DE10307688A1

DE10307688A1 - Druckformgerät

Info

Publication number: DE10307688A1
Application number: DE2003107688
Authority: DE
Inventors: Christian Scheu
Original assignee: SCHEU-DENTAL GmbH; Scheu Dental GmbH
Current assignee: SCHEU-DENTAL GmbH; Scheu Dental GmbH
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2023-02-22
Also published as: DE10307688B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Druckformgerät (0) zum Einsatz in der dentalen Tiefziehtechnik, mit einem schwenkbaren Druckkammerdeckel (4), in dem eine Tiefziehfolie (9) einspannbar ist, und einem Heizstrahler (5), der zur Erhitzung der Tiefziehfolie (9) auf diese richtbar ist. Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein Druckformgerät zu schaffen, welches effizienter und komfortabler zu verwenden ist. Dies wird mit einem Heizstrahler (5) aus einem Quarzglasrohr (12) erreicht, welches einen Hochtemperatur-Heizdraht (13) enthält und mit einer, die kurzwellige Strahlung filternden Oberflächenbeschichtung versehen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Druckformgerät zum Einsatz in der dentalen Tiefziehtechnik, mit einem schwenkbaren Druckkammerdeckel, in dem eine Tiefziehfolie einspannbar ist und einem Heizstrahler, der zur Erhitzung der Tiefziehfolie auf diese richtbar ist.
Zur Herstellung von Dentalprodukten wie Prothesen, kieferorthopädischen Korrekturmitteln oder Kieferschutz-Vorrichtungen wird die Tiefziehtechnik angewendet. Dabei wird eine Folie oder Platte aus einem thermoplastischen Werkstoff erhitzt, über einen als Modell dienenden Positivabdruck des Kiefers positioniert und anschließend unter Druckeinwirkung in das Kiefermodell tief gezogen. Zur Durchführung dieses Verfahrens werden sogenannte Druckformgeräte verwendet.
Deren wesentlichen Bestandteile sind eine Druckkammerbasis, ein schwenkbarer Druckkammerdeckel, ein zumeist ebenfalls schwenkbarer Heizstrahler, sowie die erforderlichen Druckaggregate. Die thermoplastische Folie oder Platte wird in dem schwenkbaren Druckkammerdeckel eingespannt. Danach wird der Heizstrahler eingeschaltet. Sobald er seine Betriebstemperatur erreicht hat, wird dieser direkt auf die thermoplastische Folie gerichtet, so daß diese erhitzt wird. Sobald der Werkstoff die erforderliche Verarbeitungstemperatur erreicht hat, wird der Heizstrahler an die Seite geschwenkt und der Druckkammerdeckel samt der eingespannten Folie auf die Druckkammerbasis geschwenkt, auf die zuvor das Kiefermodell gelegt wurde. Die Druckkammerbasis und der Druckkammerdeckel bilden nun eine Druckkammer, in der die erhitzte Tiefziehfolie direkt über dem Kiefermodell positioniert ist.
Die Druckkammer wird nun mit Druck beaufschlagt. Durch diesen wird die Tiefziehfolie in das Kiefermodell tief gezogen. Der Druck in der Druckkammer wird anschließend wieder auf Atmosphärenniveau gesenkt, der Druckkammerdeckel geöffnet und das Dentalprodukt entnommen. Der Thermoplast muß abschließend noch von dem Kiefermodell abgeformt werden. Es existieren auch Druckformgeräte, die mit einem Unterdruck anstelle eines Überdruckes arbeiten.
Die im Stand der Technik bekannten und tagtäglich in Dentallabors und Praxen eingesetzten Druckformgeräte weisen wesentliche Nachteile auf. Diese resultieren aus den eingesetzten Chrom-Nickel- oder Keramik-Heizstrahlern, die zum einen eine lange Aufheizzeit von 1.5 bis zu 15 Min. aufweisen und zum anderen ein grelles, gleißendes Licht emittieren. Die langen Aufheizzeiten der bekannten Heizstrahler führen zu einem hohen Energieverbrauch und zu langen Arbeitszyklen; beides hebt die Kosten der Dentalprodukte.
Für das Personal ist gerade das grelle Licht äußerst unangenehm. Beim Ausrichten des Heizstrahlers blicken sie nicht selten gradewegs in die Strahlungsquelle hinein. Schädigungen des Auges sind dabei sicherlich nicht auszuschließen.
Ein dritter Nachteil besteht darin, daß es häufig schwer fällt, die Temperatur des Thermoplasts, der unter Einwirkung des Heizstrahlers steht, abzuschätzen. Häufig ist das Personal gezwungen, den Heizstrahler wegzuschwenken und mit der bloßen Hand zu prüfen, ob die Verarbeitungskonsistenz bereits erreicht ist. Erschwerend kommt hinzu, daß die Verarbeitungstemperatur der Dentalwerkstoffe individuell verschieden ist. Dies macht es dem Laboranten kaum möglich, den Aufheizvorgang nach Gefühl zu steuern.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Druckformgerät zu schaffen, welches eine komfortablere und effizientere Arbeitsweise gestattet.
Diese Aufgabe wird von einem Druckformgerät eingangs genannter Art gelöst, bei dem der Heizstrahler ein evakuiertes Quarzglasrohr ist, welches einen Hochtemperatur-Heizdraht enthält und mit einer die kurzwellige Strahlung filtern den Oberflächenbeschichtung versehen ist. Ein derartig weitergebildetes Druckformgerät hat den Vorteil, daß der Heizstrahler nach Anschalten innerhalb kürzester Zeit die Verarbeitungstemperatur von Thermoplasten erreicht. Der Aufheizvorgang wird somit wesentlich verkürzt, wodurch Zeit und Energie eingespart wird. Die Oberflächenbeschichtung des Quarzrohres wirkt wie ein Filter, welches die für den Menschen unangenehme und schädliche kurzwellige Strahlung aus dem Spektrum nimmt.
Als Oberflächenbeschichtung eignet sich besonders eine Rubinierung. Diese Art einer Glasbeschichtung läßt vornehmlich infrarote Strahlung passieren, die vom menschlichen Auge kaum wahrgenommen wird, jedoch die notwendige Wärmeenergie zur Erhitzung des Dentalwerkstoffs transportiert.
Als Werkstoff für den Hochtemperatur-Heizdraht eignet sich aufgrund seiner extremen Temperaturfestigkeit Wolfram.
Das Quarzglasrohr sollte im wesentlichen Omega-förmig gebogen sein. Auf diese Weise wird die Strahlungsquelle der Form des Kiefermodells angenähert. Dies führt dazu, daß die Tiefziehfolie besonders intensiv in den Bereichen erhitzt wird, die beim späteren Tiefziehvorgang eine starke Umformung erfahren.
Zur Überwachung der Temperatur der Tiefziehfolie eignet sich besonders ein Temperaturmeßfühler.
Dieser bildet eine Grundlage für Regelungseinrichtung, dessen Regelungsgröße die Temperatur der Tiefziehfolie und dessen Stellgröße die Heizleistung des Heizstrahles ist. Durch eines solche Regelungseinrichtung wird der Dentallaborant erheblich entlastet. Er muß lediglich die gewünschte Verarbeitungstemperatur des Thermoplasten einstellen und abwarten, bis die Regelungseinrichtung diese Temperatur eingeregelt hat.
Eine besonders komfortable Weiterbildung des Druckformgeräts wird erreicht, wenn die Soll-Temperatur der Tiefziehfolien als eine Funktion der Zeit definiert und der Regelungseinrichtung zugänglich hinterlegt wird. Auf diese Weise wird es möglich, die individuellen Heizkurven unterschiedlicher Dentalwerkstoffe ohne nähere Parametrisierungsarbeiten zu durchfahren. Heizkurven definieren die Soll-Temperatur der Werkstoffe über die Aufheizzeit.
Zum Stellen der Heizleistung des Heizstrahlers eignet sich besonders eine Phasenanschnittsteuerung. Alternativ hierzu kann eine Phasenabschnittsteuerung verwendet werden.
Eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckformgeräts soll nun anhand der Figuren dargestellt werden. Es zeigen:
1: Druckformgerät in Heiz-Position;
2: Druckformgerät mit geschlossener Druckkammer;
3: erfindungsgemäßer Heizstrahler.
Das Druckformgerät ist in seiner Gesamtheit mit 0 bezeichnet. Es besteht aus einem Korpus 1, in dem die Druckkammerbasis 2 integriert ist. Auf dieser Druckkammerbasis findet das Kiefermodell 3 seinen Platz. Am Korpus 1 ist ein Druckkammerdeckel 4 schwenkbar befestigt. Ebenfalls am Korpus 1 schwenkbar befestigt ist ein Heizstrahler 5, der von einem Gehäuse 6 und einem Gitter 7 geschützt wird. Der Druckkammerdeckel 4 ist mit einer Einspannvorrichtung 8 versehen, in der eine Tiefziehfolie 9 oder eine Tiefziehplatte eingespannt wird. Am Korpus 1 befindet sich außerdem ein Bedienpaneel 10 und ein Ventilhebel 11, mit dem der Druckauf- oder Abbau gesteuert wird. Ein ebenfalls vorhandener Temperaturmeßfühler ist in den Figuren nicht dargestellt. Hierfür eignet sich beispielsweise ein kleinvolumiges Thermoelement, welches an dem Gitter 6 befestigt werden könnte. Eine Regelungseinrichtung ist ebenfalls vorhanden, aber nicht dargestellt. Sie besteht aus elektronischen Bauteilen, deren Gestalt unerheblich ist.
Zum Aufheizen der Tiefziehfolie 9 wird der Heizstrahler 5, wie in 1 dargestellt, auf die Tiefziehfolie 9 gerichtet und eingeschaltet. Der Temperaturmeßfühler mißt kontinuierlich die gegenwärtige Temperatur im Bereich der Tiefziehfolie. Diese Meßwerte werden von der Regelungseinrichtung verwendet, um die Leistung des Heizstrahlers 3 zu regeln. Das Stellen der Heizleistung erfolgt dergestalt, daß der den Heizstrahler 5 durchfließende Strom mittels einer Phasenanschnittsteuerung gesteuert wird. Zum Aufbau der Regelungseinrichtung hält die Industrie eine Vielzahl von Standardbauteilen bereit, die jeder Regelungstechniker zusammenstellen kann. Besonders geeignet ist eine Mikroprozessor basierende Regelungseinrichtung, in der ohne weiteres die individuellen Heizkurven der unterschiedlichen Thermoplasten abgelegt werden können.
In 2 wurde der Heizstrahler 5 nach Erreichen der Verarbeitungstemperatur des Werkstoffes von dem Druckkammerdeckel 4 entfernt und dieser zusammen mit der erhitzten Tiefziehfolie 9 auf das Kiefermodell 3 geschwenkt. Druckkammerdeckel 4 und Druckkammerbasis 2 bilden nunmehr eine Druckkammer, in der die Tiefziehfolie 9 über dem Kiefermodell 3 positioniert ist. Zum Durchführen des Tiefzieh-Vorgangs wird die Druckkammer mit Druck beaufschlagt, unter dem die Tiefziehfolie 9 in das Kiefermodell 3 tief gezogen wird.
In 3 wird der Heizstrahler 5 im Detail gezeigt. Er besteht aus einem evakuierten Quarzglasrohr 12, welches einen Hochtemperatur-Heizdraht 13 aus Wolfram enthält. Das Quarzglasrohr 12 ist Omega-förmig gebogen und hat in etwa einen Durchmesser von 85 mm. Das Quarzglasrohr 12 ist rubiniert. Diese Oberflächenbeschichtung wirkt als Filter.

Claims

Druckformgerät zum Einsatz in der dentalen Tiefziehtechnik, mit einer schwenkbaren Druckkammerhalbschale, in der eine Tiefziehfolie einspannbar ist und einem Heizstrahler, der zur Erhitzung der Tiefziehfolie auf diese richtbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizstrahler (5) ein evakuiertes Quarzglasrohr (12) ist, welches einen Hochtemperatur-Heizdraht (13) enthält und mit einer die kurzwellige Strahlung filternden Oberflächenbeschichtung versehen ist.
Druckformgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbeschichtung eine Rubinierung ist.
Druckformgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochtemperatur-Heizdraht (13) aus Wolfram besteht.
Druckformgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Quarzglasrohr (12) im wesentlichen Omega-förmig gebogen ist.
Druckformgerät einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Temperaturmeßfühler, der die Temperatur der Tiefziehfolie (9) mißt.
Druckformgerät nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Regelungseinrichtung, dessen Regelgröße die Temperatur der Tiefziehfolie (9) und dessen Stellgröße die Heizleistung des Heizstrahlers (5) ist.
Druckformgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Soll-Temperatur in der Tiefziehfolie (9) als eine Funktion der Zeit definiert und der Regelungseinrichtung zugänglich hinterlegt wird.
Druckformgerät nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine Phasenanschnittsteuerung zum Stellen der Heizleistung des Heizstrahlers (5).
Druckformgerät nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine Phasenabschnittsteuerung zum Stellen der Heizleistung des Heizstrahlers (5).