DE1491212A1

DE1491212A1 - Verfahren bzw. Einrichtung zur Herstellung von Prothesenteilen

Info

Publication number: DE1491212A1
Application number: DE19641491212
Authority: DE
Inventors: Richards John Dent; Wolley Herbert William George; Dobbins William John
Original assignee: DOBBINS WILLIAM JOHN; RICHARDS JOHN DENT; WOLLEY HERBERT WILLIAM GEORGE
Current assignee: DOBBINS WILLIAM JOHN; RICHARDS JOHN DENT; WOLLEY HERBERT WILLIAM GEORGE
Priority date: 1963-02-07
Filing date: 1964-02-06
Publication date: 1969-04-03
Also published as: CH427140A; GB1068551A

Description

Verfahren bzw. Einrichtung zur Herstellung von Prothesenteilen Die Erfindung betrifft ein Verfahren bzw. eine Einrichtung zur Herstellung von Gebißplatten aus Metall oder von anderen Prothesenteilen wie z. B. Implantaten für Schädelplastiken.
Bei den bekannten Verfahren, bei denen eine langsame Verformung vorgesehen ist, bereitet die Ausformung derartiger Teile, die mit großer Genauigkeit einer vorbestimmten Form angepaßt sein müssen, Schwierigkeiten wegen der Federeigen schaften des Metalls. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn rostfreier Stahl verwendet wird, der sonst für diese Zwecke besonders geeignet wäre.
Zweck der Erfindung ist die Beseitigung dieser Schwåerigkeiten durch die Anwendung eines Verfahrens, welches mit hoher Druckenergie arbeitet.
Demgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung von Prothesenteilen vorgeschlagen, welches dndurch gekennzeichnet ist, daß von einem mewiinschten Körpergebiet ein Abdruck genommen wird, daß weiter mittels dieses Abdruckes eine Matrize angefertigt wird und daß auf dieser Matrize eine Metallplatte durch die Anwendung hohen Druckes ver formt wird.
Die Matrize wird im allgemeinen aus einem geeigneten Kunstharz hergestellt. Zur Hochdruckverformung ist die sich bekannte Explosionsverformung oder eine elektrische Entladung einer UbertragungBflüssigkeit oder auch ein elektromagnetisches Impulsverfahren verwendbar.
Außerdem wird erfindungsgemäß eine Einrichtung zur Verformung von Metallplatten auf einer Matrize vorgeschlagen, welche durch eine Vakuumkammer, in welche die Matrize einsetzbar ist, weiter durch einen Spannring, welcher die Metallplatte über der die Matrize enthaltenden Vakuunkammer festspannt, ferner durch eine Dichtung zwischen der Metallplatte und dem Rand der Vakuumkammer, weiterhin durch eine Vakuumanlage zur Evakuierung des unter der Metallplatte um die Matrize herum verbleibenden Raumes sowie durch eine Anlage zur Verformung der Metallplatte der Matrize mittels hohen Druckes gekennzeichnet ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung weist außerdem einen Ubertragungskörper aus plastisch verformbarem Material auf, welcher über der Metallplatte innerhalb des Spannringes angeordnet ist. Außerdem ist auf der Oberseite des Ubertragungskörpers eine Sprengladung vorgesehen, durch welche eine Druckwelle erzeugt wird, sobald die Sprengladung durch einen Zünder gezündet wird.
Im folgenden soll das erfindungsgemäße Verfahren sowie eine Einrichtung zur Sxplosionsverformung von Gebißplatten aus Metall nach der Erfindung im einzelnen anhand der zugehörigen Zeichnungen beispielsweise beschrieben werden. Es stellen dart Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Verformungseinrichtung nach der Erfindung in auseinandergenornenen Zustand, Figur 2 einen Schnitt durch die Yerforiungseinrichtung nach Figur 1 in susammengesetztem Zustand, Figur 3 einen Schnitt durch eine Einrichtung zur Herstellung einer Form oder Matrize nach der Erfindung, Figur 4 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemä# verformten Metallplatte und die Figuren 5 und 6 schematische Darstellungen von abgewandelten Ausführungsformen der Verformungseinrichtung nach der Erfindung.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnungen sind Jeweils einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszahlen versehen.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zuerst im Ibmde des Patienten in üblicher Weise ein Abdruck genommen.
Dieser Abdruck 1 wird, wie in Figur 3 der Zeichnungen dargestellt, in einem auf beiden Seiten offenen Zylinder 2 auf eine ebene Unterlage 3 gesetzt und in dieser Lage durch Modellton 4 oder andere geeignete Stoffe gesichert. Der Modellton 4 dient außerdem dazu, das untere Ende des Zylinders 2 abzudichten. Hierauf wird Epoxyharz gelatineartiger Konsistenz auf die Oberfläche des Abdruckes gepinselt, welches man ein wenig abbinden läßt, bevor darüber bis zum Rand des Zylinders 2 in einem Guß oder schichtweise eine Gießharzmischung mit Glasfaserverstärkung zu einer Matrize 5 aufgebaut wird, auf der die Metallplatte verformt werden soll. Die beschreibung des letzten Verfahrensschrittes, namlich die Rkplosionsserformung der Metallplatte, ist in der Beschreibung einer Einrichtung zur Herstellung von Prothesenteilen nach der Erfindung enthalten, welche nun folgen soll.
Wie in den Figuren 1 und 2 der Zeichnungen dargestellt, weist die erfindungsgemäße Einrichtung zur Herstellung von Prothesenteilen im wesentlichen eine Vakuumkammer 6, in welche die Matrize 5 einsetzbar ist, weiter eine Halterung zum Festspannen der Metallplatte 7 über der Matrize 5, ferner eine Vakuumlege, mittels welcher die Vakuumkammer 6 evakuiert wird, sowie eine Sprengladung 8 auf, welche bei Zündung eine Druckwelle erzeugt, die über einen Ubertragungskörper 9 auf die Metallplatte 7 übertragen wird. Die Vakuumkammer 6 wird durch einen koaxialen Raum im Inneren eines dickwandigen, an seinem oberen Ende geöffneten Zylinders 10 gebildet, Eine seitliche Öffnung 11 in der Zylinderwand steht über eine Röhre 12 mit einer in den Zeichnungen nicht dargestellten Vakuumpumpe in Verbindung. Die Stirnfläche des Zylinders 10 weist eine Ringnut 13 auf, in welche ein aus Gummi oder ähnlichem elastischen Material bestehender Dichtungsring 14 eingelegt ist. Auf der Stirnfläche 16 des Zylinders ist koaxisl ein Spannring 15 mittels Schrauben festspannbar, welche durch diesen Spannring 15 hindurch in Gewindelöcher im Zylinder 10 eingreifen, welch letztere auf einem, in bezug auf die Ringnut 13 größeren Teilkreis angeordnet sind.
Die Bohrung im Spannring 15 hat auf der unteren Seite den gleichen Durchmesser wie die Vakuumkammer 6 und nimmt im Durchmesser gegen die Oberseite hin zu, wodurch ein konischer Sitz 19 zur Aufnahme eines Ubertragungskörpers 9 gebildet wird, welcher' aus einem zur Ubertragung der Druckwelle geeigneten Material besteht. Der ftbertragungskörper 9 weist einen Hauptteil aus plastisch verformbarem Material auf, in dessen Innerem eine Gummischeibe 18 eingelagert ist. Der untere Teil des Ubertragungskörpers 9 ist der Bohrung des Spannringes 15 angepaßt und steht in enger Berührung mit der Yetallplatte 7, welche ihrerseits Isn1ttelbar unter dem Spannring 15 angeordnet ist. Auf der Oberseite des Übertragungskörpers 9 ist ein kleiner Zylinder 20 auf gesetzt oder befestigt, welcher den Sprengladungsträger bildet. Der Zylinder 20 weist eine zentrische Bohrung 21 auf, die an der Unterseite eine Sprengladung 8 und am oberen Ende einen Zünder 22 aufnimmt. Der Zylinder 20 kann durch Modellton 24 in der in Figur 2 gezeigten Weise in seiner Lage festgehalten werden.
Zur Ausführung einer Verformung wird die Matrize 5 zentrisch in die Vakuumkammer 6 entweder auf den Boden oder auf eine Abstandsscheibe 23 (Figur 2) oder auf eine andere geeignete, auf den Boden der Vakuumkammer gestellte Unterlage gesetzt, eo daß der oberste Punkt der Matrize 5 ungefähr in eine Ebene mit der Stirnfläche 16 des Zylinders 10 kommt. Hierauf wird die Metallplatte 7 auf den Gummidichtungsring 14 gesetzt und in dieser Lage mittels des Spannringes 15 festgespannt und hierdurch wird die obere Offnung des Zylinders verschlossen. Dann wird der verbleibende Raum in der Vakuumkammer 6, nämlich der Raum zwischen der Metallplatte 7 und der Matrize 5 und der Raum zwischen der Matrize 5 und den Wänden der Vakuumkammer durch die auf den Raum um die Matrize 5 herum hinführende Offnung 11 hindurch evakuiert.
Der Ubertragungskörper 9 und die Sprengladung 8 werden dann aufgesetzt und die Sprengladung gezündet. Die erzeugte Druckwelle wird mittels des Ubertragungskörpers 9 auf die Metallplatte 7 übertragen, welche dadurch mit hoher Geschwindigkeit auf die Matrize 5 gepreßt wird und die der Gebißplatte entsprechende, gewünschte, in Figur 4 gezeigte Form annimmt. Hiernach braucht die Form nur noch ausgeschnitten zu werden.
Die Anwendung von Epoxyharz für die Anfertigung der Matrize und der schichtweise Aufbau derselben ermöglichen es, vom Abdruck 1, welcher vom Zahnarzt angefertigt worden ist, ohne die Gefahr von Schrumpfungen eine einwandfreie Matrize herzustellen. Durch die Evakuierung des gesamten, die Matrize 5 unterhalb der auf dem Dichtungsring 14 festgespannten Metallplatte 7 umgebenden Raumes wird die Genauigkeit der Wiedergabe der Gebißplatte verbessert und eine Abschwächung der Stempelwirkung durch Lufteinschlüsse vermieden. Der Gefahr einer Beschädigung der Platte durch unmittelbare oder teilweise Beaufschlagung durch die Sprengladung 8 wird durch die Anwendung des mit der Gummischeibeneinlage 18 versehenen Ubertragungskörpers 9 begegnet, welcher bei der Ausformung der Platte zur Ubertragung der Druckwelle dient.
Die Anlage zur Grcplosionsverformung kann, wenn dies wünschenswert erscheint, gemäß der Erfindung durch eine andere Anlage zur Verformung mittels hohen Druckes ersetzt werden. So kann z. B. eine Kondensatorentladung in einer Anlage zur Funkenentladung in Flüssigkeiten zur Druckerzeugung dienen. In diesem Falle wird, wie in Figur 5 der Zeichnungen dargestellt ist, die Vakuumkammer in Wasser oder in eine andere geeignete Flüssigkeit 27 eingetaucht und in einem Tank 28 unter einem Elektrodenpaar 29 angeordnet, welches von einem Zünddr : 3ht 25 überbriickt ist und ebenfalls in die Flüssigkeit eintaucht. Hierbei wird die Druckwelle durch eine elektrische Entladung zwischen den Elektroden 29 oder über den Zünddraht 25 erzeugt und von der Ubertragungsflüssigkeit 27 auf die Metallplatte 7 übertragen.
Es kann aber gemäß der Erfindung auch eine elektromagnetische Impulstechnik Anwendung finden, gemäß welcher über der eingespannten Metallplatte 7 in Luft oder in einem anderen Medium eine Spule 26 angeordnet ist, durch welche Kondensatoren entladen werden. Diese Einrichtung ist in Figur 6 der Zeichnungen dargestellt. Zwischen der Spule 26 und der Metallplatte 7 kommt es hierbei zu einer magnetischen Wechselwirkung, durch welche die Metallplatte 7 auf die Matrize 5 gepreßt wird.

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Herstellung von Prothesenteilen, dadurch gekennzeichnet, daß von einem gewünschten Körpergebiet ein Abdruck genommen wird, daß weiter mittels dieses Abdruckes eine Matrize angefertigt wird und daß auf dieser Matrize eine Metallplatte durch die Anwendung hohen Druckes verformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prothesenteile Gebißplatten sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daB die Matrize aus Epoxyharz hergestellt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdruck zur Herstellung der Matrize in einen Zylinder gesetzt wird und darüber ein Klotz geschichtet wird, der ganz oder schichtweise aus glasfaserverstärktem Gießharz besteht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize in einen, nach einer Seite hin mit einer Öffnung versehenen weiteren Zylinder gesetzt wird, welcher von der über der Öffnung festgespannten Metallplatte abgeschlossen wird und daß der um die Matrize verbleibende Raum vor der Verformung der Metallplatte auf der Matrize evakuiert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatte in an sich bekannter Weise mittels Explosionsenergie verformt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatte zwischen dem Zylinder und einem dicken Spannring eingespannt wird, daß weiter der Raum über der Metallplatte innerhalb des Spannringes mit einem Ubertragungskörper aus plastisch verformbarem Material gefüllt wird, auf welchem eine Sprengladung angeordnet wird, daß ferner die Sprengladung gezündet wird und daß die hierbei entstehende Druckwelle von dem plastisch verformbaren Material auf die Metallplatte übertragen wird, welche dadurch auf der Matrize verformt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung der Metallplatte mittels Funkenentladung in Flüssigkeiten bewirkt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung der Metallplstte mittels elektromagnetischer Impulse bewirkt wird.
10. Verfahren nach einem der Anspriiche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, uBß die Metallplatte aus rostfreiem Stahl besteht.
11. Einrichtung zur Verformung einer Metallplatte gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vakuumkammer (6), in welche die Matrize (5) einsetzbar ist, weiter durch einen Spannring (15), welcher die Metallplatte über der die Matrize enthaltenden Vakuumkammer festspannt, ferner durch eine Dichtung (14) zwischen der Metallplatte und dem Rand der Vakuumkammer, weiterhin durch eine Vakuumanlage zur Evakuierung des unter der Metallplatte um die Matrize herum verbleibenden Raumes sowie durch eine Anlage (8, 20, 21, 22) zur Verformung der Metallplatte auf der Matrize mittels hohen Druckes.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine oberhalb der Metallplatte (7) angeordnete, mittels einer Zündeinrichtung (22) zündbare Sprengladung (8).
13. Einrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen über der Metallplatte (7) innerhalb des Spannringes (15) eingesetzten Ubertragungskörper (9) aus plastisch verformbarem Material, auf welchem die Sprengladung (8) nngeordnet ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage (8, 20, 21, 22) zur Verformung der Metallplatte eine Ubertragungsflüssigkeit enthält, in welche die Vakuumkammer (10) eingetaucht ist und daß eine Spannungsquelle vorgesehen ist, welche unter der Flüssigkeitsober fläche über der Metallplatte eine elektrische Entladung hoher Energie erzeugt.
15. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage zur Verformung der Metallplatte (7) eine über der Metallplatte angeordnete elektromagnetische Spule (26) enthält.