DE102010051749A1 - Method for manufacturing mouthguard used as protection device by e.g. hockey athlete, involves performing digital modulation of data regarding replica and digital optical casting processes performed at athlete's jaw or tooth - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Sport- und/oder Mundschutz, der durch ein Verfahren umfassend die folgenden Schritte:
analoge und/oder digitale Abformung mindestens eines Kiefers oder eines Zahnes, Datenaufbereitung der abgeformten Kiefer und/oder Zähne, Modulation des Schutzes und Fertigung des Schutzes, gefertigt wird.The invention relates to a sports and / or surgical mask obtained by a method comprising the following steps:
analog and / or digital impression of at least one jaw or a tooth, data processing of the molded jaw and / or teeth, modulation of the protection and manufacture of the protection is made.
Ein Schutz der Zähne oder der Mundpartie ist insbesondere bei Sportarten relevant, bei denen durch einen Körperkontakt, eine hohe Verletzungsgefahr besteht. Ein Zahnschutz stellt ein sicheres Mittel dar, um Verletzungen und Frakturen der Zähne zu verhindern, die teilweise deren Verlust zur Folge haben. Der Zahnschutz verhindert ferner Schnittverletzungen der Lippe, die aus einer Quetschung der Lippe und dem dadurch hervorgerufenen Kontakt mit den Zähnen infolge eines Schlages resultieren können.A protection of the teeth or the mouth is particularly relevant for sports in which by a body contact, there is a high risk of injury. A mouthguard is a safe means of preventing injury and fracture of the teeth, some of which result in their loss. The gum shield further prevents cuts in the lip that may result from pinching the lip and the resulting contact with the teeth as a result of a shock.
Ein bekannter Zahnschutz besteht aus einem flexiblen Kunststoff, der den Zähnen des Trägers individuell angepasst wird, um einen optimalen Schutz zu gewährleisten. Er weist die Form einer einteiligen Schiene auf, die im Gebrauch die komplette Zahnreihe überdeckt. Im Falle eines Schlages im Kieferbereich dämpft der Zahnschutz den Schlag ab und verteilt dessen Energie auf die gesamte Zahnreihe.A well-known mouthguard is made of a flexible plastic, which is individually adapted to the teeth of the wearer to ensure optimum protection. It has the form of a one-piece rail, which covers the entire row of teeth in use. In the case of a blow in the jaw area, the mouthguard dampens the blow and distributes its energy over the entire row of teeth.
Häufig werden hierfür Zahnschutzschienen verwendet, die als Zahnschutz bei Sportarten, wie Boxen, Hockey, Eishockey u. dgl. dienen. Für derartige Sportarten, insbesondere das Boxen und Eishockey ist ein Zahnschutz erforderlich, der herkömmlich aus einer Knetmasse besteht, in welche der Sportler hineinbeißt, so dass seine Zahnkronen von der Knetmasse abgedeckt werden. Hierdurch ist jedoch lediglich ein Behelf geschaffen und insbesondere wird von einem derartigen Zahnschutz eine freie forcierte Atmung während der bei solchen Sportarten auftretenden starken körperlichen Beanspruchungen verhindert, wenngleich auch das artikulierte Sprechen oder Rufen behindert wird.Often teethguard rails are used for this purpose, which serve as a mouthguard in sports such as boxing, hockey, ice hockey u. Like. serve. For such sports, especially boxing and ice hockey a dental protection is required, which conventionally consists of a plasticine, in which the athlete bites into it, so that its crowns are covered by the plasticine. As a result, however, only a makeshift is created and in particular is prevented by such a dental protection free forced breathing during the occurring in such sports strong physical demands, although the articulated speaking or calling is hindered.
Um den Tragekomfort nicht zu beeinträchtigen, weist der im Stand der Technik offenbarte Zahnschutz jedoch nur eine geringe Wandstärke auf, so dass die daraus resultierenden Dämpfungseigenschaften begrenzt sind.In order not to impair the wearing comfort, however, the tooth protection disclosed in the prior art has only a small wall thickness, so that the resulting damping properties are limited.
Im Stand der Technik sind verschiedene Techniken zur Herstellung eines Zahnschutzes beschrieben. Hierfür nimmt ein beispielsweise Zahnarzt einen Abdruck der Mundhöhle eines Patienten, um hieraus einen Gipsguß herzustellen, der nachfolgend als Modell genutzt wird. In den Gipsguß wird beispielsweise ein Acylharzmaterial eingefüllt und zur Polymerisation gebracht, wodurch ein bearbeitbarer Abdruck der Mundhöhle entsteht. Das polymerisierte Material kann durch einen Techniker bearbeitet werden, um eine optimale Passung des Schutzes zu garantieren. Der Schutz muss mit den Zähnen abschließen, was nur durch mehrmaliges Testen des Zahnschutzes durch den Patienten erreicht werden kann. Es ist ein mühsames und zeitaufwendiges Verfahren, welches sich für den Patienten nicht als angenehm gestaltet und häufig keinen optimalen Zahnschutz für die oberen und unteren Zähnen darstellt. Außerdem sind die Herstellungskosten unausweichlich groß.Various techniques have been described in the prior art for producing a dental guard. For this purpose, for example, a dentist takes an impression of the oral cavity of a patient to produce a plaster cast, which is subsequently used as a model. In the gypsum cast, for example, an acyl resin material is filled and brought to polymerization, whereby an editable impression of the oral cavity is formed. The polymerized material can be processed by a technician to ensure an optimal fit of protection. The protection must end with the teeth, which can only be achieved by repeated testing of the mouthguard by the patient. It is a tedious and time-consuming procedure that is not comfortable for the patient and often does not provide optimal dental protection for the upper and lower teeth. In addition, the manufacturing costs are inevitably large.
Im Stand der Technik sind weiterhin Mundeinsätze beschrieben, welche direkt im Mund entweder vom Zahnarzt oder vom Benutzer selbst angepasst werden. Solche Mundeinsätze bestehen in der Regel aus thermoplastisch verformbarem Kunststoff, welcher nach dem Erweichen im Wasserbad (Boil and bite) oder mit Hilfe einer anderen Wärmequelle, wie z. B. einem Heißluftgebläse oder einem Infrarotstrahler, mittels Finger, Zunge und perioraler Muskulatur direkt im Munde angepasst wird. Diese Mundeinsätze werden grob geformt und konfektioniert in den Handel gebracht und vielfach verwendet.In the prior art mouth inserts are still described, which are adapted directly in the mouth either by the dentist or the user himself. Such mouth inserts are usually made of thermoplastically deformable plastic, which after softening in a water bath (Boil and bite) or with the help of another heat source such. B. a hot air blower or infrared radiator, by means of fingers, tongue and perioral muscles is adjusted directly in the mouth. These mouthpieces are roughly shaped and made ready for sale and used many times.
Im Stand der Technik ist offenbart, dass Dentalschienen oder Mundeinsätze mittels einer Tiefziehtechnik hergestellt werden können, bei der thermoplastische Folien in Tiefziehgeräten erwärmt und über ein Kiefermodell beispielsweise aus Gips verformt werden. Tiefziehfolien werden in den verschiedensten Formen und Größen sowie in unterschiedlichen Farben angeboten. Die Folienform richtet sich nach dem für die Verarbeitung empfohlenen Tiefziehgerät, die Dicke der Folie nach der angestrebten Konstruktionsform und der Anwendung des Mundschutzes. Die Folien können beispielsweise aus Ethylen-Vinylacetat-Copolymer bestehen. Aus den Folien kann die gewünschte Verarbeitungsform herausgestanzt werden, welche im Labor durch Erwärmung und mittels Druck in die gewünschte Form bzw. auf das jeweilige Modell aufgebracht wird. Verschiedene Tiefziehgeräte finden dabei Anwendung, deren Unterschiede unter anderem in der Erwärmungs- und der Tiefziehtechnik liegen. Unterschieden wird dabei zwischen Vakuum- und Druckformtechnik. Um eine notwenige Stabilität und Stärke des Schutzes zu garantieren, werden mehrere Folienschichten übereinander aufgezogen, was nicht nur sehr kostenaufwendig, sondern auch arbeits- und zeitaufwendig ist.It is disclosed in the prior art that dental splints or mouth inserts can be produced by means of a thermoforming technique in which thermoplastic films are heated in thermoforming equipment and shaped by means of a jaw model, for example, from plaster. Thermoforming films are available in a wide variety of shapes and sizes as well as in different colors. The shape of the film depends on the thermoforming device recommended for processing, the thickness of the film according to the intended design and the use of the mouthguard. The films may for example consist of ethylene-vinyl acetate copolymer. From the films, the desired processing form can be punched out, which is applied in the laboratory by heating and by pressure in the desired shape or on the respective model. Various thermoforming devices are used, the differences being among others in the heating and thermoforming technology. A distinction is made between vacuum and compression molding technology. In order to guarantee a necessary stability and strength of protection, several layers of film are mounted one above the other, which is not only very costly, but also laborious and time consuming.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Schutz bereitzustellen, der passgenau für einen Patienten anfertigbar ist und nicht die Nachteile oder Mängel des Stands der Technik aufweist.Based on this prior art, it is the object of the present invention to provide a protection that is customizable for a patient and does not have the disadvantages or deficiencies of the prior art.
Gelöst wird die Aufgabe durch die unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. The problem is solved by the independent claims. Advantageous embodiments will be apparent from the dependent claims.
Die Erfindung betrifft mithin ein Verfahren zur Herstellung eines Sport- und/oder Mundschutzes, umfassend die folgenden Schritte:
- a. analoge und/oder digitale Abformung mindestens eines Kiefers oder eines Zahnes,
- b. Datenaufbereitung der unter a. bereitgestellten Abformung, d. h. der abgeformten Kiefer und/oder Zähne,
- c. digitale Modulation des Schutzes und
- d. Fertigung des Schutzes.
- a. analog and / or digital impression of at least one jaw or tooth,
- b. Data preparation of the under a. provided impression, ie the molded jaw and / or teeth,
- c. digital modulation of protection and
- d. Manufacture of the protection.
Es war völlig überraschend, dass ein bekanntes Verfahren zur Herstellung eines Sport- und/oder Mundschutzes verwendet werden kann, wobei der Schutz in Übereinstimmung mit einem Zahnbogen ausgeformt ist und passend die Flächen und Seiten der Zähne abdeckt. Zum Schutz des Wurzelbereichs der Zähne überdeckt der Sport- und/oder Mundschutz bevorzugt eine große Fläche des Vestibulums.It has been quite surprising that a known method of making a sports and / or surgical mask can be used, wherein the protector is molded in accordance with a dental arch and suitably covers the surfaces and sides of the teeth. To protect the root area of the teeth, the sports and / or surgical mask preferably covers a large area of the vestibule.
Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung eines Verfahrens zur Herstellung einen Sport- und/oder Mundschutz zum Schutz der Zähne. Hierdurch wird ein hoher Tragekomfort erreicht, ein optimaler Schutz garantiert und überraschenderweise nicht die Atmung beeinflusst. Es hat sich weiterhin gezeigt, dass der Schutz leicht zu reinigen ist und bakterizid wirkt, so dass ein dauerhafter Einsatz sichergestellt wird. Außerdem kann der Schutz kostengünstig mittels Massenherstellungsverfahren gefertigt werden. Der Schutz kann in zahlreichen Sportarten wie beispielsweise Boxen, Hockey, Eishockey oder Kampfsportarten verwendet werden. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass der Schutz zwar aus einzelnen separaten Schichten besteht, aber als eine untrennbar miteinander verbundene Einheit vorliegt. Hierdurch kann eine hohe Stabilität des Schutzes garantiert werden. Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber dem Folientiefziehverfahren, bei dem die Schichten zwar thermoplastisch miteinander verbunden werden, aber noch als getrennt aufgetragene Schichten vorliegen. Das Folientiefziehverfahren ist ein aufwendiges Verfahren, welches zahlreiche Arbeitsschritte benötigt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann ein Sport- und/oder Mundschutz in wenigen Arbeitsschritten hergestellt werden, wobei die Modellierung digital mit einem CAD-System und die Fertigung mittels einem CAM-System erfolgt, wodurch Arbeitszeit und Arbeitskraft eingespart werden können. Insbesondere durch die digitale Modellierung kann der Sport- und/oder Mundschutz optimal an einen Kiefer angepasst werden und aus unterschiedlichen Materialien aufgebaut sein, die vorzugsweise untrennbar miteinander verbunden sind. Auch können vorteilhafterweise Bereiche des Sport- und/oder Mundschutzes unterschiedlich gestaltet werden, indem beispielsweise in unterschiedlichen Schichten unterschiedliche Materialien verwendet werden.The invention further relates to the use of a method for producing a sports and / or surgical mask to protect the teeth. This achieves a high wearing comfort, guarantees an optimal protection and surprisingly does not affect the breathing. It has also been shown that the protection is easy to clean and bactericidal, so that a permanent use is ensured. In addition, the protection can be inexpensively manufactured by mass production method. The protection can be used in numerous sports such as boxing, hockey, ice hockey or martial arts. A further advantage of the method according to the invention is that although the protection consists of individual separate layers, it is present as an inseparable unit. As a result, a high stability of the protection can be guaranteed. This is a significant advantage over the film-forming process, in which the layers are thermoplastically bonded together, but still exist as layers applied separately. The film deep drawing process is a complex process which requires numerous work steps. By the method according to the invention, a sports and / or mouth protection can be produced in a few steps, wherein the modeling takes place digitally with a CAD system and the production by means of a CAM system, whereby working time and manpower can be saved. In particular, through the digital modeling of the sports and / or surgical masks can be optimally adapted to a pine and constructed of different materials, which are preferably inextricably linked. Advantageously, areas of the sports and / or surgical mask can be designed differently, for example by different materials being used in different layers.
Durch die bevorzugte Verwendung des Verfahrens, kann ein Sport- und/oder Mundschutz bereitgestellt werden, der eine optimale Passung aufweist und schnell und kostengünstig herstellbar ist. Hierfür wird von einer Mundhöhle ein Abdruck gemacht. Der Abdruck oder die Abformung kann mittels analoger und/oder digitaler Verfahren erfolgen, wobei mindestens ein Kiefer und/oder mindestens ein Zahn erfasst wird. Die analoge Abformung umfasst bevorzugt Abdruckverfahren, die im Sinne der Erfindung insbesondere als herkömmliche Abdruckverfahren bezeichnet werden. Es wird bei den herkömmlichen Abdruckverfahren ein Abdruck mittels einem verformbaren und aushärtbaren Material gemacht, wobei dieser mit beispielsweise Gips ausgegossen wird. Als Material kann bevorzugt Alginat (Salze der Alginsäure), Silikon, Hydrokolloide oder Polyäther eingesetzt werden. Das so erstellte Modell kann in nachfolgenden Verfahrensschritten bearbeitet werden.By the preferred use of the method, a sports and / or surgical mask can be provided, which has an optimal fit and is quick and inexpensive to produce. For this an impression is made of an oral cavity. The impression or the impression can be made by means of analog and / or digital methods, wherein at least one jaw and / or at least one tooth is detected. The analogous impression preferably comprises impression methods which, in the context of the invention, are referred to in particular as conventional impression methods. It is made in the conventional impression method an impression by means of a deformable and hardenable material, which is poured with example gypsum. The material used may preferably be alginate (salts of alginic acid), silicone, hydrocolloids or polyethers. The model created in this way can be edited in subsequent process steps.
Als Abformmaterial ist Alginat physiologisch unbedenklich und gestattet Abformungen von akzeptabler Genauigkeit und Detailtreue. Bei nicht sachgemäßer Weiterverarbeitung trocknet die Alginatabformung aus und kann dadurch unbrauchbar werden. Das Abformmaterial kann vorteilhafterweise in geeigneten Trägern aus Metall oder Kunststoff in den Mund eingebracht werden (sogenannte Abformlöffel).As an impression material alginate is physiologically harmless and allows impressions of acceptable accuracy and detail. In case of improper further processing, the alginate impression dries out and can therefore become unusable. The impression material can advantageously be introduced into the mouth in suitable carriers made of metal or plastic (so-called impression trays).
Polyäther ist insbesondere eine übergreifende Bezeichnung für Polymere, deren organische Wiederholungseinheiten Ether-Funktionalitäten (C-O-C) in der Hauptkette enthalten. Es können eine Vielzahl strukturell sehr unterschiedlicher Polymere als Polyäther bezeichnet werden, umfassend. die Polyalkylenglycole (Polyethylenglycole, Polypropylenglycole und Polyepichlorhydrine) als Polymere von 1,2-Epoxiden, Polytetrahydrofurane (Polytetramethylenglycole), Oxetan-Polymere, Polyarylether oder Polyetheretherketone. Polyäther ist initial hydrophil, kann aber hoch präzise und auch unter schweren Bedingungen sehr passgenau in der Mundhöhle eingepasst werden. Es ist vorteilhafterweise geruchs- und geschmacksneutral und leicht aus dem Patientenmund zu entnehmen.Polyether is in particular an overarching name for polymers whose organic repeating units contain ether functionalities (C-O-C) in the main chain. A variety of structurally very different polymers can be referred to as polyethers, comprising. the polyalkylene glycols (polyethylene glycols, polypropylene glycols and polyepichlorohydrins) as polymers of 1,2-epoxides, polytetrahydrofurans (polytetramethylene glycols), oxetane polymers, polyaryl ethers or polyetheretherketones. Polyether is initially hydrophilic, but can be fitted very precisely and even in severe conditions in the oral cavity very accurately. It is advantageously odorless and tasteless and easy to remove from the patient's mouth.
Weiterhin kann Silikon als Abformmaterial verwendet werden. Silikone umfassen im Sinne der Erfindung synthetische polymere Verbindungen, in denen Silicium-Atome über Sauerstoff-Atome kettenartig und/oder netzartig verknüpft sind, wobei die restlichen Valenzen des Siliciums durch Kohlenwasserstoff-Reste (z. B. Methyl-Gruppen, Ethyl-Gruppen, Propyl-Gruppen, Phenyl-Gruppen u. a.) abgesättigt sind. Silikonabdrücke sind hydrophop und aufgrund der mechanischen Eigenschaften unempfindlich und formstabil.Furthermore, silicone can be used as an impression material. For the purposes of the invention, silicones comprise synthetic polymeric compounds in which silicon atoms are linked in a chain-like and / or netlike manner via oxygen atoms, the remaining valencies of the silicon being represented by hydrocarbon radicals (eg methyl groups, ethyl groups, Propyl groups, phenyl groups, etc.) are saturated. Silicone prints are hydrophobic and due the mechanical properties insensitive and dimensionally stable.
Es kann auch bevorzugt sein, Hydrokolloide als Abformmaterial zu verwenden. Hydrokolloide bezeichnen insbesondere (teilweise) wasserlösliche natürliche oder synthetische Polymere, die in wässrigen Systemen Gele oder viskose Lösungen bilden. Bevorzugte Hydrokolloide umfassen Carrageen, Pektine, Tragant Celluloseether, und Dextran. Hydrokolloidabdrücke sind sehr empfindlich auf Druckeinwirkung und Austrocknung, wobei sich hoch präzise Abdrücke anfertigen lassen.It may also be preferred to use hydrocolloids as the impression material. Hydrocolloids refer in particular to (partially) water-soluble natural or synthetic polymers which form gels or viscous solutions in aqueous systems. Preferred hydrocolloids include carrageenan, pectins, tragacanth cellulose ethers, and dextran. Hydrocolloid imprints are very sensitive to pressure and dehydration, whereby highly accurate impressions can be made.
Die so bereitgestellten Abdrücke der Zähne und/oder Kiefer werden bevorzugt mit einer Gipsmasse ausgegossen, damit eine stabile, beständige und bearbeitbare Form des Abdrucks entsteht.The thus provided impressions of the teeth and / or jaw are preferably poured with a gypsum compound, so that a stable, durable and editable form of the impression is created.
Die Abformung kann weiterhin mittels einem digitalen Abformungsverfahren erfolgen. Bevorzugt wird die digitale Abformung optisch, insbesondere mittels Lava Chairside CO/S, Hint-Els Direkt Scan oder Cerec Connect Bleucam oder ähnlichem durchgeführt. Hierbei kann mit einem Handstück berührungslos über die Zähne geglitten werden und so eine präzise Abbildung der Mundsituation erzielt werden. Die gewonnenen Daten werden dann beispielsweise an einen Fachmann, z. B. einen Zahntechniker weitergeleitet.The impression can also be made by means of a digital impression method. The digital impression is preferably carried out optically, in particular by means of Lava Chairside CO / S, Hint-Els Direct Scan or Cerec Connect Bleucam or the like. This can be slid over the teeth with a handpiece contactless and so a precise picture of the oral situation can be achieved. The data obtained are then sent to a specialist, for. B. forwarded a dental technician.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Handstück, welches in den Mundraum des Patienten eingeführt wird, insgesamt 22 Kameralinsen, 192 blaue LEDs und drei CCD-Sensoren beinhalten. So kann in kürzester Zeit eine hohe Datendichte erfasst werden. Die Daten werden bevorzugt in Echtzeit verarbeitet, so dass das Bild des Mundraums während des Scannens zeitgleich auf einem Bildschirm dargestellt wird. Es können alle Oberflächen trotz extremer Geschwindigkeit gleichmäßig eingescannt werden. Durch die digitale Abformung können hohe Tiefenschärfe, erhöhte Abbildungstreue am Präparationsrand und eine automatische Bildauslösung für verwacklungsfreie Aufnahmen erreicht werden.In a preferred embodiment, the handpiece inserted into the oral cavity of the patient may include a total of 22 camera lenses, 192 blue LEDs, and three CCD sensors. In this way, a high data density can be recorded in a very short time. The data is preferably processed in real time so that the image of the oral cavity is simultaneously displayed on a screen during scanning. All surfaces can be evenly scanned despite extreme speed. Thanks to digital imaging, it is possible to achieve high depth of focus, increased image fidelity on the preparation margin and automatic image triggering for shake-free shots.
Im Falle der analogen Abformung, erfolgt nach der Fertigstellung des Modells eine Datenaufbereitung, bei der das Modell (die abgeformten Kiefer und/oder Zähne) eingescannt, digitalisiert, gespeichert und/oder die Datensätze umgewandelt werden. Bei den analogen Abdruckverfahren liegt bevorzugt ein Gipsabdruck vor, der vorteilhafterweise eingescannt und digitalisiert wird. Hierfür können dem Fachmann bekannte Datenverarbeitungsprogramme genutzt werden, umfassend Lava Scan ST/3M Espe, D250-D640-D700/3Shape, Ceramill Map 100-300/Amann Girbach, Scan 200/Bien air Cercon Eye/Degudent GmbH, Opernscan 100/Laserdenta, Sntech 3D/Smartoptics, Etkon es1/Straumann GmbH AnyScan/Reitel GmbH, NobelProcera/Nobelbiocare GmbH, Freie Form Software/SensAble oder DentalDesigner/3Shape.In the case of analogue impression taking, after completion of the model, data processing is performed by scanning, digitizing, storing and / or transforming the model (the molded jaws and / or teeth). In the case of analogue printing methods, a plaster impression is preferably present, which is advantageously scanned and digitized. For this purpose, data processing programs known to the person skilled in the art can be used, comprising Lava Scan ST / 3M Espe, D250-D640-D700 / 3Shape, Ceramill Map 100-300 / Amann Girbach, Scan 200 / Bien air Cercon Eye / Degudent GmbH, Opernscan 100 / Laserdenta, Sntech 3D / Smart Optics, Etkon es1 / Straumann GmbH AnyScan / Reitel GmbH, NobelProcera / Nobelbiocare GmbH, Free Form Software / SensAble or DentalDesigner / 3Shape.
In einer bevorzugten Ausführungsform scannt ein berührungsloser, optischer 3D-Scanner das Modell, z. B. den Gipsabdruck, wobei das Arbeitsprinzip des Scanners beispielsweise auf Streifenprojektion in Verbindung mit Triangulationsmethoden basieren kann. Hierbei wird ein Streifenmuster auf die Oberfläche des Modells projiziert und von einer Videokamera aus einem bestimmten Winkel aufgenommen werden. Um die gesamte Oberfläche darzustellen, werden weitere Ansichten hinzugefügt. So kann eine hohe Datendichte und große Genauigkeit erreicht werden. Es ist bevorzugt, dass der Scanner ein Bestandteil eines CAD/CAM-Systems ist, das insbesondere aus einem Scanner, einer Fräseinheit, einem Sinterofen und den entsprechenden Materialien Zirkonoxid und Verblendkeramik bestehen kann.In a preferred embodiment, a non-contact 3D optical scanner scans the model, e.g. For example, the plaster cast can be based on stripe projection in conjunction with triangulation methods, for example. Here, a striped pattern is projected onto the surface of the model and recorded by a video camera from a certain angle. To display the entire surface, additional views are added. Thus, a high data density and high accuracy can be achieved. It is preferred that the scanner is a component of a CAD / CAM system, which may consist in particular of a scanner, a milling unit, a sintering furnace and the corresponding materials zirconium oxide and veneering ceramic.
Der Abdruck wir vorteilhafterweise eingescannt und digitalisiert. Die bereits digital vorliegenden Abformungen und/oder die digitalisierten Abdrücke werden bevorzugt in ein Dateiformat umgewandet, welches von einem Datenverarbeitungsprogramm, insbesondere einem Modulationsprogramm gelesen und bearbeitet werden kann. Ein bevorzugtes Datenformat ist STL, IGES, STEP, SLC, OBJ, DF oder Parasolid. Die digitale Modulation und/oder Herstellung des Schutzes kann vorteilhafterweise mittels einem Datenverarbeitungsprogramm, bevorzugt CAD/CAM-System erfolgen. Bevorzugt ist ein 3D-Modelliersystem Bestandteil des CAD/CAM-Systems. Die Daten können vorteilhafterweise zur weiteren Verarbeitung an bestehende CAD/CAM-Systeme exportiert werden. Durch das System können feinste Oberflächenstrukturen generiert werden, die bevorzugt über hochauflösende Rapid-Prototyping Verfahren, HSC-Frästechnologien und Lasergravurmaschinen umgesetzt werden können. Ein CAD/CAM-System (CAD = ”computer aided design” und CAM = ”computer aided manufacturing”) bietet eine optimale Verknüpfung von einem Modellierprogramm und einem Fertigungsprogramm. CAD bezeichnet im Sinne der Erfindung insbesondere die Verwendung eines Computers als Hilfsmittel beim technischen Zeichnen. Die Zeichnung wird bevorzugt als dreidimensionales Objekt (3D) mit Hilfe des Computers angefertigt. Hierbei kann der Schutz auf einem virtuellen Model bevorzugt in mehreren Lagen, insbesondere Polymerlagen dargestellt und konstruiert werden. Vorteilhafterweise besteht der Sport- und/oder Mundschutz nicht aus mehreren voneinander getrennten Lagen, sondern die Lagen bilden eine homogene Schicht. Die Lagen sind untrennbar miteinander verbunden, wobei die Schichten auch ineinander verlaufen können. Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber dem Folientiefziehverfahren, da bei diesem die Schichten separat aufgebracht werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verschmelzen die Schichten homogen miteinander, wodurch eine hohe Stabilität garantiert werden kann. Außerdem ist das Folientiefziehverfahren sehr arbeits- und zeitaufwendig, da die Schichten nacheinander auf ein Modell aufgebracht werden müssen. Die erfindungsgemäße Verwendung des Verfahrens hingegen kann schnell und einfach durchgeführt werden. Außerdem kann die Herstellung in einem Massenfertigungsverfahren erfolgen.The impression is advantageously scanned and digitized. The already digitally present impressions and / or the digitized impressions are preferably converted into a file format which can be read and processed by a data processing program, in particular a modulation program. A preferred data format is STL, IGES, STEP, SLC, OBJ, DF or Parasolid. The digital modulation and / or production of the protection can advantageously take place by means of a data processing program, preferably a CAD / CAM system. Preferably, a 3D modeling system is part of the CAD / CAM system. The data can advantageously be exported to existing CAD / CAM systems for further processing. The system enables the finest surface structures to be generated, which can preferably be converted using high-resolution rapid prototyping, HSC milling technologies and laser engraving machines. A CAD / CAM system (CAD = "Computer Aided Design" and CAM = "Computer Aided Manufacturing") provides an optimal link between a modeling program and a production program. For the purposes of the invention, CAD designates in particular the use of a computer as an aid in technical drawing. The drawing is preferably made as a three-dimensional object (3D) using the computer. In this case, the protection on a virtual model can preferably be represented and constructed in several layers, in particular polymer layers. Advantageously, the sports and / or surgical mask does not consist of several mutually separate layers, but the layers form a homogeneous layer. The layers are inextricably linked, whereby the layers can also run into each other. This is a significant advantage over the foil-forming process, since in this case the layers are applied separately. In the method according to the invention, the layers merge homogeneously with each other, whereby a high stability can be guaranteed. In addition, the film deep drawing process is very laborious and time consuming because the layers must be sequentially applied to a model. The use of the method according to the invention, however, can be carried out quickly and easily. In addition, the production can be carried out in a mass production process.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das, auf die Zahnreihe aufgebrachte Polymer oder der Sport- und/oder Mundschutz eine bevorzugte Dicke von 1 bis 10 mm, bevorzugt 2 bis 8 mm, besonders bevorzugt 3 bis 6 mm auf. Es hat sich herausgestellt, dass die bevorzugte Dicke des Zahn- und/oder Mundschutzes einen optimalen Schutz darstellt und auch überraschenderweise die Atmung nicht behindert. Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Lagen in unterschiedlicher Stärke (oder Dicke) vorliegen und einen unterschiedlichen Härtegrad haben. Lagen, die zur Mundhöhle hin orientiert sind, weisen bevorzugt einen höheren Härtegrad als Lagen auf, die zum Zahn hin orientiert sind. Vorteilhafterweise kann der Härtegrad laufend ansteigen und muss nicht in separate Schichten unterteilt sein, wobei die Schichten verlaufend in den Sport- und/oder Mundschutz eingebracht sind. Das heißt, der Härtegrad kann vorteilhafterweise, bevorzugt auch in einer Schicht, variieren, so dass eine optimale Passung und zugleich ein optimaler Schutz gewährt sind. Die Schichten weisen vorzugsweise keine starre Begrenzung auf, sondern können bevorzugt ineinander verlaufen, so dass eine optimale Verbindung der Schichten sichergestellt ist.In a preferred embodiment, the polymer applied to the row of teeth or the sports and / or surgical mask has a preferred thickness of 1 to 10 mm, preferably 2 to 8 mm, particularly preferably 3 to 6 mm. It has been found that the preferred thickness of the tooth and / or mask provides optimal protection and surprisingly does not hinder breathing. It is further preferred that the layers are present in different thickness (or thickness) and have a different degree of hardness. Layers that are oriented toward the oral cavity preferably have a higher degree of hardness than layers that are oriented toward the tooth. Advantageously, the degree of hardness can continuously increase and does not have to be subdivided into separate layers, wherein the layers are introduced running into the sports and / or mouthguard. That is, the degree of hardness can advantageously, preferably in a layer, vary, so that an optimal fit and at the same time optimal protection are granted. The layers preferably have no rigid boundary, but may preferably extend into one another, so that an optimal connection of the layers is ensured.
Es war völlig überraschend, dass der Härtegrad nicht auf lokale Stellen begrenzt sein muss, sondern optimal verteilt in dem Sport- und/oder Mundschutz vorliegen kann. Demgemäß besteht der Sport- und/oder Mundschutz zwar in einer bevorzugten Ausführungsform aus separaten Schichten, die unterschiedliche Härtegrade aufweisen, aber die Schichten untrennbar miteinander verbunden sind. Es ist bevorzugt dass die Shore-Härte einer Schicht im Bereich von 27 bis 95 liegt. Die Shore-Härte ist im Sinne der Erfindung ein Werkstoffkennwert, der insbesondere den Härtegrad von Kunststoffen und Elastomeren kennzeichnet. Bevorzugte Materialien umfassen beispielsweise VeroWhite, TangoBlack, TangoGray, TangoPlus, TangoBlackPlus oder DurusWhite. Vorteilhafterweise kann in einer bevorzugten Ausführungsform ein Sport- und/oder Mundschutz bereitgestellt werden, bei dem fließende Übergänge zwischen unterschiedlichen Härtegraden bestehen. Es kann auch bevorzugt sein, dass eine Schicht unterschiedliche Härtegrade aufweist.It was completely surprising that the degree of hardness need not be limited to local areas, but can be optimally distributed in the sports and / or surgical masks. Accordingly, although the sports and / or surgical mask in a preferred embodiment of separate layers having different degrees of hardness, but the layers are inextricably linked. It is preferable that the Shore hardness of a layer is in the range of 27 to 95. The Shore hardness is in the context of the invention, a material characteristic, which characterizes in particular the degree of hardness of plastics and elastomers. Preferred materials include, for example, VeroWhite, TangoBlack, TangoGray, TangoPlus, TangoBlackPlus or DurusWhite. Advantageously, in a preferred embodiment, a sports and / or surgical mask can be provided in which there are fluid transitions between different degrees of hardness. It may also be preferred that a layer has different degrees of hardness.
Bei einem CAM-System werden Rohdaten für die Fertigung gesammelt, in Arbeitsschritte sortiert und mit Berücksichtigung von Abhängigkeiten verwaltet. Dazu gehören Schnittstellen, die z. B. Maße und Materialien wie auch Stücklisten aus CAD-Systemen einlesen und zur Bearbeitung bereitstellen. Zusätzlich zu den bereits in Rechnern enthaltenen Merkmalen werden ergänzende Informationen eingepflegt. Das können z. B. der Abgleich von Zeichnungen aus CAD und Stücklisten aus der Produktionsplanung und -steuerung sein, aber auch rein für die Fertigung erforderliche Daten wie Werkzeugbedarf, Spannpläne und Reihenfolge zur Bearbeitung. Im System werden dann gezielt die direkt von den Maschinen zu bearbeitenden Codes oder Materialanforderungen bereitgestellt und jeweils vom Bediener abgerufen. Auch in diesem Bereich werden Schnittstellen z. B. zur Maschinensteuerung oder einem Lagersystem benötigt. Nach erfolgter Bearbeitung bzw. dem Abschluss der Fertigungsschritte sind die verifizierten Ergebnisse eventuell weiter aufzubereiten und über weitere Schnittstellen an andere Prozesse in der computerintegrierten Produktion zu übermitteln.In a CAM system, raw data for production is collected, sorted into work steps and managed with dependency considerations. These include interfaces that z. For example, you can import dimensions and materials as well as parts lists from CAD systems and make them available for processing. In addition to the features already contained in computers, additional information is entered. This can z. For example, the comparison of drawings from CAD and bills from production planning and control, but also purely for the production required data such as tool requirements, clamping plans and sequence for editing. In the system, the codes or material requirements to be processed directly by the machines are then provided in a targeted manner and are retrieved by the operator. Also in this area interfaces z. B. needed for machine control or a storage system. After processing or completion of the production steps, the verified results may need to be further processed and transmitted via other interfaces to other processes in computer-integrated production.
Das CAM-System umfasst bevorzugt einen 3D-Drucker. Das heißt, es ist bevorzugt, dass der Sportschutz mit einem 3D-Drucker, insbesondere einem Multilayerdrucker speziell gefertigt wird. Bevorzugte Drucker umfassen Objet3D Drucker oder Drucker der Connex-Familie. Mit diesen kann einfach und schnell ein Objekt, beispielsweise ein Sport- und/oder Mundschutz aus einem Material gefertigt werden. Es war völlig überraschend, dass die Drucker auch zur Herstellung eines Sport- und/oder Mundschutzes verwendet werden können.The CAM system preferably includes a 3D printer. That is, it is preferable that the sports protection is specially manufactured with a 3D printer, especially a multi-layer printer. Preferred printers include Objet3D printers or Connex family printers. With these can easily and quickly an object, such as a sports and / or surgical mask are made of a material. It was completely surprising that the printers can also be used for the production of a sports and / or surgical mask.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Sport- und/oder Mundschutz aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Die besonders einfache Verarbeitbarkeit eines Kunststoffmaterials erleichtert die Herstellung eines Sport- und/oder Mundschutzes. Zudem kann bei der Wahl eines zumindest teilweise elastischen Kunststoffs bereits eine durch die Materialeigenschaften hervorgerufene Dämpfungswirkung erzielt werden. Kunststoffe bezeichnen insbesondere Materialien, deren wesentliche Bestandteile aus solchen makromolekularen organischen Verb. bestehen, die synthetisch oder durch Abwandeln von Naturprodukten entstehen. Sie sind in vielen Fällen unter bestimmten Bedingungen (Wärme u. Druck) schmelz- und formbar. Zu den Kunststoffen gehören auch die Kautschuke und die Chemiefasern. Für die vorteilhafte Ausführungsform können Kunststoffe aus der Gruppe abgewandelte Naturstoffe, synthetische Kunststoffe (Polykondensate, Polymerisate, Polyaddukte), Duroplaste, und/oder ungesättigte Polyesterharze, umfassend Cellulosenitrat, Celluloseacetat, Cellulosemischester, Celluloseether, Polyamid, Polycarbonat, Polyester, Polyphenylenoxid, Polysulfon, Polyvinylacetal, Polyethylen, Polypropylen, Poly-1-buten, Poly-4-methyl-1-penten, Ionomere, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polymethyl-methacrylat, Polyacrylnitril, Polystyrol, Polyacetal, Fluor-Kunststoffe, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Poly-p-xylylen, lineare Polyurethane, chlorierte Polyether, Casein-Kunststoffe, Phenol-Harz, Harnstoff-Harz, Thioharnstoff-Harz, Melamin-Harz, Epoxidharz, vernetzte Polyurethane, Alkydharz, Allylharz, Silicon, Polyimid, und/oder Polybenzimidazol verwendet werden. Durch die Verwendung von Kunststoff bei der Ausgestaltung des Sport- und/oder Mundschutzes, kann ein Schutz mit erhöhter Zuverlässigkeit und Flexibilität zur Verfügung gestellt werden. Auch ist die Verletzungsgefahr des Benutzers drastisch reduziert, da die gummi-elastischen Ausführungsformen keine Oberflächen verletzen. Des Weiteren können durch die Verwendung von Kunststoffen für die Ausgestaltung Kosten reduziert werden.According to an advantageous embodiment of the invention, the sports and / or surgical mask is made of a plastic material. The particularly easy processability of a plastic material facilitates the production of a sports and / or surgical mask. In addition, in the selection of an at least partially elastic plastic already caused by the material properties damping effect can be achieved. In particular, plastics refer to materials whose essential constituents consist of such macromolecular organic compounds which are produced synthetically or by modification of natural products. In many cases they are meltable and formable under certain conditions (heat and pressure). The plastics also include the rubbers and the chemical fibers. For the advantageous embodiment, plastics from the group modified natural materials, synthetic plastics (polycondensates, polymers, polyadducts), thermosets, and / or unsaturated polyester resins comprising cellulose nitrate, cellulose acetate, cellulose mixed esters, cellulose ethers, polyamide, polycarbonate, polyester, polyphenylene oxide, polysulfone, polyvinyl acetal , Polyethylene, polypropylene, poly-1-butene, poly-4 methyl-1-pentene, ionomers, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polymethyl methacrylate, polyacrylonitrile, polystyrene, polyacetal, fluorine plastics, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, poly-p-xylylene, linear polyurethanes, chlorinated polyethers, casein plastics, phenolic resin, Urea resin, thiourea resin, melamine resin, epoxy resin, crosslinked polyurethanes, alkyd resin, allyl resin, silicone, polyimide, and / or polybenzimidazole. Through the use of plastic in the design of the sports and / or mouth protection, a protection with increased reliability and flexibility can be provided. Also, the user's risk of injury is drastically reduced since the rubber-elastic embodiments will not injure surfaces. Furthermore, the use of plastics for the design can reduce costs.
Es ist bevorzugt, dass der Sport- und/oder Mundschutz aus einem Polymer, bevorzugt einem Photopolymer, besonders bevorzugt einem Photopolymerharz besteht. Polymere bezeichnen im Sinne der Erfindung insbesondere eine Substanz, die sich aus einem Kollektiv chemisch einheitlich aufgebauter, sich in der Regel aber hinsichtlich Polymerisationsgrad, Molmasse und Kettenlänge unterscheidender Makromoleküle (Polymermoleküle) zusammensetzt. Bei solchen sogenannten polymereinheitlichen Stoffen sind also alle Makromoleküle gleich aufgebaut und unterscheiden sich lediglich durch ihre Kettenlänge (Polymerisationsgrad). Man kann derartige Polymere als Polymerhomologe bezeichnen. Polymere können aus der Gruppe umfassend anorganische Polymere, metallorganische Polymere voll- oder teilaromatischen Polymeren, Homopolymere, Copolymere, Biopolymere, chemisch modifizierte Polymere und/oder synthetische Polymere ausgewählt werden und umfassen Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polymethylmethacrylat, Polyamid, Polyester, Polycarbonat, Polyethylenterephthalat, Polyethylenglykol, Dendrimere, Silikone, Kohlenhydrate oder Polyhydroxxyalkanoate. Der aus diesen Materialien gefertigte Sport- und/oder Mundschutz stellt einen technischen Fortschritt dar, da durch die bevorzugte Ausführungsform die Verletzungsgefahr reduziert wird. Das Material weist feder-elastische Eigenschaften auf und verhindert so eine Verletzung der Oberflächen mit denen der Schutz in Kontakt kommt. Photopolymere bezeichnen im Sinne der Erfindung insbesondere Polymere, deren Eigenschaften sich unter Lichteinfluß ändern. In einer bevorzugten Ausführungsform wird Photopolymerharz verwendet. Die Polymere können bevorzugt identische und/oder nicht-identische Härtegrade aufweisen.It is preferred that the sports and / or surgical mask consists of a polymer, preferably a photopolymer, more preferably a photopolymer resin. In the context of the invention, polymers designate, in particular, a substance which is composed of a group of chemically uniformly structured but generally differing macromolecules with respect to the degree of polymerization, molecular weight and chain length (polymer molecules). In the case of such so-called polymer-unitary substances, therefore, all macromolecules have the same structure and differ only in their chain length (degree of polymerization). Such polymers can be referred to as polymer homologs. Polymers may be selected from the group consisting of inorganic polymers, organometallic polymers of wholly or partially aromatic polymers, homopolymers, copolymers, biopolymers, chemically modified polymers and / or synthetic polymers, and include polyethylene, polypropylene, polyvinylchloride, polystyrene, polymethylmethacrylate, polyamide, polyester, polycarbonate , Polyethylene terephthalate, polyethylene glycol, dendrimers, silicones, carbohydrates or polyhydroxyalkanoates. The sports and / or surgical mask made of these materials represents a technical advance, since the risk of injury is reduced by the preferred embodiment. The material has spring-elastic properties and thus prevents damage to the surfaces with which the protection comes into contact. For the purposes of the invention, photopolymers refer in particular to polymers whose properties change under the influence of light. In a preferred embodiment, photopolymer resin is used. The polymers may preferably have identical and / or non-identical degrees of hardness.
Insbesondere werden FullCure-Materialien verwendet, die eine hohe Biegefestigkeit und Wärmeformbeständigkeit aufweisen und für einen breiten Anwendungsbereich mit Anforderungen an Optik, Elastizität, Festigkeit und Belastbarkeit, geeignet sind. Die Materialien sind bevorzugt blickdicht und fest und können für extrem belastbare und formbeständige Modelle mit hervorragender Detailwiedergabe verwendet werden. Es können Modelle erstellt werden, die den umfangreichen Anforderungen an Passgenauigkeit, Form, Funktion und haptischen Eigenschaften genügen. Das bevorzugte Material eignet sich für Modelle mit einer unbegrenzten Bandbreite an komplexen Geometrien, einschließlich Überhänge und Unterschnitte.In particular, FullCure materials are used, which have a high flexural strength and heat resistance and are suitable for a wide range of applications with requirements for appearance, elasticity, strength and resilience. The materials are preferably opaque and strong and can be used for extremely durable and dimensionally stable models with excellent detail reproduction. Models can be created that meet the extensive requirements for accuracy of fit, form, function and haptic properties. The preferred material is suitable for models with an unlimited range of complex geometries, including overhangs and undercuts.
Die Erfindung wird nunmehr anhand von Figuren beispielhaft beschrieben, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein; es zeigt:The invention will now be described by way of example by way of example, but without being limited thereto; it shows:
Die
Zum Schutz des Wurzelbereichs
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- erste Schichtfirst shift
- 22
- zweite Schichtsecond layer
- 33
- dritte Schichtthird layer
- 44
- Zahntooth
- 55
- Wurzelbereichroot area
- 66
- Vestibulumvestibule
- 77
- Sport- und/oder MundschutzSports and / or surgical mask
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010051749A DE102010051749A1 (en) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | Method for manufacturing mouthguard used as protection device by e.g. hockey athlete, involves performing digital modulation of data regarding replica and digital optical casting processes performed at athlete's jaw or tooth |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102010051749A DE102010051749A1 (en) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | Method for manufacturing mouthguard used as protection device by e.g. hockey athlete, involves performing digital modulation of data regarding replica and digital optical casting processes performed at athlete's jaw or tooth |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102010051749A1 true DE102010051749A1 (en) | 2012-05-24 |
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ID=46021124
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DE102010051749A Ceased DE102010051749A1 (en) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | Method for manufacturing mouthguard used as protection device by e.g. hockey athlete, involves performing digital modulation of data regarding replica and digital optical casting processes performed at athlete's jaw or tooth |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE102010051749A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110270080A (en) * | 2018-03-13 | 2019-09-24 | 北京大学口腔医学院 | A kind of Personalized motion tooth protector of Design of digital |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050284489A1 (en) * | 2004-06-25 | 2005-12-29 | Ambis Edward J Jr | Custom mouthguard |
WO2010058255A2 (en) * | 2008-11-24 | 2010-05-27 | Align Technology, Inc. | Sequential sports guard |
-
2010
- 2010-11-19 DE DE102010051749A patent/DE102010051749A1/en not_active Ceased
Patent Citations (2)
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