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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Gießen dentaler Prothesen wie z. B. eine Füllung, eine Krone, eine Unterfläche, ein Implantat und obere Teile von Implantaten aus Edelmetallen oder Nichtedelmetallen.
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Hintergrund der Erfindung
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Ein Verlust einiger oder aller Zähne infolge von Karies (Zahnverfall), periodontaler Krankheit und dergleichen verursacht nicht nur eine funktionelle Abweichung beim Reden und Kauen und/oder eine Änderung der Gesichtserscheinung, sondern auch die Gesundheit des gesamten Körpers wird negativ beeinflusst. Es ist daher wichtig, daß eine Behandlung sobald wie möglich durchgeführt wird, um den fehlenden Zahn (oder Zähne) wiederherzustellen. Gemäß einem bekannten Wiederherstellungsverfahren wird ein metallischer Abguss anstelle des fehlenden Teils der Zähne gesetzt. Dentale Prothesen zum Wiederherstellen fehlender Teile von Zähnen können jedoch nicht in Massenproduktion hergestellt werden, da die Zahnform für jeden Patienten einzigartig ist und außerdem die Größe und Form des fehlenden Teils je nach Fall unterschiedlich ist. Es ist daher notwendig, Prothesen herzustellen, die je nach dem Fall eines jeden Patienten eine spezielle Form haben. Die Prothese muss auch mit einem hohen Genauigkeitsgrad gefertigt werden, um eine korrekte Okklussion zu erzeugen. So wird auf dem Gebiet des dentalen Gießens das Verfahren des verlorenen Wachses, das bekannt ist für die Bereitstellung eines hohen Abguss-Genauigkeitsgrades, im allgemeinen verwendet, um Abgüsse zu erhalten, die die obigen Anforderungen erfüllen.
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19 ist ein Flussdiagramm, welches das Verfahren des dentalen Gießens gemäß dem Verfahren des verlorenen Wachses zeigt. In 19 sind die Schritte zum Herstellen von Prothesen für die Verwendung zur Zahnbehandlung beschrieben. Zunächst nimmt ein Zahnarzt ein negatives Abdruckmodell des Mundes und der Zähne um dem Objektteil eines Patienten auf (Schritt S1). Ein Zahntechniker gießt Modelliermaterial, wie z. B. Gips, in den negativen Abdruck und verfestigt das Material, um ein positives Modell zu erzeugen (Schritt S2). Der Zahntechniker formt eine gewünschte Art eines Gussmodells, wie z. B. eine Füllung oder Krone unter Verwendung von Wachs oder Harz für das positive Modell (Schritt S3). Ein Eingießdraht zur Ausbildung eines Eingießkanals wird an einem geeigneten Teil des Gießmodells mit Wachs oder dergleichen festgemacht (Schritt S4). Danach wird das Gießmodell von dem positiven Modell abgelöst, und das freie Ende des Eingießdrahts wird in einen aus Gummi gefertigten Tiegelformer gestochen (Schritt S5).
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20 ist eine Vorderansicht eines Gießmodells, das auf einem allgemein verwendeten Tiegelformer montiert ist. Der Tiegelformer 90 hat eine konische Basis 91, die an seinem Mittelpunkt ausgebildet ist, und ein Loch 92 zum Einführen eines Eingießdrahtes 94 ist an dem Oberteil der konischen Basis 91 ausgebildet. Das Loch 92 ist mit erweichtem Wachs gefüllt, und das freie Ende des Eingießdrahts 94 (an dem das Gießmodell 93 festgemacht ist) ist in das weiche Wachs eingeführt. Wenn sich das Wachs verfestigt, ist das Gießmodell 93 an dem oberen Teil der konischen Base 91 mit dem Eingießdraht 94 befestigt.
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Ein metallischer zylindrischer Ring (nicht gezeigt) ist auf den Tiegelformer 90 aufgepasst, so daß das Gießmodell 93 durch den Ring umgeben ist, und Umkleidungsmaterial wie Gips oder Phosphat wird in den metallischen Ring gegossen, um das Gießmodell 93 zu verbergen (Schritt S6). Nachdem das Umkleidungsmaterial verfestigt ist, wird der Tiegelformer 90 entfernt, der Eingießdraht 94 wird herausgezogen, und der Ring wird auf eine hohe Temperatur erhitzt. Durch Erhitzen wird das Wachs im Innern weggebrannt, wobei ein Hohlraum übrig bleibt, der dem Eingießdraht 94 und dem Gießmodell 93 entspricht. Auf diese Weise wird eine Gießform erhalten (Schritt S7).
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Unter Erhitzung der Gießform auf eine voreingestellte Temperatur wird geschmolzenes Metall in einen Speicherbehälter am Oberteil der Gießform gegossen, die eine konische Vertiefung ist, deren Form der konischen Basis des Tiegelformers entspricht. Das geschmolzene Metall fließt durch den Eingießkanal in den Hohlraum. Dies wird als sogenannte Gießarbeit bezeichnet (Schritt S8). Nachdem sich das eingegossene Metall abgekühlt und verfestigt hat, wird die Gießform zerbrochen, um den inneren Abguss herauszunehmen (Schritt S9). Daraufhin werden unnötige Teile, wie z. B. Rand- bzw. Fransenmetalle, entlang des Eingießkanals von dem Abguss entfernt, und Nachbehandlungen, wie Besanden der Oberfläche des Gusses, werden durchgeführt (Schritt S10). Somit ist die Prothese fertiggestellt.
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Im allgemeinen wird die oben beschriebene Herstellungsarbeit durch einen Zahntechniker durchgeführt. Herkömmlicherweise wird in der Arbeit des Schrittes S7 ein Elektroofen, ein sogenannter ”Ringofen”, verwendet, um den Ring zum Wegbrennen des Wachses zu benutzen und die Gießform auf eine voreingestellte Temperatur zu Erhitzen. Die Gießarbeit von Schritt S8 wird durchgeführt, indem man z. B. eine Druckgießvorrichtung mit einer invertierenden Gießkammer verwendet. Ein Beispiel dieser Art einer Gießvorrichtung ist in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung
JP 2000 176 629 A offenbart.
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Die obige Art einer Gießvorrichtung enthält eine um 180° drehbare Kammer, in der ein Tiegel und eine Gießform entgegengesetzt angeordnet sind, so daß der Oberteil des Tiegels und der Speicherbehälter der Gießform einander gegenüberstehen. Mit dieser Gießvorrichtung wird die Gießarbeit wie unten beschrieben durchgeführt. Indem man zunächst den Tiegel mit seinem offenen Oberteil direkt nach oben anordnet, werden Legierungsbarren in den Tiegel gelegt und der Tiegel erhitzt, um die Legierung zu schmelzen. Die auf etwa 800 bis 900°C erhitzte Gießform wird dann oberhalb des Tiegels abgestellt, so daß der Speicherbehälter nach unten gerichtet ist. Daraufhin wird die Kammer dicht verschlossen und mit einer Vakuumpumpe evakuiert. Folglich nimmt der Druck in dem Hohlraum der Gießform ab. Danach wird die Gießkammer zu einer vorbestimmten Zeit auf den Kopf gestellt, so daß der offen Oberteil des Tiegels nach unten gerichtet ist. Das geschmolzene Metall in dem Tiegel wird dann in den Speicherbehälter der Gießform gegossen. Das geschmolzene Metall verschließt die Eingießöffnung des Eingießkanals, so daß der Druck in dem Hohlraum der Gießform niedrig gehalten wird. Danach wird die Evakuierung der Gießkammer gestoppt, und es werden Druckluft, Inertgas oder eine andere Art von Gas zugeführt, um den Druck in der Kammer zu erhöhen. Die Druckdifferenz zwischen der Kammer und dem Hohlraum der Gießform zwingt das geschmolzene Metall dazu, durch den Eingießkanal in den Hohlraum der Gießform zu fließen. So wird das Eingießen des geschmolzenen Metalls abgeschlossen.
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Bei der oben beschriebenen Art einer Gießvorrichtung ist es notwendig, die Eingießarbeit unmittelbar nach dem Schmelzen der Legierung in dem Tiegel durchzuführen. Der Grund hierfür besteht darin, daß das Metall in dem geschmolzenen Zustand über eine übermäßige Zeitdauer eine Oxidierung oder andere Qualitätsänderungen in dem Metall bewirkt, wodurch das Produkt fehlerhaft wird. Daher ist es nach dem Schmelzen des Metalls notwendig, die erhitzte Gießform aus dem Ringofen herauszunehmen und sie sobald wie möglich in die Gießform zu setzen, um die oben beschriebene Eingießarbeit durchzuführen. Was den Ringofen anbelangt, muss das Brennen für eine bis einige Stunden bei etwa 700 bis 800°C durchgeführt werden. Daher ist es notwendig, den Ring in den Ofen zu setzen, das Brennen zu einem geeigneten Zeitpunkt durchzuführen, wobei vom Zeitpunkt des Eingießens des geschmolzenen Materials zurückgerechnet wird.
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Da es erforderlich ist, verschiedene Formen von Prothesen herzustellen, verbringen daher Zahntechniker viel Zeit und Arbeit, um die oben beschriebene Gießarbeit durchzuführen. Desweiteren müssen die Temperaturen und Zeitdauern zum Brennen des Rings und Schmelzen des Metalls je nach der Auswahl des Umhüllungsmaterials und des Legierungsmaterials passend bestimmt werden, da eine gewünschte Qualität einer Prothese nicht erzielt werden kann, wenn die Einstellungen unpassend sind. Bei der herkömmlichen Vorgehensweise entstehen jedoch nicht wenige fehlerhafte Prothesen (z. B. mit einem fehlenden Teil) infolge unpassender Einstellung der Vorrichtungen, falscher Reihenfolge der Arbeit und/oder versehentlichen Auslasses einer Arbeit. Dies ist unvermeidbar, wenn die Gießarbeit wie oben beschrieben von Hand durchgeführt wird.
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Aus der
DE 199 59 60 A1 ist eine Vorrichtung zum Gießen dentaler Prothesen bekannt, bei der in einer luftdichten Kammer ein Tiegel und eine Hohlform angeordnet sind, wobei der Tiegel beheizbar und die Kammer drehbar ist. Mittels eines Positionssensors kann eine vorgegebene Winkelposition der Kammer detektiert werden. Vorhandene Speichermittel gestatten das Speichern einer Zeitverzögerung, während mittels einer Druckkontrolleinheit eine Drucküberwachung des in der Kammer herrschenden Druckes möglich ist. Auf diese Weise ist zu einem vorbestimmten Zeitpunkt ein Druckgas in der luftdichten Kammer bereitstellbar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Gießen dentaler Prothesen zu schaffen, die die Wirksamkeit der Gießarbeit stark verbessert, während falsche Vorgänge bei der Eingießarbeit verhindert werden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe enthält die Vorrichtung zum Gießen von Dentalprothesen gemäß der vorliegenden Erfindung die folgenden Elemente:
- a) eine Ringablage-Plattform, auf der ein zylindrischer Ring mit einem Gießmodell eines im Innern verdeckten thermisch sublimierenden Materials abgelegt werden kann;
- b) eine Brenneinheit mit einer Hebestufe und ein Ofen zum Erhitzen des zylindrischen Rings mit dem Gießmodell zum Ausbilden einer Gießform, wobei der Ofen den Oberteil der Hebestufe abdeckt, wenn die Hebestufe auf eine voreingestellte Höhe angehoben wird;
- c) eine Tiegelablage-Plattform, auf der ein Tiegel, der ein Gießmaterial enthält, abgestellt werden kann;
- d) eine Gießeinheit einschließlich einer Kammer mit einem um eine horizontale Achse drehbaren zylindrischen Behälter und einer Abdeckung zum Schließen des offenen Oberteils des Behälters, einem Abdeckmechanismus zum Festmachen und Ablösen der Abdeckung an bzw. von dem Oberteil des Behälters, einer Heizvorrichtung zum Zuführen von Wärme an den Behälter, um das Gießmaterial in dem Tiegel zu schmelzen, wenn der Tiegel in den Behälter gebracht wird und die Gießform über dem Tiegel positioniert wird, so daß der Eingießkanal der Gießform zu dem offenen Oberteil des Tiegels weist, und einem Kammerantrieb zum Drehen der Kammer um die horizontale Achse, nachdem das Gießmaterial geschmolzen worden ist;
- e) einen Ringförderer zum Halten des Rings der Ringablage-Plattform und Befördern des Rings auf die Hebestufe der Brenneinheit, zum Halten des Rings nach dem Brennen und Positionieren des Rings über dem in dem Behälter der Gießeinheit enthaltenen Tiegel und zum Halten des Rings nach einem Gießvorgang und Zurückbringen des Rings zu der Ringablage-Plattform;
- f) einen Tiegelförderer zum Halten des Tiegels auf der Tiegelablage-Plattform und Befördern des Rings auf dem Behälter der Gießeinheit und zum Herausnehmen des Tiegels aus dem Behälter und Zurückbringen des Tiegels zu der Tiegelablage-Plattform; und
- g) eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern der Brenneinheit, der Gießeinheit, des Ringförderers und des Tiegelförderers derart, daß das Erhitzen des Rings über eine voreingestellte Zeitdauer das Erhitzen des Tiegels und die Gießarbeit gemäß einer voreingestellten Abfolge durchgeführt werden.
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Mit der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Arbeit folgendermaßen durchgeführt. Zuerst bereitet der Bediener den zylindrischen Metallring mit dem Gießmodell eines im Innern abgedeckten thermisch sublimierenden Materials (z. B. Wachs) vor und legt den Ring auf der Ringablage-Plattform ab. Der Bediener legt auch den Tiegel, der das Gießmaterial (z. B. Legierungsbarren) enthält, auf der Tiegelablage-Plattform ab.
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Daraufhin wird unter Verwendung der Steuerung der Steuerungsvorrichtung der automatische Gießbetrieb folgendermaßen durchgeführt: Zunächst hält der Ringförderer den Ring auf der Ringablage-Plattform fest und befördert ihn auf die Hebestufe der Brenneinheit. Daraufhin bewegt sich die Hebestufe zu der voreingestellten Höhe nach oben, damit der Ring in dem Ofen enthalten ist. In dem Ofen wird der Ring über eine voreingestellte Zeitdauer hinweg gebrannt, um das thermisch sublimierende Material wegzubrennen und das Umhüllungsmaterial zu brennen. So wird eine Gießform mit einem Hohlraum gewonnen, der dem Gießmodell entspricht. Zu einem Zeitpunkt, der um die voreingestellte Zeitdauer früher als der Zeitpunkt des Beendigens des Brennens liegt, hält der Tiegelförderer den Tiegel auf der Tiegelablage-Plattform und stellt ihn in den Behälter der Gießeinheit. Der Behälter wird erhitzt, um die voreingestellte Temperatur aufrechtzuerhalten, bei der das Gießmaterial in dem Tiegel schmilzt.
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Der Ring, der in dem Ofen gebrannt wird, ist für die Verwendung fertig, wenn das Gießmaterial vollständig geschmolzen ist, woraufhin der Ringförderer den Ring mit der im Innern gebildeten Gießform von der Brenneinheit zu einer Position oberhalb des Tiegels in den Behälter befördert. Nachdem der Ring abgesetzt ist, bewegt der Abdeckmechanismus die Abdeckung, um den Behälter zu verschließen, wodurch die Kammer dicht verschlossen wird. Daraufhin dreht der Kammerantrieb die Kammer um die horizontale Achse herum, um zu bewirken, daß das geschmolzene Gießmaterial in die Gießform fließt. Diese Eingießarbeit kann vorzugsweise mit einer Drucksteuerung durchgeführt werden, die die folgenden Schritte enthält: Entfernen der Luft aus der Kammer vor dem Umdrehen der Kammer, um einen niedrigen Druck in dem Hohlraum zu erzeugen; und Erhöhen des Drucks in der Kammer, um ein sanftes Fließen des Gießmaterials in den Hohlraum zu unterstützen. Nachdem das in den Hohlraum gegossene Gießmaterial sich verfestigt hat, bringt der Kammerantrieb die Kammer in die ursprüngliche (normale) Position zurück. Der Abdeckmechanismus bewegt dann die Abdeckung, um den Behälter zu öffnen, der Ringförderer befördert den Ring zu der Ringablage-Plattform, und der Tiegelförderer fördert den Tiegel zu der Tiegelplattform.
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Somit ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung einen automatisierten Prozess ausgehend vom Brennen des Rings bis zur Beendigung des Gießens. Das einzige, das der Bediener zu tun hat, ist das Entfernen des Tiegelformers von dem Ring nach der Verfestigung des Umkleidungsmaterials, um einen Tiegel mit im Innern enthaltenen Legierungsbarren vorzubereiten und um den Ring und den Tiegel an voreingestellte Plätze in der Vorrichtung zu stellen. Der Bediener muss keine mühselige herkömmliche Arbeit verrichten, wie z. B. das Herausnehmen des Rings aus dem Ofen und das Abstellen des Rings an der Gießvorrichtung. Somit wird die Arbeitsbelastung des Bedieners stark verringert, so daß die Arbeitseffizienz verbessert wird. Desweiteren wird die Anzahl fehlerhafter Produkte aufgrund eines falschen Betriebs oder eines Fehlers des Bedieners stark verringert.
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Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhält jeder Ringförderer und Tiegelförderer einen Arm mit einem Greifer zum Halten eines Gegenstands; einen Drehmechanismus zum Drehen des Arms um eine vertikale Achse; einen Hebemechanismus zum vertikalen Bewegen des Arms; und einen Bewegungsmechanismus zum Bewegen des Arms entlang eines horizontalen linearen Weges, wobei die Bewegungsmechanismen der beiden Förderer gemeinsam eine Führung enthalten, entlang der die Arme bewegt werden. Unter diesem Aufbau bevorzugt man es auch, die Ringablage-Plattform sowie die Brenneinheit durch die Führung hindurch anzuordnen und die Tiegelablage-Plattform sowie die Gießeinheit durch die Führung hindurch anzuordnen. Dieser Aufbau ergibt eine wirkungsvolle Nutzung des ebenen Raums dank der symmetrischen Anordnung der Bestandteile durch die Führung hindurch.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthält der Abdeckmechanismus einen Abdeckungs-Befestigungsmechanismus, um vertikale Anbringungs-/Ablösung-Bewegungen der Abdeckung zu gestatten, wenn die Kammer in der normalen Position ist, während die Abdeckung befestigt wird, um zu verhindern, daß sie von dem Behälter herabfällt, wenn die Kammer umgedreht wird. Der Abdeckungs-Befestigungsmechanismus enthält ein an dem oberen Ende des Behälters angebrachtes Rad. Das Rad hat Zähne, die zumindest an einem Teil des äußeren Umfangs ausgebildet sind, und eine von dem inneren Umfang hervorstehende Stoppvorrichtung. Mehrere Vorsprünge sind an voreingestellten Winkelschritten um die horizontale Achse an einem Teil ausgebildet, bei dem die Vorsprünge mit den Zähnen des Rades in Eingriff sind. Die Abdeckung hat eine Kerbe, die zu derselben Position wie die Stoppvorrichtung gelangt, wenn die Kammer in der normalen Position ist.
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Wenn bei dem obigen Aufbau der Abdeckungsantrieb die Abdeckung absenkt, während die Kammer in der normalen Position ist, bewegt sich die Stoppvorrichtung der Abdeckung an der Kerbe des Rades vorbei, so daß die Abdeckung die Höhe erreichen kann, bei der die Abdeckung den Behälter dicht abschließt. Wenn bei der Eingießarbeit die Kammer zu der umgekehrten Position gedruckt wird, dreht sich das Rad aufgrund des Eingriffs der Zähne mit den Vorsprüngen, wodurch bewirkt wird, daß die Stoppvorrichtung von der Kerbe weg ist und die Abdeckung auf den Behälter drückt. So kann durch den obigen Aufbau die Abdeckung sicher verschlossen werden, um den Behälter zu verschließen, ohne daß man elektrische oder andere Arten von Antriebsquellen verwendet.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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1 ist eine Vorderansicht des Hauptteils einer Vorrichtung als Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine Draufsicht des Hauptteils der Vorrichtung des Ausführungsbeispiels.
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3A und 3B zeigen die Einzelheiten eines Teils der Ringablage-Plattform des Ausführungsbeispiels, wobei 3A eine Draufsicht und 3B die Vorderansicht ist.
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4 zeigt den Aufbau des Ringförderers E und der Brenneinheit S in der Ansicht von links in 1.
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5 zeigt den Aufbau der Brenneinheit S der Ansicht von links in 1.
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6 zeigt den Aufbau des Tiegelförderers G und der Gießeinheit H in der Ansicht von rechts in 1.
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7 zeigt den Aufbau des Ringförderers E und der Gießeinheit H in der Ansicht von rechts in 1.
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8 zeigt den Aufbau der Gießeinheit H in der Ansicht von rechts in 1.
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9 zeigt den Aufbau der Gießeinheit H in der Ansicht von rechts in 1.
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10A und 10B zeigen die Kammer der Gießeinheit H, wobei 10A eine Draufsicht und 10B eine Vorderansicht sind.
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11A und 11B zeigen die Kammer der Gießeinheit H, wobei 11A eine Draufsicht und 11B eine Vorderansicht sind.
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12A und 12B zeigen die Kammer der Gießeinheit H, wobei 12A eine Draufsicht und 12B eine Vorderansicht sind.
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13A und 13B zeigen die Kammer der Gießeinheit H, wobei 13A eine Draufsicht und 13B eine Vorderansicht sind.
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14A bis 14E zeigen die Vorgänge des Verschließens der Abdeckung der Kammer.
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15 ist eine vertikale Schnittansicht der Kammer.
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16A und 16B zeigen einen Positioniermechanismus zum Korrigieren der Position der Kammer.
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17 ist ein Steuerungssequenz-Diagramm der Vorrichtung des Ausführungsbeispiels.
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18 ist ein Steuerungssequenz-Diagramm der Vorrichtung des Ausführungsbeispiels.
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19 ist ein Flussdiagramm, das die Verfahrensschritte des Gießens der dentalen Prothese durch das Verfahren des verlorenen Wachses zeigt.
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20 zeigt ein Gießmodell, das in einen allgemein verwendeten Tiegelformer geschoben ist.
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Ausführliche Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.
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Es wird nun ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der begleitenden Zeichnung beschrieben.
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Zunächst wird der Aufbau der Vorrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. In 1.2 hat die Vorrichtung 1 ein Gehäuse 2 mit einem Tisch 3 am Oberteil, auf dem eine Ringablage-Plattform C, eine Tiegelablage-Plattform D, ein Ringförderer E, ein Tiegelförderer F, eine Brenneinheit G und eine Gießeinheit H angeordnet sind. Die Ringablage-Plattform C hat eine maximale Kapazität von fünf Ringen A, und die Tiegelablage-Plattform D hat eine maximale Kapazität von fünf Tiegeln B. Der Ringförderer E und der Tiegelförderer F sind so aufgebaut, daß sie den Ring A bzw. den Tiegel B halten und befördern. Die Brenneinheit G ist in der Lage, zwei Stück der Ringe A mit unabhängigen Temperatursteuerungen gleichzeitig zu erhitzen. Die Gießeinheit H ist tätig, um den Tiegel B zu erhitzen, um die in dem Tiegel B enthaltene Legierung zu schmelzen und um die Gießarbeit an dem Ring durchzuführen, indem eine Gießform durch Brennen gebildet worden ist. Das Gehäuse 2 umschließ eine Steuerungseinheit zum Steuern des mechanischen und elektrischen Betriebs der Bestandteile der Vorrichtung und einen Mechanismus zum Zuführen und Stoppen der Druckluft. Eine Betätigungstafel 4 ist in dem oberen Teil der Vorderseite des Gehäuses 2 vorgesehen, mit dem der Bediener Einstellungen der Vorrichtung vornehmen kann und Befehle an die Vorrichtung abgeben kann.
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In der folgenden Beschreibung wird der Ring A mit unterschiedlichen Bezugsziffern je nach seinem Zustand bezeichnet. Der erste Zustand des Rings, den man durch Entfernen des Tiegelformers nach der Verfestigung des Umkleidungsmaterials erhält, wird mit der Bezugsziffer A1 bezeichnet. Der zweite Zustand des Rings, den man durch Erhitzen des Rings zum Wegbrennen des Wachses erhält, wird mit der Bezugsziffer A2 bezeichnet. Auch der Tiegel B wird je nach dem Zustand der in ihm enthaltenen Legierung mit unterschiedlichen Bezugsziffern bezeichnet. Die Bezugsziffer B1 wird verwendet, um den Tiegel zu bezeichnen, der feste Legierungsbarren enthält, und die Bezugsziffer B2 wird verwendet, um den Tiegel zu bezeichnen, der geschmolzene Legierung enthält.
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Der Aufbau und die Betriebsweise jedes Bestandteils der Vorrichtung wird anhand von 1 und 2 und weiterhin anhand von 3 bis 16 beschrieben, in denen die Bestandteile ausführlich offenbart sind.
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(1) Ringablage-Plattform C
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3A und 3B zeigen den ausführlichen Aufbau eines Teils der Ringablage-Plattform C, wobei 3A eine Draufsicht und 3B eine Vorderansicht sind. Um das Halten des Rings mit dem Greifer 26 des Ringförderers B zu gewährleisten, was später beschrieben wird, ist die Ringablage-Plattform C so aufgebaut, daß sie die Position des Rings einstellt. Das heißt, die Plattform C hat einen geringfügig vertieften kreisförmigen Sitz 10, vier rechteckförmige Löcher 11 sind radial in dem Sitz 10 gebildet, und vier Stifte 12 sind in die Löcher 11 von unten eingefügt. Ein Stift-Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) mit einem Luftzylinder wird verwendet, um die Stifte 12 so anzutreiben, daß sie sich entlang der Löcher 11 einander zugeordnet bewegen.
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In einer anfänglichen Phase oder wenn kein Ring abgelegt ist, sind die Stifte 12 an den äußersten Positionen innerhalb der Löcher 11, wie im rechten Teil von 3A und 3B gezeigt. Wenn der Bediener nach dem Ablegen des Rings auf dem Sitz 10 die Vorrichtung ansteuert, um einen Zentriervorgang durchzuführen, betätigt der Luftzylinder die vier Stifte 12, damit sie sich gleichzeitig zu der Mitte des Sitzes 10 (in der Richtung M1) bewegen. Wenn z. B. der Ring an der Position A0 abgelegt wird, wie in dem linken Teil von 3A gezeigt, drücken die vier Stifte 12 daher den Ring zur Mitte des Sitzes 10. Der Durchmesser des Rings ist ausreichend groß voreingestellt, um zu verhindern, daß der Stift 12 die innerste Position innerhalb des Loches 11 erreicht, wenn der Ring auf den Sitz 10 abgelegt wird. Somit ist die Vorrichtung mit einem Erfassungsmechanismus ausgestattet, um die Stifte 12 an der innersten Position zu erfassen. Eine Erfassung des Stifts 12 durch den Erfassungsmechanismus liefert eine Grundlage zum Bestimmen, daß kein Ring auf dem Sitz 10 abgelegt ist.
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(2) Tiegelablage-Plattform D
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Die Tiegelablage-Plattform D ist mit Haltelöchern 13 jeweils zum Halten des Tiegels B in einem stehenden Zustand ausgestattet, wie in 2 gezeigt.
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(3) Ringförderer E
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Der Ringförderer E ist so aufgebaut, wie in 1, 2 und 4 gezeigt. 4 zeigt den Hauptteil des Ringförderers E in der Ansicht von links in 1. Der Ringförderer E arbeitet folgendermaßen: Erstens nimmt der Ringförderer E den Ring von der Ringablage-Plattform C nach und nach und legt ihn auf den Hebestufen 44, 45 der Brenneinheit G ab. Zweitens nimmt der Ringförderer E den Ring von den Hebestufen 44, 45 nach dem Beendigen des Brennens und legt ihn in den Behälter 50 der Gießeinheit H. Drittens nimmt der Ringförderer E den Ring aus dem Behälter 50 nach dem Beendigen der Gießarbeit heraus und bringt ihn zu der Ringablage-Plattform C zurück.
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Der obige Betrieb des Ringförderers E wird mit einem Armmechanismus 20 durchgeführt. Der Armmechanismus 20 enthält zwei zueinander parallel angeordnete Führungen 27. Eine Basis ist auf den Führungen 27 gleitend montiert. Ein Paar Zusammenziehungs- und Ausdehnungsbeine 22 steht vertikal und durchdringt die Basis 21. Eine Stützbasis 23 ist an den oberen Enden der Beine 22 befestigt. Eine drehbare Hauptwelle 24 steht von der Stützbasis 23 aus nach oben. Ein Arm 25 ist an dem oberen Ende der Hauptwelle 24 befestigt. Ein Paar Greifer 26 mit vier Fingern sind am Ende des Arms 25 vorgesehen. Die zueinander weisenden Greifer 26 können sich entlang des Arms 25 bewegen, so daß sie näher zueinander kommen oder weiter auseinander geraten. Wenn sie näher zueinander kommen, können die Greifer 26 die äußere Umfangswand des Rings ergreifen. Die Basis 21 ist mit einem durch einen Motor 29 angetriebenen Kettenriemen 28 verbunden, so daß die Basis 21 in Übereinstimmung mit der Drehung des Motors 29 entlang der Führungen 27 gleitet.
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(4) Tiegelförderer F
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Der Tiegelförderer F ist so aufgebaut, wie in 1, 2 und 6 gezeigt. 6 zeigt den Hauptteil des Tiegelförderers F von der rechten Seite in 1 betrachtet. Der Tiegelförderer F arbeitet folgendermaßen. Erstens nimmt der Tiegelförderer F den Tiegel von der Tiegelablage-Plattform einen nach dem anderen und setzt ihn in den Behälter 50 der Gießeinheit H. Zweitens nimmt der Tiegelförderer F den Tiegel B aus dem Behälter 50 nach der Beendigung der Gießarbeit und bringt ihn zu der Tiegelablage-Plattform D zurück.
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Der Aufbau des Armmechanismus 30 des Tiegelförderers F ist ähnlich wie derjenige des Armmechanismus 20 des Ringförderers E. Das heißt, der Armmechanismus 30 enthält eine Basis 31, zwei Beine 32, eine Stützbasis 33, eine Hauptwelle 34, einen Arm 35 und ein Paar Greifer 36 mit vier Fingern. Die Basis 31 ist mit einem durch einen Motor 38 angetriebenen Kettenriemen 37 verbunden, so daß die Basis 31 in Übereinstimmung mit der Drehung des Motors 38 entlang der Führungen 27 gleitet. Somit sind die Armmechanismen 20 und 30 so aufgebaut, daß sie entlang der Führungen 27 unabhängig voneinander gleiten. Die Greifer 36 des Armmechanismus 30 halten den Tiegel, wobei im Gegensatz zu den Greifern 26 des Ringforderers E die Greifer 36 den Tiegel halten, indem man die Finger in den Tiegel B einführt und sie daraufhin voneinander wegbewegt, um die Seitenwand des Tiegels B von innen zu pressen.
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Die Gleitbewegungen der Armmechanismen 20, 30 werden erzielt, indem man die Motoren 29, 38 wie oben beschrieben verwendet. Der Betrieb der anderen Bestandteile der Armmechanismen 20, 30 wird mit einem Luftmotor oder einem Luftzylinder unter Verwendung von Druckluft erzielt. So können z. B. das Zusammenziehen und Ausdehnen der Beine 22, 32 zum vertikalen Bewegen der Arme 25, 35, das Drehen der Hauptwellen 24, 34 zum Drehen der Arme 25, 35 und die Halte/Freigabe-Wirkungen der Greifer 26, 36 unter Verwendung eines Luftmotors oder eines Luftzylinders erzielt werden. Antriebskräfte können natürlich durch elektrische Mittel oder andere Arten von Antriebsmechanismen erzeugt werden.
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(5) Brenneinheit G
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Die Brenneinheit G ist so aufgebaut, wie in 1, 2 und 5 gezeigt. In dieser Einheit sind zwei Öfen 41, 42 am oberen Ende eines Ständers 43 Seite an Seite entlang der Führung 27 angebracht. Hebestufen 44, 45, die entlang des Ständers 43 vertikal beweglich sind, sind unter den Öfen 41 bzw. 42 angeordnet (5 zeigt nur die erste Hebestufe 44, und die zweite Hebestufe 45 ist hinter der ersten). Wenn die Hebestufen 44, 45 auf der höchsten Höhe sind, schließen die Hebestufen 44, 45 die Bodenöffnungen der Öfen 41 bzw. 42, und die Öfen werden dicht verschlossen.
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(6) Gießeinheit H
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Die Gießeinheit H ist aufgebaut, wie in 1, 2, 8, 9 und 15 gezeigt. 8 und 9 sind Vorderansichten des Hauptteils der Vorrichtung 1, und 15 ist eine vertikale Schnittansicht der Kammer.
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Die als Gießofen aufgebaute Kammer enthält einen zylindrischen Behälter 50 mit einem offenen Oberteil und einer Abdeckung 60, die an dem oberen Oberteil des Behälters 50 lösbar anbringbar ist. Ein Rad 51 ist an der Außenseite des oberen Endes des Behälters 50 vorgesehen, wobei ein geringfügiger Spalt von dem Behälter 50 beibehalten wird, um es dem Rad 51 zu ermöglichen, sich um den Behälter 50 zu drehen. In dem Behälter 50 ist ein Stützkörper 52 aus isolierendem Material angeordnet, und eine Heizvorrichtung 54 ist in Umfangsrichtung an der inneren Seitenwand des zylindrischen hohlen Teils 53 in der Mitte des Stützkörpers 52 angeordnet. Eine Retorte 55 aus Keramik mit einem offenen Oberteil ist im Innern der Heizvorrichtung 54 befestigt. Die Retorte 55 ist so ausgelegt, daß sie den Tiegel lose aufnimmt und er leicht entfernt werden kann. Das obere Ende der Retorte 55 ist zu einem sich nach außen hin erstreckenden Flansch ausgebildet, und ein oberer Stützkörper 56 aus feuerbeständigem Material ist zum Anrücken des Flansches vorgesehen. Dies verhindert, daß die Retorte 55 von dem hohlen Teil 53 herabfällt, wenn die Kammer umgedreht wird.
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Eine durch einen Motor 58 angetriebene horizontale Drehwelle 57 ist an der Seite des Behälters 50 befestigt. Die Drehwelle 57 ist wie ein Rohr ausgebildet, bei dem ein Ende ins Innere des Behälters 50 führt. Somit wirkt die Drehwelle 57 auch als Gasdurchtritt 59 zum Verbinden der Innenseite der Kammer mit einer Vakuumpumpe und einem Gaseinlassventil (beiden in den Figuren nicht gezeigt).
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Ein Druckteil 61 am inneren Oberteil der Abdeckung 60 enthalt eine Schraubenfeder und andere Elemente. Wenn der Ring A2 in die Kammer mit dem nach unten gerichteten konischen Speicherbehälter 81 gesetzt wird, drückt das Druckteil 61 den Ring A2 nach unten, um die Verbindung zwischen der oberen Fläche des oberen Stützkörpers 56 und der unteren Fläche des Rings A2 festzuziehen bzw. zu spannen.
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Die Abdeckung 60 ist an einem Abdeckungs-Hebeteil 64 befestigbar und von ihm lösbar, das entlang eines Ständers 63 vertikal bewegbar ist. Genauer gesagt ist die Abdeckung 60 mit einem Paar Haken 62 am Oberteil ausgestattet, und das Abdeckungs-Hebeteil 64 ist mit einem Paar Löcher 65 ausgestattet, in welche die Haken 62 eingeführt werden. Das Abdeckungs-Hebeteil 64 ist außerdem mit einer Eingriffsplatte 66 ausgestattet, die mittels eines Luftzylinders (nicht gezeigt) horizontal hin und her bewegbar ist. Wenn mit den in die Löcher 65 eingeführten Haken 62 die Eingriffsplatte 66 vorwärts bewegt wird, kommt die Eingriffsplatte 66 mit den Haken 62 in Eingriff, so daß die Abdeckung 60 an dem Abdeckungs-Hebeteil 64 aufgehängt wird. Wenn die Eingriffsplatte 66 zurückbewegt wird, wird der Eingriff zwischen der Eingriffsplatte 66 und den Haken 62 gelöst, wodurch die Abdeckung 60 von dem Abdeckungs-Hebeteil 64 entfernt werden kann.
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In 9 ist die Gießeinheit H mit den durchgezogenen Linien in einem Zustand gezeichnet, bei dem die Abdeckung 60 auf dem Oberteil des Behälters 50 gebracht ist. Bei dem Gießvorgang wird die Kammer um die Drehwelle 57 herum in die umgekehrte Position gedreht. Bei diesem Vorgang muss die Abdeckung 60 davon abgehalten werden, von dem Behälter 50 herabzufallen. Daher ist die Vorrichtung 1 mit einem Abdeckungs-Verriegelungsmechanismus ausgestattet, der weiter unten anhand von 10A bis 13B beschrieben wird.
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Wie in 10A gezeigt, ist das Rad 51 mit Zähnen 511, die an der Außenseite des Umfangs über einen voreingestellten Winkelbereich angeordnet sind, und einem Paar Stifte 512, die gegenüber voneinander an der Innenseite des Umfangs angeordnet sind, ausgestattet. Bei der Abdeckung 60 sind ein Paar Kerben 602 gegenüberliegend im Rand eines herausstehenden Flansches 601 ausgebildet, und ein Paar Erhebungen 603 in Umfangsrichtung, die jeweils eine Schräge an einem Ende haben, sind gegenüberliegend am Oberteil des Flansches 601 ausgebildet, wie in 14D gezeigt. Ein Gehäuse 5 zum Umschließen des Motors 58 und anderer Elemente, die an dem Tisch 3 befestigt sind, hat eine Vorderwand 67, an der eine Anzahl von Stiften 68 um die Drehwelle 57 herum ausgebildet sind, um mit den Zähnen des Rades 51 in Eingriff zu gelangen.
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Wenn die Kammer in der normalen Position ist, wie in 10A und 10B gezeigt, sind die Kerben 602 und die Stifte 512 in denselben Positionen. Diese Positionierung ermöglicht es, daß die Abdeckung 60 sich auf die Höhe hinabbewegt, bei der die Abdeckung 60 den Behälter 50 berührt, ohne eine Kollision des Flansches 601 mit den Stiften 512 zu bewirken (14A, 14B). Ausgehend von der normalen Position wird die Kammer in der Richtung M9 gedreht, wie in 11A bis 11B gezeigt. Während der Drehung erfahren die mit den Stiften 68 in Eingriff befindlichen Zähne 511 eine Kraft von den Stiften 68, die bewirken, daß sich das Rad 51 in der Richtung M10 dreht. Andererseits dreht sich die Abdeckung 60 nicht mit dem Rad 51, da sie aufgrund der Druckdifferenz dicht auf den Behälter 50 gedrückt wird. Daher treten im Verlaufe der Drehung die Stifte 512 des Rades 51 aus den Kerben 602 der Abdeckung 60 heraus und bewegen sich zu den Anhebungen 603 wie in 14D gezeigt.
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Eine weitere Drehung des Rades 51 in Übereinstimmung mit der Drehung der Kammer bewirkt, daß der Stift 512 die Schräge 604 der Erhebung 603 hochklettert und dann entlang der Erhebung 603 gleitet, wie in 14E gezeigt. Der Stift 512 schiebt die Abdeckung 60 nach unten, wie in 14C gezeigt, wodurch die Berührung zwischen dem Behälter 50 und der Abdeckung 60 gefestigt bzw. festgespannt wird. In diesem Zustand wird selbst dann vollständig verhindert, daß die Abdeckung 60 herunterfällt oder verschoben wird, wenn die Kammer umgedreht wird. Dies ist nicht nur deshalb so, weil die Stifte 512 außerhalb der Kerben 602 positioniert sind, wie in 13A und 13B gezeigt, sondern auch deshalb, weil die Erhebung 603 die Reibung zwischen der Abdeckung 60 und dem Stift 512 steigert. Somit wird die Abdeckung 60 in fester Berührung mit dem Behälter 50 gehalten.
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Wie oben beschrieben, ist die Vorrichtung 1 dieses Ausführungsbeispiels ausgestattet mit dem Mechanismus zum Festigen der Berührung zwischen der Abdeckung 60 und dem Behälter 50 in Übereinstimmung mit der Drehposition der Kammer, ohne eine spezielle Leistungsquelle wie einen Motor zu verwenden. Wenn die Abdeckung 60 an den Behälter 50 befestigt ist, wird die Innenseite der Kammer luftdicht gehalten, und die Kammer kann den inneren Druck von 1 MPa oder darüber ertragen (relativer Wert zum normalen Atmosphärendruck als 0 MPa definiert).
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Wenn die Kammer in der normalen Position ist, wie in 10A bis 10B gezeigt, sind die Kerben 602 der Abdeckung 60 und der Stifte 512 in derselben Position, so daß die Abdeckung 60 sich vertikal bewegen kann, um an dem Behälter 50 befestigt und von ihm gelöst zu werden. Eine geringe Neigung der Kammer verursacht jedoch einen Zusammenstoß zwischen dem Flansch 601 der Abdeckung 60 und der Stifte 512, wodurch die Befestigung und das Lösen der Abdeckung 60 blockiert werden. Daher ist die Vorrichtung 1 mit einem Positioniermechanismus zum Korrigieren der Positionsabweichung (oder Neigung) der Kammer ausgestattet, um sie in der normalen Position zu halten.
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16A bis 16B zeigen den Positioniermechanismus von oberhalb der Kammer betrachtet. Der Positioniermechanismus enthält eine Stange 69, die durch die Vorderwand des Gehäuses 5 derart gehalten wird, daß sich die Stange 69 hin und herbewegen kann. Andererseits hat das Rad 51 des Behälters 50 eine Bohrung 513 zur Aufnahme der Stange 69. In 16A ist der Behälter 50 um die horizontale Achse leicht geneigt. Wenn die Abdeckung 60 an dem Behälter 50 angebracht oder von ihm gelöst werden soll, kann die Kammer leicht in der richtigen (normalen) Position gehalten werden, indem man die Stange 69 vorwärts bewegt, um den Boden der Bohrung 513 zu erreichen, wie in 16B gezeigt.
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Die Funktionsweise der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wird weiter unten gemäß der Arbeitssequenz beschrieben.
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Zunächst wird der z. B. durch die Schritte S1 bis S6 gefertigte Ring A1 auf die Ringablage-Plattform C abgelegt. Die Ringablage-Plattform C hat eine maximale Kapazität von funf Ringen A1. Dann wird dieselbe Anzahl an Tiegeln B1, die Gießmaterial (Metallbarren) enthalten und dem Ring A1 entsprechen, auf die Tiegelablage-Plattform D abgelegt. Das Ablegen des Rings A1 und des Tiegels B1 muss nicht zur gleichen Zeit durchgeführt werden, solange jeder von ihnen dann auf der Plattform ist, wenn er benotigt wird. In der folgenden Beschreibung nimmt man an, daß die Anzahl der zu verarbeitenden Ringe zwei ist. 17 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Steuerungssequenz zeigt, und 18 ist ein Diagramm, das die ausführliche Steuerungssequenz des Gießvorgangs in 17 zeigt.
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Bevor die Vorrichtung für den Betriebsstart angesteuert wird, stellt der Bediener die Gießbedingungen durch die Betätigungstafel 4 ein. Diese Vorrichtung hat eine eingebaute Datenbasis, die Information über Umkleidungsmaterialien und Gießmaterialien enthält, die im allgemeinen für das dentale Gießen mit für die Materialien geeigneten Temperaturprofilen verwendet werden, so daß der Bediener nur den Namen des Materials auswählen muss, um geeignete Gießbedingungen einzustellen. Desweiteren wird es dem Bediener gestattet, die ausführlichen Bedingungen von Hand einzustellen, und die Zustandsdaten in der Vorrichtung zu speichern, um sie in der nächsten und/oder darauffolgenden Gießarbeit zu verwenden.
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Als Reaktion auf den Umschaltbetrieb des Bedieners sendet die Betätigungstafel 4 einen Betriebsauslösebefehl an die Steuerungseinheit, und die Steuerungseinheit steuert den Ringförderer E, um das erste Ringstück zu befördern. Zuerst werden die Stifte des Sitzes 10 in der ersten Position angesteuert, um sich vorwärts zu bewegen, wie in 3 gezeigt, wobei der Ring A1 in der Mitte richtig platziert wird.
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Daraufhin wird dem Motor 29 Energie zugeführt, um den Kettenriemen 28 anzutreiben, wobei der Ringförderer E so bewegt wird, daß der Armmechanismus 20 in eine voreingestellte Position kommt. In einem bevorzugten Fall ist z. B. der Armmechanismus 20 anfänglich in der äußerst linken Position und der zweite Armmechanismus 30 in der äußerst rechten Position in 1 und 2. Zu diesem Zeitpunkt sind die Greifer 26 des Armmechanismus 20 vollständig geöffnet. Dann wird der Arm 25 solange gedreht, bis die Greifer 26 unmittelbar über den Ring A1 gelangen. Danach wird der Arm 25 auf eine voreingestellte Höhe abgesenkt, und die Greifer 26 werden in die Richtung M2 in 4 bewegt, um den Raum zwischen ihnen einzuengen, so daß sie den Ring A1 halten. Daraufhin werden die Beine 22 in der Richtung M4 in 4 ausgedehnt, um den Arm 25 anzuheben, woraufhin der Arm 25 um die Hauptwelle 24 um einen Winkel von etwa 180° gedreht wird (in der Richtung M3 in 4). Der Arm 25 bewegt sich bei Bedarf entlang der Fuhrung 27 zu einer voreingestellten Position weiter und legt den Ring A1 auf der Hebestufe 44 der Brenneinheit G ab (die Hebestufe 44 ist zu diesem Zeitpunkt auf der niedrigsten Höhe). Daraufhin wird der Arm 25 von der Hebestufe 44 weggedreht.
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Ausgehend von dem Zustand, bei dem Ring A1 auf die Hebestufe 44 abgelegt wird, wie in 5 mit den durchgezogenen Linien gezeichnet, bewegt sich die Hebestufe 44 nach oben (in der Richtung M5 in 5), um den Ring A1 im Ofen zu enthalten, wobei die Bodenöffnung des Ofens 41 geschlossen wird. Daraufhin wird der Heizvorrichtung (nicht gezeigt) des Ofens 41 elektrischer Strom zugeführt, um die Temperatur gemäß dem voreingestellten Temperaturprofil anzuheben. Konkret bedeutet dies, daß die Temperatur inkrementell auf 700 bis 900°C in etwa zwei Stunden angehoben wird, wie in 17 gezeigt (Bezugsziffer 17C).
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Nachdem das erste Ringstück A1 zu dem Ofen 41 wie oben beschrieben befördert worden ist, bleibt der Ringförderer E für eine voreingestellte Zeitdauer auf Bereitschaft und nimmt dann erneut den Betrieb auf, um das zweite Ringstück A1 zu dem zweiten Ofen 42 auf dieselbe Weise zu befördern. Mit dem innen enthaltenen Ring A1 wird der zweite Ofen 42 gemäß demselben Temperaturprofil wie beim ersten Ofen 41 erhitzt, vorausgesetzt, daß die Brennbedingung beider Öfen dieselbe ist. Es sollte gesagt werden, daß unterschiedliche Temperaturprofile verwendet werden sollten, wenn z. B. unterschiedliche Umkleidungsmaterialien verwendet werden.
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Infolge des Brennens wird das in dem Umkleidungsmaterial in dem Ring A1 verdeckte Material abgebrannt, und man erhält eine Gießform mit einem Hohlraum, der dem Gießmodell entspricht. Der nun mit der Bezugsziffer A2 bezeichnete Ring enthält einen zylindrischen Metallring 80, der die Seite des Rings abdeckt. Innerhalb des Rings A2 sind der Eingießkanal 83, der zu der Eingießöffnung 82 am Scheitel des konischen Speicherbehälters 81 führt, und der dem Gießmodell entsprechende Hohlraum 80 ausgebildet, wie in 15 gezeigt.
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Während der Ring in dem Ofen 41 wie oben beschrieben gebrannt wird, befördert der Tiegelforderer F den Tiegel B1, mit dem die nächste Gießarbeit ausgeführt wird, in den Behälter 50 der Gießeinheit H. Das heißt, dem Motor 38 wird Energie zugeführt, um den Kettenriemen 37 anzutreiben, wodurch der Armmechanismus entlang der Führung 27 zu einer voreingestellten Position bewegt wird. Daraufhin wird nach dem Drehen der Arm 35 auf eine voreingestellte Höhe abgesenkt, bei der die unteren Enden der Greifer 36 in den Tiegel B1 eingeführt werden, der auf der Tiegelablage-Plattform D abgelegt ist, und die Greifer 36 werden bewegt, um den Raum zwischen ihnen aufzuweiten, so daß sie den Tiegel 31 halten. Daraufhin werden die Beine 32 in der Richtung M6 in 6 ausgedehnt um den Arm 35 anzuheben, woraufhin der Arm 35 um die Hauptwelle 34 um einen Winkel von etwa 180° gedreht wird (in der Richtung M7 in 6). Der Arm 35 bewegt sich bei Bedarf weiter entlang der Führung 27 zu einer voreingestellten Position und bringt den Tiegel B1 in die Retorte 55 in dem Behälter 50 der Kammer (6).
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Der Heizvorrichtung 54 der Kammer wird elektrischer Strom vom Beginn des Betriebes an zugeführt, wie in 17 gezeigt (Bezugsziffer 17F), und die Temperatur wird auf einen voreingestellten Wert stabilisiert, wenn der Tiegel B1 in den Behälter 50 gestellt wird. Wenn der Tiegel B1 in den Behalter 50 gestellt worden ist, wird der elektrische Strom zu der Heizvorrichtung 54 erhöht, um die Temperatur auf einen Wert anzuheben, bei dem das Metall passend geschmolzen wird (etwa 1000°C für Edelmetall und 1400°C für Nichtedelmetall). Die Temperatur wird über eine vorbestimmte Zeitdauer hinweg beibehalten, während der die Barren in dem Schmelztiegel in einem verflüssigten Zustand geschmolzen werden. In der Zwischenzeit wird der Armmechanismus 30, der die Beförderung des Tiegels B1 beendet hat, in die anfängliche Position zurückgebracht, damit er für den nächsten Vorgang bereit ist.
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Nach dem Ablauf einer voreingestellten Zeitdauer sind die Metallbarren für die Gießarbeit in passender Weise geschmolzen, und der Ring A2 wird von der Brenneinheit G zu der Gießeinheit H befördert. Das heißt, die Hebestufe 44 der Brenneinheit G wird auf die niedrigste Höhe abgesenkt, wobei der Ring A2 auf sich selbst abgelegt ist. Der Armmechanismus 20 hält den Ring A2, bewegt sich entlang der Führung 27 und legt den Ring A2 auf den Tiegel B2 in den Behälter 50 ab (7). Nachdem der Arm 25 von dem Behälter 50 weggedreht worden ist, wird das die Abdeckung 60 haltende Abdeckungs-Hebeteil 64 abgesenkt. Das Abdeckungs-Hebeteil 64 wird gestoppt, wenn die Abdeckung 60 den Oberteil des Behälters 50 erreicht hat (8).
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Daraufhin wird das Gaseinlassventil (nicht gezeigt) geschlossen, und der Vakuumpumpe wird Energie zugeführt, wodurch die Luft in der Kammer durch den Gasdurchtritt 59 nach außen entfernt wird (18B in 18). Wenn der Druck in der Kammer abnimmt, wird die Abdeckung 60 fester auf den Behälter 50 gedrückt, wodurch die Abdichtungsfähigkeit verbessert wird. Der Ring A2 wird durch das Druckteil 61 nach unten gedrückt, und die Einlassöffnung 82 des Rings A2 und der offene Oberteil des Tiegels B2 weisen zueinander hin, wie in 15 gezeigt. Wahrend der Evakuierung der Kammer wird der Tiegel B2 auf der zuvor erwahnten Schmelztemperatur gehalten. Der Druck in der Kammer wird mit einem Drucksensor (nicht gezeigt) überwacht. Wenn der Druck einen voreingestellten Wert erreicht hat (z. B. –0,1 MPa), wird die Eingriffsplatte 66 zurückbewegt, um den Eingriff mit den Haken 62 zu lösen. Daraufhin bewegt sich das Abdeckungs-Anhebeteil 64 nach oben, wodurch die Abdeckung 60 verbleibt und den offnen oberen Teil des Behälters 50 verschließt (9).
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Anschließend wird dem Motor 58 durch einen Befehl der Steuerungsschaltung Energie zugeführt, um eine Drehung der Kammer im Uhrzeigersinn von der normalen Position über etwa 180° durchzuführen (18C in 18). Gemäß der Drehung der Kammer dreht sich das Rad 51 nach und nach, wie oben beschrieben, und wenn die Kammer die umgekehrte Position erreicht hat, wird die Abdeckung 60 vollständig verriegelt. Während der Drehung und sogar vor dem Verriegeln fällt die Abdeckung 60 weder herab noch wird sie verschoben, da die Abdeckung 60 infolge der Evakuierung der Kammer fest an den Behälter 50 gedrückt wird.
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Wenn das geschmolzene Metall die richtige Fluidität hat, bewirkt ein gewisser Neigungsbetrag der Kammer, daß das geschmolzene Metall von dem geneigten Tiegel B1 in den Speicherbehälter 81 des Rings A1 fließt. Wenn die Kammer die umgekehrte Position erreicht hat oder bei einem richtigen Zeitpunkt früher als dieser, wird die Vakuumpumpe gestoppt und das Gaseinlassventil wird geöffnet, um den Druckanhebungsvorgang zu beginnen (18D in 18). Folglich fließt Druckluft oder Inertgas rasch durch den Gasdurchtritt 59 in die Kammer, und die Luft oder das Gas fließt weiterhin durch den Spalt zwischen dem offenen Oberteil des Tiegel B2 und dem Ring A2 in den Speicherbehälter 81. Bei diesem Vorgang wird zunächst die Eingießöffnung 82 durch das geschmolzene Metall vollständig verschlossen, das von dem Tiegel B2 in den Speicherbehälter 81 gebracht wird, woraufhin die Luft oder das Gas in den Speicherbehälter strömt, um auf den Oberteil des geschmolzenen Metalls zu drücken. Da die Kammer bis kurz vor dem Einleiten der Luft oder des Gases in den Vakuumzustand gehalten wird, befindet sich der Einlasskanal 83 und der Hohlraum 84, der durch das geschmolzene Metall verschlossen ist, immer noch im Vakuumszustand. Daher wird das an der Eingießöffnung 82 vorhandene geschmolzene Metall durch den Eingießkanal 83 durch den Differenzdruck zwischen dem Speicherbehälter 81 und dem Hohlraum 84 in den Hohlraum 84 gedrückt. Der Druckanhebungsvorgang bewirkt auch, daß die Abdeckung 60 einen starken Abwärtsschub erfährt, der jedoch niemals eine Verschiebung der Abdeckung 60 bewirkt, da die Abdeckung 60 schon vor dem Druckanhebungsvorgang verriegelt worden ist.
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Wenn die Kammer die umgekehrte Position erreicht hat, befiehlt die Steuerungsschaltung dem Motor 58 zu stoppen, und die Stromversorgung zu der Heizvorrichtung 54 wird ebenfalls nach einer voreingestellten Zeitdauer gestoppt. Nach dem Beendigen der Stromversorgung an die Heizvorrichtung 54 wird das innere der Kammer auf natürliche Weise abgekühlt, und das den Hohlraum des Rings A2 füllende geschmolzene Metall beginnt sich zu verfestigen (18A in 18). Nachdem der Druckanhebungsvorgang über eine vorbestimmte Zeitdauer hinweg fortgesetzt wird, um das geschmolzene Metall beinahe fest werden zu lassen, wird das Gaseinlassventil verschlossen, und der Vakuumpumpe wird erneut Energie zugeführt, wodurch bewirkt wird, daß die Abdeckung 60 durch den Differenzdruck auf den Behälter 50 gezogen wird. Daraufhin wird dem Motor 58 erneut durch den Befehl der Steuerungsschaltung Energie zugeführt, um eine Drehung der Kammer im Gegenuhrzeigersinn von der umgekehrten Position zu der normalen Position zu bewirken. Die Abdeckung 60 wird im Verlaufe der Drehung entriegelt, die jedoch niemals ein Herabfallen oder eine Verschiebung der Abdeckung 60 bewirkt, da die Abdeckung 60 infolge der Evakuierung der Kammer auf den Behälter 50 gezogen wird.
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Der Motor 58 wird gestoppt, wenn die Kammer die normale Position erreicht hat. Daraufhin wird das Abdeckungs-Hebeteil 64 auf die Höhe abgesenkt, bei der die Haken 62 in die Löcher 65 eingeführt werden, wodurch die Abdeckung 60 auf den Behälter 50 gedrückt wird. Infolge des Stoppens der Vakuumpumpe wird der Vakuumszustand der Kammer nach und nach aufgrund der Lufteinleitung abgebrochen, so daß die Druckdifferenz zu dem äußeren Druck abnimmt. Nachdem die Druckdifferenz in angepasster Weise klein war, bewegt sich das Abdeckungs-Hebeteil 64 mit der mit den Haken 62 in Eingriff befindlichen Platte 65 nach oben, um die Abdeckung 60 zum Öffnen der Kammer zu ziehen. Daraufhin wird der Armmechanismus 20 tätig, um den verarbeiteten Ring zu halten und befördert ihn zu einer voreingestellten Position auf der Ringablage-Plattform C. Auch der Armmechanismus 30 wird tatig, um den Tiegel aus dem Behälter 50 herauszunehmen, und bringt ihn zu der Tiegelablage-Plattform D zurück.
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Anschließend wird der Gießvorgang an dem zweiten Ringstück durchgeführt, das für die Verwendung in dem Ofen 45 bereit ist. Das heißt, der Armmechanismus 30 hält den zweiten Tiegel B1 auf der Tiegelablage-Plattform D und stellt ihn in den Behälter 50. Nachdem die Metallbarren in dem Tiegel in passender Weise in den Behälter 50 geschmolzen worden sind, befördert der Armmechanismus 20 den Ring A2 von dem Ofen 45 auf den Tiegel B2. Daraufhin wird der Gießvorgang auf dem zweiten Ring in derselben Weise wie auf dem ersten Ring durchgeführt, wie oben beschrieben.
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Mit der Vorrichtung 1 dieses Ausführungsbeispiels kann das Gießen von drei bis fünf Ringstücken im wesentlichen auf dieselbe Weise wie oben beschrieben durchgeführt werden. Wie sich aus 17 in offensichtlicher Weise ergibt, benötigt das Brennen des Rings die längste Zeit in dem gesamten Vorgang. Daher kann die Steuerungssequenz vorzugsweise so bestimmt werden, daß jeder der beiden Öfen 44 und 45 mit den Ringen ohne Unterbrechung versorgt wird, so daß das Gießen aller Ringe am effizientesten vollzogen wird (das heißt, in der kürzesten Zeit).
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Nachdem der auf der Ringablage-Plattform C abgelegt Ring in passender Weise abgekühlt worden ist, zieht der Bediener die Gießform aus dem Metallring 80 heraus und nimmt das gegossene Teil, das heißt die dentale Prothese heraus, indem die Gießform zerbrochen wird.
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Es wird betont, daß das obige Ausführungsbeispiel lediglich ein Beispiel der vorliegenden Erfindung ist, das innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung abgewandelt oder verändert werden kann.
