DE19905666A1 - Brennofen für Zahnersatzmaterialien - Google Patents
Brennofen für ZahnersatzmaterialienInfo
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- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
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Description
Die Anmeldung beansprucht die Priorität der U.S. Provisional
Application Nr. 60/074,246, eingereicht am 10. Februar 1998,
auf die hiermit Bezug genommen wird.
Die Erfindung betrifft einen Brennofen, Ofen oder dergleichen
und insbesondere einen Brennofen zum Brennen und/oder zum Ver
pressen von Zahnersatzmaterialien.
Zahnersatzmaterialien umfassen Porzellanverblendungen, Veneers,
Porzellanbrücken, Porzellaninlays, keramische Mantelkronen,
sämtliche Keramikkronen und mehrere andere Zahnersatzprodukte
aus Porzellan. Zahnersatzkeramiken werden typischerweise in ei
ner inerten Umgebung wie beispielsweise einem Vakuum erhitzt.
Bodenbeschickte Brennöfen können verwendet werden, um die Mate
rialien wärmezubehandeln, wobei das zu wärmebehandelnde Materi
al auf eine Bodenplatte gesetzt und in eine obere Heizkammer
für den Heizprozeß angehoben wird. Alternativ kann ein Ofen,
wie beispielsweise ein Preßofen, eine stationäre Bodenplatte
zum Plazieren des zu wärmezubehandelnden Materials besitzen,
der den Schritt des Verpressens des Materials in eine gewünsch
te Form mit einschließen kann. In diesem Brennofentyp wird die
Heizkammer über das Material herabgelassen und der Heizprozeß
beginnt. Obwohl bodenbeschickte Brennöfen zu einer gleichförmi
geren Hitze innerhalb der Heizkammer neigen als frontbeschickte
Brennöfen, die kalte Flecken an der Front der Einheit aufwei
sen, kann das Material dennoch ungleichförmig erwärmt werden.
Die Anordnung des zu behandelnden Stückes auf dem unteren unge
heizten Isolationsblock kann in dem Auftreten kalter Flecken
oder einer unzureichenden Vortrocknung des Stückes resultieren.
Infolge dessen sind längere Vorwärmzeiten erforderlich, um die
Preßform und/oder die Brennplatte zu heizen. Darüber hinaus
werden, wenn die Temperaturverteilung unausgeglichen ist, Ar
beitsstücke, die in derselben Charge hergestellt werden, in ih
rer Qualität variieren.
Es ist daher wünschenswert, kalte Flecken in dem Brennofen zu
reduzieren und eine gleichförmige Beheizung in der gesamten
Heizkammer des Brennofens zu ermöglichen. Es ist wünschenswert,
einen Brennofen zum Erwärmen von Zahnersatzmaterialien zu
schaffen, der eine gleichförmige Heizatmosphäre besitzt, ohne
die Effektivität und Arbeitsweise des Brennofens zu beeinträch
tigen.
Diese und andere Ziele und Vorteile werden in einem Brennofen
erreicht, der im allgemeinen eine obere Heizkammer und eine un
tere Arbeitsbasis oder Brennplattform enthält. Die obere Kammer
enthält die Hauptwärmequelle für die wärmezubehandelnden Mate
rialien. Die obere Kammer enthält eine Muffel, innerhalb der
eine ringförmige Heizvorrichtung angeordnet ist. Die ringförmi
ge Heizvorrichtung ist in der mittleren bis oberen Hälfte der
Muffel angeordnet und enthält ein ringförmiges Heizelement, das
zwischen einem äußeren Isolationsring und einer inneren Quarz
hülse angeordnet ist. Ein Hohlraum oder Rohr erstreckt sich
durch die Muffel, in der Isolationsmaterialien und die ringför
mige Heizvorrichtung angeordnet sind. In dem Rohrbereich in der
Muffel unterhalb der ringförmigen Heizvorrichtung kann eine
Brennplattform angeordnet werden. Die Brennplattform enthält
Isolationsmaterial und ein Heizelement, das in deren oberen Ab
schnitt angeordnet ist. Das in der Brennplattform angeordnete
Heizelement versorgt die Brennplattform derart mit Wärme, daß
wenn die Brennplattform innerhalb des Hohlraums der Muffel bzw.
des Muffelrohrs angeordnet ist, Wärme gleichmäßiger über den
gesamten Heizbereich verteilt wird. Kalte Flecken, die typi
scherweise in dem unteren Abschnitt des Heizbereiches in her
kömmlichen Brennöfen auftreten, sind aufgrund der Aufnahme des
Heizelementes in die Brennplattform in dem erfindungsgemäßen
Brennofen reduziert oder eliminiert. In einer Ausführung kann
der erfindungsgemäße Brennofen mit der Brennplattform in der
Form einer stationären Arbeitsbasis ausgelegt, und die obere
Kammer von einer geöffneten in eine geschlossene Stellung be
weglich sein. Demgemäß kann der Brennofen als ein Preß- oder
Porzellanbrennofen verwendet werden.
In einer anderen Ausführung kann der Brennofen mit einer Brenn
plattform versehen sein, die von einer geöffneten in eine ge
schlossene Stellung beweglich ist. Eine bewegliche Brennplatt
form gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine lineare bzw.
uniaxiale Trägervorrichtung enthalten, die dazu dient, die
Brennplattform in das Muffelrohr zu bewegen. Ebenso ist eine
uniaxiale Anordnung elektrischer Leiter vorgesehen, um den Hei
zelementen Strom zuzuführen. Die uniaxiale Leiteranordnung ent
hält Kupferkontaktstangen bzw. -schienen und eine Bürstenhalte
rungsvorrichtung, die federbeaufschlagte Bürsten enthält. Die
Bürsten halten Kontakt mit den Kontaktstangen, so daß den Hei
zelementen ohne störende bewegliche oder herumhängende Leitun
gen Strom zugeführt wird. Demgemäß ist die Möglichkeit des Ka
belbruchs von beweglichen Kabeln durch die Ausbildung der unia
xialen elektrischen Leiter reduziert oder eliminiert.
Erfindungsgemäße Merkmale sind in den begleitenden Zeichnungen
aufgezeigt, in denen gleiche Bezugskennzeichnungen durch sämt
liche Ansichten gleiche Elemente bezeichnen. In diesen zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Brennofens in
geöffneter Stellung;
Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Brennofens in
geschlossener Stellung;
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Arbeitsbasis des in den
Fig. 1 und 2 gezeigten Brennofens;
Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung einer alternativen Arbeits
basis, die in dem erfindungsgemäßen Brennofen verwendet
werden kann;
Fig. 5 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Brennofens, die
eine bewegliche Arbeitsbasis zeigt;
Fig. 6 eine Teilansicht der uniaxialen elektrischen Lei
teranordnung des erfindungsgemäßen Brennofens;
Fig. 7 eine Draufsicht der uniaxialen Trägervorrichtung des er
findungsgemäßen Brennofens;
Fig. 8 eine geschnittene Teilansicht des Muffelteiles in dem in
Fig. 5 gezeigten Brennofens; und
Fig. 9 eine Draufsicht von Fig. 8 ist.
Gemäß Fig. 1 ist eine Ausführung eines erfindungsgemäß konstru
ierten Brennofens 10 gezeigt.
Der Brennofen 10 enthält im allgemeinen eine obere Kammer 12
und eine untere Arbeitsbasis oder Brennplattform 14. Die obere
Kammer 12 enthält die Hauptwärmequelle für die wärmezubehan
delnden Materialien. Die Brennplattform 14 ist oberhalb eines
Trägers 16 angeordnet, der die Steuerungskonsole zum Steuern
der Temperatur und Zeit der Wärmebehandlung enthalten kann.
Verschiedene elektrische und Unterdruckleitungen befinden sich
auf der Rückseite der Einheit und sind nicht gezeigt. Die Wär
mebehandlung der zu behandelnden Stücke kann die Verfahrens
schritte Pressen, Formen, Schmelzen und Sintern beinhalten, ist
jedoch nicht darauf begrenzt.
Die obere Kammer 12 umfaßt ein äußeres Gehäuse 18, das vorzugs
weise aus Aluminium oder einem anderen ähnlichen Material ge
fertigt ist und ein Muffelteil 20, das eine ringförmige Heiz
vorrichtung 22 und eine Isolationshülse und Ummantelung 24 bzw.
26 enthält. Die ringförmige Heizvorrichtung 22 enthält vorzugs
weise einen äußeren Isolationsring 28, ein ringförmiges Heize
lement 30, das angrenzend zur Innenwand des Ringes 28 angeord
net ist und eine Quarzhülse 32, die innenseitig des Heizele
ments 30 angeordnet ist. Das Heizelement 30 bildet die Haupte
nergiequelle zur Wärmebehandlung der innerhalb des Rohrs oder
der Öffnung 33 befindlichen zu behandelnden Materialien. Das
Rohr 33 erstreckt sich durch die Muffel 20 und ist am unteren
Ende breiter, so daß es bündig, vorzugsweise sogar gasdicht an
der Brennplattform 14 anliegen kann. Das zu brennende Stück
wird innerhalb der Quarzhülse 32 positioniert.
Die Brennplattform 14 enthält eine isolierende Basis 34 und ei
ne Quarzabdeckung 36, die darin Vertiefungen 38 zum Aufnehmen
eines zu pressenden Stückes besitzt. Ein Heizelement 40 ist in
nerhalb der isolierende Basis 34 eingebettet, angrenzend an
dessen Oberseite. Das Heizelement 40 ist in dieser günstigen
Position in der Basis 34 angeordnet, um dem unteren Abschnitt
des wärmezubehandelnden Stückes Wärme zuzuführen. Die Plazie
rung des Heizelementes 40 eliminiert oder reduziert die Bildung
von kalten Flecken innerhalb des Rohrs 33 während des Heizpro
zesses. Die Brennplattform 14 kann von einer Isolationsplatte
42 abnehmbar sein, die auf einer auf dem Träger 16 angeordneten
Gehäuseplatte 44 angeordnet ist. Die Isolationsbestandteile in
dem Muffelteil und der Brennplattform sind vorzugsweise aus
feuerfestem Material gefertigt.
Um den Brennofen 10 zu betreiben, muß sich die Muffel 20 in der
geschlossenen Stellung befinden, wie das in Fig. 2 gezeigt ist.
Die Muffel 20 ist von der oberen in die untere Stellung mittels
eines Tragarms 38 fahrbar, der auf einer stationären Schiene 50
gleitet. Eine inerte Atmosphäre, wie beispielsweise ein Vakuum,
kann vorzugsweise innerhalb des Rohrs 33 über eine in der Iso
lationsplatte 42 angeordnete Spaltöffnung bereitgestellt wer
den. In der geschlossenen Stellung ist die Muffel 20 vorzugs
weise unter Vakuum verschlossen und ein Pressvorgang wird mit
tels eines Kolbens 48 ausgeführt, der in der oberen Kammer 12
angeordnet und verfahrbar ist. Wie in Fig. 2 gezeigt, besitzt
die Brennplattform 14 eine ausreichende Höhe, um das wärmezube
handelnde Stück vorzugsweise innerhalb des Bereiches zu posi
tionieren, wo im wesentlichen das Heizelement 30 angeordnet
ist.
Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Brennplattform 14 mit
einem Isolationsfundament 34, einem Heizelement 40 und einer
Quarzabdeckung 35. Die Plattform 14 wird typischerweise verwen
det, wenn der Brennofen 10 als Preßbrennofen verwendet wird.
Der Brennofen kann auf Temperaturen von bis zu 1200°C geheizt
werden. Der Brennofen kann ebenso Heizeinrichtungen zum Porzel
lanbrennen enthalten. Fig. 4 stellt eine andere Brennplattform
46 dar, die ein Isolationsfundament 34 enthält, ein Heizelement
40 und eine Isolationsummantelung 36. Die Plattform 46 wird ty
pischerweise verwendet, wenn ein Pressvorgang nicht notwendig
ist und der Brennofen 10 als Porzellanbrennofen verwendet wird.
Das Heizelement 40 kann ein aus einer Legierung, wie beispiels
weise Fe-Cr-Al-Legierung, hergestelltes spiralförmiges Wider
standheizelement sein, das in beliebiger Form gewickelt und
vorzugsweise ringförmig ausgebildet ist.
Fig. 5 stellt eine andere Ausführung der Erfindung dar. Der
Brennofen 60 kann als Porzellanbrennofen zum Erwärmen von Zahn
ersatz-Keramikmaterialien verwendet werden. Ähnlich dem Brenn
ofen 10 enthält der Brennofen 60 eine obere Kammer 62 und eine
untere Brennplattform 64 zusammen mit denselben oder ähnlichen
Bestandteilen, wie sie in Fig. 1 beschrieben sind. Während des
Betriebes des Brennofens 60 befindet sich das zu brennende Ke
ramikstück oder die -stücke auf der Brennplattform 64, die von
einer unteren Ruhestellung in eine obere Stellung innerhalb der
oberen Kammer 62 bewegbar ist. Die Plattform 64 kann durch eine
uniaxiale Trägervorrichtung 66 bewegt werden. Die Uniaxiale
Trägervorrichtung 66 enthält eine stationäre Montageschiene 68.
Ein beweglicher Tragarm 70 ist vorzugsweise an der Schiene 68
mittels einer Kugellagerführung verfahrbar gehalten. Darüber
hinaus ist eine Arbeitsbasis 72 und eine Arbeitsbasisplatte 74
an dem Tragarm 70 gehalten. Der Tragarm 70 fährt vertikal an
der Schiene 68 auf und ab und wird mittels einer elektrischen
leitfähigen Stromversorgungsschiene 80 mit Strom versorgt.
Die Anordnung eines unteren Heizelementes 76 in der Plattform
64 erfordert den Anschluß an eine Stromquelle innerhalb des
Brennofens. Eine uniaxiale elektrische Leiteranordnung 78 ist
innerhalb des Brennofens 60 bzw. an diesem angeordnet und an
eine nicht gezeigte interne Stromversorgung angeschlossen. Wie
das in den Fig. 6 und 7 klar gezeigt ist, enthält die uniaxiale
elektrische Leiteranordnung 78 eine Leiterschiene 80, an die
Isolatorblöcke 82 montiert sind. Daran angebracht und zwischen
die Isolatorblöcke 82 angeordnet sind Kupferleitungsstangen 84.
Eine Bürstenhaltervorrichtung 86 ist auf der uniaxialen Träger
vorrichtung 66 montiert, wie das in Fig. 5 gezeigt ist. Die
Bürstenhaltervorrichtung 86 fährt vertikal auf und ab, so wie
der Tragarm 70 entlang der Schiene 68 auf und ab fährt. Die
Bürstenhaltervorrichtung 86 enthält federbeaufschlagte Bürsten
88, die mit den Leiterstangen bzw. -schienen 84 Kontakt halten,
während der Tragarm 70 entlang der Schiene 68 auf und ab fährt.
Die Bürsten 88 sind in Bürstenhalterungsvorrichtungen 90 aufge
nommen. Somit wird eine Stromverbindung zwischen der Stromquel
le und dem unteren Heizelement 76 erhalten, während die Platt
form 64 entlang der Schiene 68 auf und ab fährt. Darüber hinaus
überträgt die Leiterschiene 80 elektrischen Strom durch die
Bürsten 88 zu der uniaxialen Trägervorrichtung 66, um den
Tragarm 70 entlang der Schiene 68 zu bewegen. Die uniaxiale
Leiteranordnung reduziert Sicherheitsrisiken bezüglich loser
Kabel, die sich bewegen, und während der Bewegung der Plattform
64 brechen könnten.
Die Fig. 8 und 9 zeigen ein oberes Heizelement 92 in dem Muf
felteil 61 des Brennofens 60. Das Heizelement 92 kann in einem
Isolationsteil 63 eingebettet sein, um zusätzliche Wärme an die
Oberseite des Muffelteiles 61 zu führen und sämtliche kalte
Flecken zu reduzieren oder zu eliminieren, die in dem oberen
Abschnitt der Heizkammer auftreten können. Das Heizelement 92
besteht vorzugsweise aus einer Reihe von Ringbestandteilen oder
ist in Form einer einzelnen Spiraleinheit oder ähnlichen ausge
bildet.
Das in der Brennplattform angeordnete Heizelement liefert Wärme
an die Brennplattform derart, daß wenn die Brennplattform in
nerhalb des Muffelrohrs (33) angeordnet ist, Wärme im gesamten
Heizbereich gleichmäßiger verteilt ist.
Während verschiedene obige Beschreibungen der Erfindung vorlie
gen, sollte es verständlich sein, daß verschiedene Merkmale
einzeln oder in irgendwelchen Kombinationen davon verwendet
werden können. Insofern ist die Erfindung nicht nur auf die
speziell bevorzugten Ausführungen beschränkt, die hierin ge
zeigt sind.
Darüber hinaus sollte es verständlich sein, daß Variationen und
Modifikationen innerhalb des Gedankens und des Umfanges der Er
findung für Fachleute erscheinen mögen, die die Erfindung be
treffen. Demgemäß sind alle zweckdienlichen Modifikationen, die
einem Fachmann aus der vorangegangenen Beschreibung innerhalb
des Umfanges und des Gedankens der vorliegenden Erfindung zu
gänglich sind, als weitere erfindungsgemäße Ausführungen mit
einzuschließen. Der erfindungsgemäße Umfang ist gemäß den ange
fügten Ansprüchen definiert.
Claims (12)
1. Brennofen (10, 60), insbesondere zum Erwärmen, Brennen und
Behandeln von Zahnersatzmaterial, umfassend eine obere Kammer
(12, 62) mit einem darin befindlichen ersten oberen Heizelement
(30, 92), und eine Arbeitsbasis (14, 64) mit einem darin be
findlichen zweiten Heizelement (40, 76), wobei die obere Kammer
(12, 62) und Arbeitsbasis (14, 64) einen geschlossenen Raum
bilden, wenn die Arbeitsbasis in dichtem Kontakt mit der oberen
Kammer steht.
2. Brennofen (10, 60) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Arbeitsbasis (14, 64) relativ zur oberen Kammer (12, 62)
beweglich ist.
3. Brennofen (60) nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch eine bewegliche Arbeitsbasis (64) mit ei
nem darin befindlichen unteren Heizelement (76),
und eine uniaxiale Trägervorrichtung (66) zum Bewegen der be
weglichen Arbeitsbasis (64) in vertikaler Richtung.
4. Brennofen (60) gemäß Anspruch 3, in dem die uniaxiale Trä
gervorrichtung (66) eine uniaxiale Schiene (68),
einen an der uniaxialen Schiene gehaltenen und entlang der Schiene beweglichen Tragarm (70),
einen mit dem Tragarm (70) verbundenen Arbeitsträger (72), und eine Arbeitsträgerplatte (74) umfaßt, die auf dem Arbeits träger (72) zum Halten der Arbeitsbasis (64) angeordnet ist.
einen an der uniaxialen Schiene gehaltenen und entlang der Schiene beweglichen Tragarm (70),
einen mit dem Tragarm (70) verbundenen Arbeitsträger (72), und eine Arbeitsträgerplatte (74) umfaßt, die auf dem Arbeits träger (72) zum Halten der Arbeitsbasis (64) angeordnet ist.
5. Brennofen (60) nach Anspruch 4,
gekennzeichnet durch eine uniaxiale elektrische Leiteranordnung
(78), und eine mit dem Arbeitsträger (72) verbundene Bürsten
haltervorrichtung (86), die in vertikaler Richtung beweglich,
und in Kontakt mit der uniaxialen Leiteranordnung (78) und an
die Heizelemente angeschlossen ist.
6. Brennofen (60) gemäß Anspruch 5, in dem die uniaxiale Lei
teranordnung (78) eine Montageschiene (68),
mehrere an der Montageschiene montierte Isolatorblöcke (82),
und mehrere Leiterstangen (84) umfaßt, die zwischen die Isola
torblöcke (82) montiert sind.
7. Brennofen (60) gemäß Anspruch 6, in dem die Bürstenhalter
vorrichtung (86) mehrere federbeaufschlagte Bürsten (88) um
faßt, die den Kontakt mit den Leiterstangen (84) halten.
8. Brennofen (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die obere Kammer (12) in vertikaler Richtung beweglich ist.
9. Brennofen (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Heizelement (40) unter der Oberseite der Ar
beitsbasis (14) angeordnet ist.
10. Brennofen (10) gemäß Anspruch 9, der eine in der oberen
Kammer vertikal bewegliche Preßvorrichtung (48) umfaßt.
11. Brennofen (60) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
in dem die obere Kammer (62) ein zweites oberes Heizelement
enthält, das oberhalb des ersten oberen Heizelementes (92) an
geordnet ist.
12. Brennofen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die obere Kammer (12, 62) und die Arbeitsbasis (14, 64) in
aneinander anliegender geschlossener Stellung einen gasdichten
Behandlungs- bzw. Brennraum bilden.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US7424698A | 1998-02-10 | 1998-02-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19905666A1 true DE19905666A1 (de) | 1999-08-26 |
Family
ID=22118551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999105666 Withdrawn DE19905666A1 (de) | 1998-02-10 | 1999-02-10 | Brennofen für Zahnersatzmaterialien |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19905666A1 (de) |
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Date | Code | Title | Description |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |