DE1235562B - Vorrichtung zum Herstellen von Zahnprothesen und aehnlichen Formgebilden aus durch Druck und Waerme in Formen verfestigbaren Kunstharzen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Int. Cl.:

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.:

Nummer: 1 235 562

Aktenzeichen: H 52124 X/39 a2

Anmeldetag: 21. März 1964

Auslegetag: 2. März 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Zahnprothesen und ähnlichen Formgebilden aus durch Druck und Wärme in Formen verfestigbaren Kunstharzen.

Für die Herstellung von Formkörpern aus Kunstharzen, die durch Kondensation oder Polymerisation verfestigbar sind, beispielsweise von Zahnersatz, wie Gebissen oder anderen Zahnprothesen oder allgemein von Kombinationsgebilden, die mit in den Kunststoff einzubettenden Teilen, wie Klammern, Stiften od. dgl., ausgestattet werden, ist eine einwandfreie Verbindung dieser Teile mit dem Kunststoff und insbesondere bei Zahnprothesen ein Kunststoffkörper mit besseren physikalischen Eigenschaften für die Verwendungsbeanspruchbarkeit von wesentlicher Bedeutung. Für Zahnprothesen findet im allgemeinen als Kunststoffausgangsmaterial eine Mischung von Kunstharzmonomeren, z. B. von Acrylharzen mit Polymeren, in der Zubereitung einer teigigen, knetbaren Masse Anwendung, die mit einem erfahrungsgemäß bemessenen Überschuß zusammen mit Kunstzähnen, Verankerungsbügeln od. dgl. in die dazu gebräuchlichen Formenteile, d. h. die sogenannte Küvette, eingebracht wird und in dieser unter Zusammenpressung der beiden Küvettenhälften durch Erwärmen zur Durchpolymerisation und damit Verfestigung in der gewünschten Form gebracht wird. Den nötigen Preßdruck, um hierbei eine einwandfreie Bildung an die eingelagerten Teile und einen dichten und formgenauen Preßling zu erhalten, erhielt man dabei bisher entweder durch ein Zusammenspannen der Küvetten mittels Spindelpressen, d. h. starren Schraubzwingenbügeln, mittels deren ein dichter Formenschluß vor der Wärmebehandlung, z. B. im Wasserbad, vorgenommen wurde.

Eine solche Pressung auf völliges Schließen, das bis zum Ende des Verfestigungsvorganges aufrechterhalten werden muß, hat sich jedoch als ungeeignet erwiesen. Der angelegte und an sich für die möglichst dichte Ausbildung des Kunststoffkörpers benötigte Überschuß wird dadurch abgequetscht, und es bleibt für den zur Verdichtung gerade günstigsten Zustand des Kunststoffes bei seiner Erweichung keine zusätzliche Druckreserve mehr zur Verfügung. Man hat deshalb versucht, einen solchen erst nach Erweichen des Kunststoffes zur Wirkung kommenden Preßdruck dadurch zu erhalten, daß man an Stelle starrer Schraubbügel sogenannte Federbügel verwendete. Diese mit einer Federkraft von im allgemeinen zwischen 8 und bis höchstens 20 kg die Formteile zusammenpressenden Federbügel ermöglichen zwar ein Zusammenspannen unter Beibehal-Vorrichtung zum Herstellen von
Zahnprothesen und ähnlichen Formgebilden aus
durch Druck und Wärme in Formen
verfestigbaren Kunstharzen

Anmelder:

Dr. Karl Hintenberger,
Frankfurt/M., Hochstr. 39

Als Erfinder benannt:

Dr. Karl Hintenberger, Frankfurt/M.

tung eines gewissen Überschusses an Monomer-Polymer-Gemisch; die bei der notwendigerweise begrenzten Größe der Bügel auch begrenzte Federstärke reicht jedoch, wie sich gezeigt hat, nicht aus, um bis zum Ende des Verfestigungsvorganges die für eine optimal tatsächlich erreichbare Verdichtung notwendige Preßkraft aufzubringen. Wenn der Kunststoff einen gewissen Zähigkeitszustand erreicht hat, reicht die Federkraft nicht aus, einen einwandfreien Formenschluß und die eben erwähnte, an sich erreichbare Masseverdichtung zu erzielen.

Als besonderer Nachteil wurde auch empfunden, daß keine Möglichkeit besteht, den jeweils günstigsten Zustand der erweichenden Mischung während des Umsetzungsvorganges in Einklang zu bringen mit dem Einsetzen der Preßkraft.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabenstellung zugrunde, eine Vorrichtung zum Herstellen der genannten Gegenstände zu schaffen, die mit einfachen Mitteln eine der Formverfestigung angepaßte Zusammenpressung der Formhälften gestattet, und zwar in der jeweils günstigsten Phase des Umwandlungs- bzw. Erweichungsprozesses, um zu einer optimalen Verdichtung der Formkörper zu gelangen.

Es wurde gefunden, daß man außer verschiedenen Vorteilen, die bei einer Umsetzung, insbesondere einer Polymerisation unter vermindertem Atmosphärendruck, erreichbar sind, durch eine Formverfgstigünglinter Vakuum eine überraschend einfache und betrieblich und wirtschaftlich vorteilhaftere Möglichkeit gegeben ist, um durch wesentlich höhere

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Drücke in der jeweils günstigsten Phase des Umwandlungs- bzw. Erweichungsprozesses zu optimalen Verdichtungen zu gelangen.

Bei der Lösung dieser Aufgabe ist von der ganz allgemein bekannten Maßnahme ausgegangen, daß zwei Formhälften bzw. Behälterhälften durch Anlage eines Vakuums gegeneinandergepreßt werden können. In diesem Zusammenhang ist es auch bereits bekannt, zwei relativ dünne Kunststoffflächen, die durch ein an eine Vorform gelegtes Vakuum durch Einlegen einer Abdichtung zur Einhaltung einer Distanz gegen die Vorform ausgeformt werden, zu verwenden.

Gemäß der Erfindung ist die Aufgabenstellung mit einer Vorrichtung für die Herstellung von Zahnprothesen und ähnlichen Formgebilden gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Behälter aus zwei Kastenhälften mit sich entsprechenden öffnungen besteht, deren gegeneinander gerichtete Öffnungen nach außen durch eine elastische Dichtungsmanschette abgeschlossen sind, und daß in dem Kasteninnenraum mindestens eine an sich bekannte zweiteilige Form angeordnet ist, deren Höhe allein oder in Verbindung mit einem Unterlagering, wie ein Ring aus wärmeisolierendem Material, einerseits größer ist als die Summe der Tiefen der den Behälter bildenden Kastenhälften und andererseits kleiner ist als die Summe der Tiefen der Kastenhälften, zusätzlich der abdichtenden Höhe der Dichtungsmanschette.

Die den Paßspalt überdeckende Manschette ist vorteilhafterweise aus gummielastischem Material, vorzugsweise aus Silicongummi (Organosiloxanen) gefertigt.

Durch diese Ausbildung eines vorzugsweise jeweils eine Preßform aufnehmenden Behälters, der zweckmäßigerweise mittels Distanzstücken derart in sich die Preßform aufnimmt, daß zwischen dieser und den nicht zu beaufschlagenden Flächenabschnitten ein genügender Luftraum freigehalten und gegebenenfalls durch Distanzstücke gesichert ist, ist es möglich, eine begrenzte Anzahl und jeweils eine einzelne Preßform erst dann einem genau bemeßbaren Beaufschlagungsdruck zu unterwerfen, sobald der in die Form eingefüllte Kunststoff seinen günstigsten Erweichungszustand bzw. Polymerisationszustand erreicht hat, und die Form bis zum Eintritt der gewünschten Verfestigung unter diesem Druck zu halten.

Die äußere Gestalt des Behälters richtet sich demgemäß nach der äußeren Gestalt der Preßformen bzw. Küvetten, und vornehmlich für die Durchführung zeitlich verschieden anfallender Prothesenarbeiten kann man in einfacher Weise eine Mehrzahl solcher Behälter durch Schaltmittel, wie Zeituhren, und davon gesteuerte Beheizung und Evakuierung mit einem Gerät der Verfestigungsarbeit unterziehen, auf welches die Behälter durch Anschlüsse je nach Bedarf aufgesetzt und mit den erforderlichen Leitungen verbunden werden.

Zur näheren Erläuterung ist in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel einer solchen Mehrfachvorrichtung dargestellt, an Hand deren weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes erläutert werden.

Fig. 1 zeigt in einem Vertikalschnitt durch die Längsmitte zweier Behälter für Zahnprothesenküvetten mit einem Leitungs- und Schaltgehäuse in aufgeschnittenem Zustand die Ausbildung der Behälter und ihre Verschaltung mit einer Vakuumanlage;

Fig. 2 zeigt die äußere Vorderansicht der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung.

Im einzelnen ist nach den Zeichnungen mit 1 eine der üblichen Küvetten für Dentalarbeiten dargestellt, die auf einem Distanzstück, und zwar hier auf einem Distanzring 1', aus schlecht wärmeleitendem Material, wie Porzellan, derart aufgestellt ist, daß der Deckel 2' des Behälters 2 auf dem Oberteil der Küvette 1 aufliegt, jedoch zwischen den Seitenwänden und dem Boden der Küvette einerseits und den entsprechenden Innenwandungen des Behälters ein freier Luftraum verbleibt, um eine Wärmeübertragung vom Boden her durch Kontakt zu vermeiden. Der Behälter 2 weist einen Steckernippel 3 auf, um ihn, was noch beschrieben wird, mit einer Vakuumleitung auswechselbar verbinden zu können. Die beiden Teile des Behälters, nämlich der Unterteil 2 und der Deckel 2', sitzen nicht mit ihren Paßkanten vor Einwirkung des Vakuums dicht aufeinander, sondern werden durch die hochelastische Dichtungsmanschette 4, die in einer Eindrehung längs des Paßrandes des Unterteiles mittels eines metallischen Schlauchbinders festgelegt ist, in einem gewissen Abstand voneinander gehalten. Dieser Abstand entspricht etwa dem Paßspalt der Preßform 1, wenn diese zunächst mit einem Füllungsüberschuß an noch nicht verfestigtem, z. B. noch nicht auspolymerisiertem Gemisch aus monomerem und polymerem Kunstharz eingesetzt wird.

Gegen die Unterseite des Behälterunterteiles 2 ist eine Heizplatte 7 unter Zwischenschaltung einer Anpreß- und Isolierplatte 6 durch die Mutter 8 festgehalten, die auf einem Gewindeabschnitt des bereits erwähnten Nippels 3 festgedreht wird. Mit 9 und 10 sind zwei Leitungsklemmen bezeichnet, die als ortsfeste Kontakte den Behälter mit einer Stromquelle verbinden, wenn der Behälter in seinen vorbereiteten Sitz auf dem Instrumentengehäuse 20 eingesteckt ist. Hierzu dient die Steckerbuchse 11, in welche der Nippel mit Klemmsitz eingeführt wird, zweckmäßigerweise mit einer Federverrastung (nicht dargestellt). Für die vakuumdichte Verbindung mit dem Anschlußstutzen 13 eines Magnetumschaltventils 14 dient dabei die Siliconmanschette 12. 15 ist die Anschlußleitung der Magnetventile, die durch ein T-Stück 16 mit einer Hauptleitung 17 zu einer Vakuumpumpe 18 verbunden sind. Die Magnetventile sind auf einem Tragrahmen 19 in dem Gehäuse 20 gehalten, auf welchem Steckrahmen 21 für das paßgenaue Einsetzen der Behälter für die Preßformen auf der Oberseite angeordnet sind. Jeder dieser Behälter kann über einen eigenen Ein- und Ausschalter 22 und 22' durch die Heizquelle aufgeheizt werden, während der Generalschalter 23 die Hauptverbindung mit der Stromzuführung darstellt. Durch Signallampen 24 und 24' wird der Arbeitszustand der Vorrichtung angezeigt. 25 und 25' bezeichnen die Schaltungen für die Zeituhren, mittels deren eine Voreinstellung der Beheizungszeit und der Zuschaltung und Ausschaltung der Vakuumpumpe vorgenommen werden kann. 26 ist ein Spannungsmesser, 27 ein Spannungswandler und 28 ein Vakuummeter.

Die Arbeitsweise mit der gezeigten Vorrichtung ist folgende: Nach der üblichen Vorbereitung der Preßform durch Einbringen der Füllung, z. B. von Kunstzähnen, Verankerungselementen und einem Gemisch aus Monomeren und Polymeren von Acrylaten und gegebenenfalls Metacrylaten mit einem abgestimmten

Überschutz, wodurch die Form nur leicht, also mit einem vorbestimmten Paßspalt von im allgemeinen 0,2 bis 0,3 mm geschlossen wird, setzt man die Preßform in den Behälter 2, der in einem Steckrahmen 21 mit dem Nippel 3 dicht in einer Manschette 12 des Mangetventils unter Anschluß der ortsfesten Kontakte 9 und 10 sitzt, ein, legt den Deckel 2' auf und hält beide Behälterteile durch die Manschette gut schließend zusammen.

Auf der Zeituhr 25 bzw. 25' wird die vorbestimmte Heizungszeit und über den Spannungsregler die erforderliche Beheizungstemperatur voreingestellt. Durch Einschalten des Stromes und damit der Zeitschaltuhr findet die Erwärmung der Preßform auf die für den jeweiligen Kunststoff geeignete Temperatur statt, worauf nach der vorbestimmten Beheizungszeit und damit gewünschten Zustandsänderung des Kunststoffes über eine an sich bekannte Schaltung der Zeituhr mit der Vakuumpumpe in dem Behälter ein Unterdruck erzeugt wird, der den Deckel des Behälters als Stempel den Oberteil der Preßform beaufschlagen läßt und damit den Paßspalt der Preßform schließt und so lange geschlossen hält, bis der zeitlich vorbestimmbare endgültige Verfestigungszustand des Kunststoffes erreicht ist. Der Unterdruck wird also in der jeweils günstigsten Phase der Kunststoffumsetzzung herbeigeführt und bis zum Abschluß der Verfestigung aufrechterhalten, worauf selbsttätig mit Hilfe der Zeituhr über das Magnetventil 14 bzw. 14' die betreffende Unterdruckleitung geschlossen und durch Öffnung der Verbindung zur Atmosphäre der Behälter zur Entnahme der Preßform geöffnet werden kann. Mittels der Signallampen wird die Beendigung des voreingestellten Preßprozesses für jede Form angezeigt, so daß etwa bei einer Mehrheit in Zeitabständen anfallender Formpressungen das Einsetzen und Entnehmen der einzelnen Formen wie auch deren vom verwendeten Kunststoff bestimmter Beheizungsund Preßdauer individuell erfolgen kann.

Die Kontakte der Zeitmesser werden beim Einschalten geschlossen; sie öffnen sich derart nach Zeitablauf, daß Heizung und Vakuumpumpe selbsttätig geschaltet werden über Magnetventile, jedoch ist es auch möglich, andere Schaltungen zu verwenden, um die Vorrichtung den jeweiligen Bedürfnissen anzupassen.

Trotz des Vorteiles einer Einzeldurchführung des Verfestigungsprozesses pro Preßform ist es selbstverständlich auch möglich, die Behälter für die gleichzeitige Preßbeaufschlagung einer Mehrheit von Preßformen auszubilden, wenn die Voraussetzungen für eine gruppenweise Behandlung gegeben sind, auch kann man in der vorstehend erläuterten Weise eine beliebige Anzahl von Anschlüssen für Behälter der beschriebenen Art in einem gemeinsamen Gehäuse vorsehen, um damit den Anforderungen an eine Massenarbeit zu genügen.

Die Vorrichtung nach der Erfindung eignet sich für die Durchführung von Preßvorgängen für die verschiedensten Arbeitsgebiete, bei denen im wesentliehen die gleichen Anforderungen an einwandfreie Bindung mit Einlagen, z. B. aus Edelmetallen, und an eine optimale Verdichtung des Kunststoffes bestehen, wie bei der Herstellung von Zahnersatz, und wobei die zu verarbeitenden Kunststoffe sich im eingebrachten Zustand nicht oder nur unzureichend zusammenpressen lassen und erst in einem bestimmten Zustand auf Grund Wärmeeinwirkung die günstigste Phase ihrer Kompressibilität erreichen. Bei der Herstellung von Zahnersatz werden mittels einer Vorrichtung nach der Erfindung nicht nur die obenerwähnten allgemeinen Vorteile einer Vakuumeinwirkung, wie Absaugung schädlicher Gase, z. B. Schwefeldioxyd, oder freier Flüssigkeiten, sowie durch bessere Verdichtnug, größerer Abrasionsfähigkeit und besserer Farbbeständigkeit durch Entfernung aller die Oxydation verursachenden Mittel erreicht, sondern auch die Abnutzungsbeständigkeit und Gewebsfreundlichkeit der Kunststoffteile, wie Gaumenplatten, Kieferbögen usw., werden wesentlich infolge der Ausschließung feinster Poren sichtlich verbessert.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen von Zahnprothesen und ähnlichen Formgebilden aus durch Druck und Wärme in Formen verfestigbaren Kunstharzen, bestehend aus einem Behälter mit Vakuumanschluß, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter aus zwei Kastenhälften (2, 2') mit sich entsprechenden Öffnungen besteht, deren gegeneinander gerichtete Öffnungen nach außen durch eine elastische Dichtungsmanschette (4) abgeschlossen sind, und daß in dem Kasteninnenraum mindestens eine an sich bekannte zweiteilige Form (1) angeordnet ist, deren Höhe allein oder in Verbindung mit einem Unterlagering (1'), wie Ring aus wärmeisolierendem Material, einerseits größer ist als die Summe der Tiefen der den Behälter bildenden Kastenhälften (2, 2') und andererseits kleiner ist als die Summe der Tiefen der Kastenhälften, zusätzlich der abdichtenden Höhe der Dichtungsmanschette (4).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmanschette (4) aus gummielastischem Material, wie aus Organosiloxanen, gebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, gekennzeichnet durch ein mit einem Zeitschaltwerk für die elektrische Schaltung mit einer Vakuumpumpe (18) und einer Beheizungsquelle (7) versehenes Instrumentengehäuse (20) mit Einrichtungen zum paßgenauen Einsetzen und damit Verbinden vorzugsweise einer Mehrheit von Preßformbehältern (1) mit dem durch Zeituhrregelung (25, 25') voreinstellbaren Beheizungsund Evakuierungssystem des Instrumentengehäuses (20).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1240 024.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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