraut werden können. Mit Hilfe des neuen Verfahrens und der neuen Vorrichtung lassen sich Fehler minimieren, und es kann auch von ungeübten Personen angewandt werden.

Ferner bringt die Erfindung erhebliche Arbeitserleichterungen mit sich. Da die Kontrolle des Abbindens automatisch abläuft, kann der Techniker seine Aufmerksamkeit auf andere Tätigkeiten richten und braucht nicht laufend den Abbindezustand zu kontrollieren.

Mit dem neuen Verfahren ist außerdem eine leichte und zuverlässige Kontrolle des Abbindeverhaltens anderer Einbettmassen als der gewohnten möglich. Dies gilt insbesondere dann, wenn an die Meßstation ein Datenverarbeitungssystem angeschlossen ist, mit welchem sich beispielsweise die Kenndaten zuvor noch nicht eingesetzter Einbettmassen mit denen bekannter vergleichen lassen. So können die gesammelten Erfahrungen auch archiviert und auf andere Produkte übertragen werden.

In Verbindung mit einem Datenverarbeitungssystem ist weiterhin vorteilhaft, daß sich mit geeigneter Software die Produktspezifität laufend verbessern läßt. Ein lernfähiges System kann die aufgenommenen Daten laufend mit den neuen Daten vergleichen und so entscheidend zur Anwendungssicherheit beitragen.

Ein Ausführungsbeispiel wird nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Meßstation in schematischer Darstellung.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung um eine Meßstation 1. Auf diese Meßstation 1 wird eine Muffel 2 mit einer Basis 3 aufgesetzt. Dieses Aufsetzen der Muffel 2 auf die Meßstation 1 erfolgt insbesondere sofort nach dem Eingießen der Einbettmasse 10, wie dies mit dem Pfeil angedeutet ist. Die Meßstation 1 mißt mit Sensoren 5a bzw. 5b insbesondere die Expansionsparameter. Vorgesehen sind zum Bestimmen der Expansion der aushärtenden Einbettmasse 10 sowohl Temperatursensoren 5a als auch Dehnungssensoren 5b. Diese können nebeneinander vorgesehen sein, es kann jedoch auch nur ein einzelner Sensortyp eingesetzt werden.

Die Sensoren 5a, 5b erfassen sowohl an der Muffel 2 als auch innerhalb der Einbettmasse 10 selber die Temperatur- bzw. Dehnungs-Werte. Deshalb können sich die Sensoren z. B. an der Wand, im Mantel, im Deckel oder in der Basis der Muffel 2 befinden. Es wird bevorzugt, daß sich ein Temperatursensor 5a zentral in der Basis 3 der Muffel 2 befindet, bevorzugt unmittelbar unter dem abzuformenden Objekt 4. Dehnungssensoren 5b hingegen werden bevorzugt an der Wand oder im Mantel der Muffel 2 fixiert, da so die Ausdehnung der Einbettmasse 10 in Radialrichtung bestmöglich meßbar ist. Die Sensoren 5a, 5b können auch integraler Bestandteil der Muffel 2 sein. Vorzugsweise sind die Sensoren 5a, 5b jedoch in die Meßstation 1 integriert, ebenso wie ein weiter Sensor 5c auf Kontaktbasis, der das Aufsetzen bzw. Einstellen der Muffel 2 auf bzw. in die Meßstation erfaßt.

Die Expansion der Einbettmasse wird bevorzugt kontinuierlich gemessen, so daß Abweichungen schnellstmöglich bemerkt werden. Dadurch kann, falls noch möglich, korrigierend eingegriffen werden bzw. der Vorgang rechtzeitig abgebrochen werden, so daß keine weiteren Kosten auftreten.

Die Meßstation 1 kann sowohl manuell als auch elektronisch gesteuert werden. Vorgesehen ist zum einen, daß die Aufnahme der Temperatur- bzw. Dehnungswerte manuell gestartet wird, z. B. über die Bedienknöpfe 6, zum anderen, daß das Starten der Meßstation 1 automatisch erfolgt, z. B. beim Aufsetzen der Muffel 2 in die Station 1 über den Kontakt-Sensor 5c oder bei Erreichen einer bestimmten Solltemperatur. Dies kann beispielsweise über das Aktivieren von weiteren Kontaktpunkten oder -sensoren 5c geschehen, über Gewichtssensoren oder auch über das Durchqueren einer Lichtschranke bzw. Berühren eines Tastschalters oder eines Mikroschalters.

Die aufgenommenen Meßwerte der Temperatur und/oder Dehnung können entweder direkt in der Meßstation 1 selber verarbeitet werden oder gespeichert werden, oder aber sie können an eine Auswerteeinheit 7 mit Mikroprozessor weitergeleitet werden. Dort könnte die Verarbeitung der erfaßten Daten erfolgen. Es kann zusätzlich eine Anzeige 8 vorgesehen sein. Vorteilhaft sind auch ein oder mehrere Eingänge 9, die Daten, z. B. von externen Geräten, wie z. B. Mixern oder Öfen, dem Datenverarbeitungssystem der Meßstation 1 bzw. der Auswerteeinheit 7 zuführen. So können die Daten des Abbindeverhaltens mit denen des Aushärtens und des Mischens verglichen werden und so eine immer genauere und vollständigere Anpassung erfolgen. Deshalb ist vorgesehen, daß die Auswerteeinheit 7 sowohl Daten von der Meßstation 1 aufnehmen als auch diese steuern kann. Hierfür sind verschiedene Schnittstellen, wie z. B. RS-232, vorgesehen. Auch eine Infrarotschnittstelle kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein.

Es wird bevorzugt, daß bei Erreichen eines definierten Temperatur- bzw. Dehnungspunktes oder -bereiches ein Signal abgegeben wird. Vorzugsweise wird dieses Signal bei Erreichen des an der Anzeige 8 angedeuteten Temperaturpeaks 8a abgegeben. Dieses Signal kann beispielsweise ein optisches oder akustisches Signal sein. Vorzugsweise wird zusätzlich ein Frühwarnsignal zur Einleitung des nächstfolgenden Arbeitsschrittes (z. B. Entfernung des Muffelformers) abgegeben.

Als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die Meßstation 1 Aufnahmen für mehrere Muffeln 2 haben kann. Diese Aufnahmen, wie dies hier mit dem Bezugszeichen 2' für eine flache, topfförmige Vertiefung auf der Meßstation 1 angedeutet ist, können für in Form und Größe identische Muffeln 2 ausgelegt sein oder aber es können verschiedene Formen und Größen vorgesehen sein.

Die Aufnahme 2' der Meßstation 1 für die Muffel 2 kann mit Rastungen versehen sein, so daß die Muffel 2 sicheren Halt in der Aufnahme 2' findet. Diese Rastung kann zugleich den Kontakt- Sensor 5c zum Starten des Meßvorganges enthalten sowie zur Identifizierung unterschiedlicher Muffelgrößen dienen.

Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels kann eine Meßstation 1 zusätzlich oder ausschließlich eine Zeitschaltuhr (Timer) enthalten, welche manuell oder automatisch mit dem Belegen der Aufnahmen 2' durch die Muffel(-n) 2, insbesondere über den Kontakt-Sensor 5c gestartet werden kann. Dieser Timer soll bei zumindest zwei verschiedenen, einstellbaren Zeitpunkten, insbesondere 3 bis 5 Minuten nach dem Peak 8a und weiteren ein bis zwei Minuten jeweils ein Warnsignal abgeben können, um den Zahntechniker zum Herausnehmen der Muffel aus der Meßstation 1 und darauffolgenden Einstellen in den Vorwärmeofen aufzufordern.

Claims (17)

1. Verfahren zur Kontrolle des Abbindeverhaltens zahntechnischer Einbettmassen, insbesondere sog. Speedeinbettmassen, dadurch gekennzeichnet, daß Verhaltensparameter, insbesondere die Expansion der Einbettmasse (10) während des Abbindens bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Expansion mittels des Temperaturverlaufes bestimmt wird, insbesondere mit einem Temperatursensor (5a).

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Expansion mittels eines Dehnungssensors (5b) bestimmt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung der Expansion kontinuierlich erfolgt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen eines gewissen Temperatur- und/oder Expansionspunktes (8a) ein Warnsignal erzeugt wird, insbesondere ein akustisches oder optisches Signal.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Frühwarnsignal erzeugt wird, insbesondere zur Einleitung nächster Arbeitsschritte.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Starten des Meßvorganges automatisch erfolgt, insbesondere beim Einsetzen einer Muffel (2) in die Meßstation (1), vorzugsweise über Kontakt-Sensoren (5c), Gewichtssensoren und/oder Lichtschranken.

8. Meßstation zur Kontrolle des Abbindeverhaltens zahntechnischer Einbettmassen, insbesondere sog. Speedeinbettmassen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (5a, 5b, 5c) zur Ermittlung des Einsetzens der Muffel (2) in die Meßstation (1), des Temperaturverlaufes und/oder der Expansion der Einbettmasse (10) vorgesehen ist.

9. Meßstation nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (5a, 5b, 5c) insbesondere im Boden, Deckel oder Mantel der Muffel (2) angebracht ist.

10. Meßstation nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (5a, 5b, 5c) an der Meßstation (1) fest angeordnet ist.

11. Meßstation nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstation (1) mindestens eine Aufnahme (2') für wenigstens eine Muffel (2) aufweist.

12. Meßstation nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (2') Rastungen zum Fixieren und/oder Identifizieren der Muffel(-größe) (2) enthält.

13. Meßstation nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (2') für die Muffel(-n) (2) Kontaktpunkte oder -sensoren (5c) zum Starten des Meßvorganges enthält.

14. Meßstation nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstation (1) mit einer Auswerteeinheit (7) verbindbar ist oder diese in die Meßstation (1) integriert ist.

15. Meßstation nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Schnittstelle zum Datenaustausch und/oder zum Anschluß von Zusatzgeräten, wie z. B. Mischgerät, Ofen, externe Meß- und Anzeigegeräte, PC vorgesehen ist.

16. Meßstation nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstation (1) einen Datenspeicher enthält.

17. Meßstation nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstation (1) eine Zeitschaltuhr enthält, die beim Einstellen bzw. Aufsetzen der Muffel (2), insbesondere über den Sensor (5c) aktivierbar ist.