DE202015100312U1 - Dental machine tool, in particular dental milling machine - Google Patents
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Abstract
Dentalwerkzeugmaschine, insbesondere Dentalfräsmaschine, mit einem geschlossenen Werkraum, der über eine Saugleitung und einen Saugstutzen bzw. eine Saugöffnung an einer Unterdruckquelle angeschlossen ist, und mit einem Unterdrucksensor für die Erfassung des Unterdrucks im Werkraum, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdrucksensor (50) von der Saugleitung (32) und/oder dem Saugstutzen bzw. der Saugöffnung (34) um mindestens einige Zentimeter, insbesondere um mehr als die halbe Höhe des Werkraums (12), beabstandet montiert ist und über eine Verbindungsleitung (42) mit einem gegenüber der Saugleitung (32) geringeren Durchmesser mit dieser oder dem Saugstutzen bzw. der Saugöffnung (34) verbunden ist.Dental tool machine, in particular dental milling machine, with a closed work space, which is connected via a suction line and a suction nozzle or a suction port to a vacuum source, and with a vacuum sensor for detecting the negative pressure in the work space, characterized in that the negative pressure sensor (50) of the Suction line (32) and / or the suction nozzle or the suction opening (34) by at least a few centimeters, in particular by more than half the height of the Werkraums (12), spaced and is mounted via a connecting line (42) with respect to the suction line ( 32) of smaller diameter with this or the suction nozzle or the suction port (34) is connected.
Description
Die Erfindung betrifft eine Dentalwerkzeugmaschine, insbesondere eine Dentalfräsmaschine, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a dental machine tool, in particular a dental milling machine, according to the preamble of claim 1.
Eine derartige Dentalwerkzeugmaschine weist typischerweise einen geschlossenen Werkraum auf, in dem sich sowohl das auf einem Werkstückträger eingespannte Werkstück als auch das zugehörige Werkzeug befindet.Such a dental machine tool typically has a closed work space in which both the workpiece clamped on a workpiece carrier and the associated tool are located.
Über einer Fronttür lässt sich der Werkraum schließen und öffnen, um nach Fertigbearbeitung das Werkstück entnehmen zu können und ein neues Werkstück einbringen zu können.Above a front door, the workroom can be closed and opened to be able to remove the workpiece after finishing and to be able to introduce a new workpiece.
Häufig müssen für die Bearbeitung, wie beispielsweise eine 4-achsige oder 5-achsige Fräsbearbeitung, die Werkzeuge gewechselt werden. Um dies zu erreichen, ist es beispielsweise aus der
Ein derartiger automatischer Werkzeugwechsel funktioniert im Grunde gut, wenn die Handhabungsoberflächen, also Einspannkopf der Fräsmaschine und Werkzeugschaft, sauber und damit aktionsfähig sind. Dies ist jedoch nicht stets der Fall.Such an automatic tool change basically works well if the handling surfaces, ie the clamping head of the milling machine and tool shank, are clean and therefore capable of action. However, this is not always the case.
Bei der Erstellung von dentalen Restaurationsteilen aus dem Vollen hat sich die Verwendung von Rohlingscheiben durchgesetzt, die einen genormten Durchmesser aufweisen, beispielsweise 98 mm. Diese Scheiben werden in den Werkstückhalter eingespannt und können aus Keramik, Komposit oder aus einem geeigneten Kunststoff wie PMMA bestehen. Durch die spanabhebende Bearbeitung fallen in allen Fällen Späne an, die dazu neigen, sich im Werkraum abzusetzen.In the preparation of dental restoration parts from the solid, the use of blank discs has prevailed, which have a standardized diameter, for example, 98 mm. These discs are clamped in the workpiece holder and can be made of ceramic, composite or of a suitable plastic such as PMMA. In all cases, chip removal causes chips that tend to settle in the workshop.
Seit mehr als 50 Jahren ist es bekannt, die bei spanabhebender Bearbeitung anfallenden Späne durch einen Luftstrom vom Bearbeitungsraum wegzuführen. Nahezu ebenso lange ist es hierzu bekannt, den Luftstrom über die Kombination einer Überdruckquelle mit einer Unterdruckquelle aufrechtzuerhalten. Im Falle dentaler Werkzeugmaschinen wird hierzu typischerweise der Luftstrom aus einer Luftdüse auf einen Bearbeitungsbereich gerichtet, und die Spanentfernung erfolgt über eine Saugleitung, die beispielsweise in einer Raumecke des Werkraums angeschlossen ist.For more than 50 years, it has been known to remove the chips produced during machining by an air flow from the processing space. Almost as long for this it is known to maintain the air flow via the combination of a positive pressure source with a vacuum source. In the case of dental machine tools this typically the air flow is directed from an air nozzle to a processing area, and the chip removal is carried out via a suction line, which is connected for example in a corner of the work space.
Die Unterdruckquelle ist hierbei typischerweise extern vorgesehen, also deutlich außerhalb des Werkraums angeordnet, wobei auch mehrere Dentalfräsmaschinen über eine gemeinsame Unterdruckquelle versorgt werden können.The negative pressure source is typically provided externally, so arranged clearly outside the workroom, with several dental milling machines can be supplied via a common vacuum source.
Trotz des so erzeugten Luftstroms sammeln sich häufig Späne an den Schäften der Werkzeuge an, gerade bei dem Fräsen von PMMA-Scheiben, wobei auch elektrostatische Gesichtspunkte und die hiermit einhergehende Spanhaftung auf den Oberflächen der Schäfte eine Rolle spielen.Despite the air flow thus generated, chips frequently accumulate on the shanks of the tools, especially in the milling of PMMA disks, and electrostatic aspects and the associated chip adhesion play a role on the surfaces of the shanks.
Um die Zugänglichkeit der Werkzeugschäfte zu verbessern, sind verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen worden. So hat man versuchsweise Luftdüsen gezielt auf die Werkzeugschäfte der Werkzeugbank gerichtet. Ferner wurde bereits vorgeschlagen, deionisierte Luft den Werkstückschäften zuzuleiten, um die Haftung der Späne an den Arbeitsflächen zu reduzieren. Wenn jedoch die Absaugung der Späne über die Saugleitung – aus welchen Gründen auch immer – nicht oder nur eingeschränkt funktioniert, ergeben sich nach wie vor signifikante Probleme hinsichtlich des Werkzeugwechseis, aber auch hinsichtlich der Bearbeitung. Der Werkraum kann sich dann nach und nach komplett mit Spänen füllen, so dass eine Bearbeitung unmöglich wird.In order to improve the accessibility of the tool shanks, various measures have been proposed. For example, air nozzles have been purposefully aimed at the tool shanks of the tool bench. Furthermore, it has already been proposed to supply deionized air to the workpiece shanks in order to reduce the adhesion of the chips to the work surfaces. However, if the suction of the chips on the suction line - for whatever reason - not or only partially works, there are still significant problems in terms of Werkzeugwechseis, but also in terms of processing. The workroom can then gradually fill completely with chips, so that a processing is impossible.
Um wenigstens die Werkzeugschäfte sicher greifen zu können, ist es auch der
Typischerweise werden dentale Fräsbearbeitungen aufgrund des langen Bearbeitungszyklus gerne auch über Nacht durchgeführt, was eine automatische Steuerung erfordert. Hierzu ist es vorgeschlagen worden, über Unterdrucksensoren den ausreichenden Saugunterdruck im Werkraum zu erfassen und dann vorsorglich die betreffende Dentalfräsmaschine abzuschalten, wenn der Unterdruck nicht ausreicht. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn die Unterdruckpumpe ausfällt, wenn der Span-Sammelbehälter voll ist oder wenn die Saugleitung verstopft ist.Typically, dental milling is often done overnight, due to the long machining cycle, which requires automatic control. For this purpose, it has been proposed to detect the sufficient suction vacuum in the workroom via vacuum sensors and then shut off the relevant dental milling machine as a precaution when the negative pressure is insufficient. This may for example be the case when the vacuum pump fails, when the chip collecting container is full or when the suction line is clogged.
Häufig erfolgt bei einer derartigen Lösung eine Abschaltung, ohne dass dies aus Gründen der Spanablagerungen erforderlich wäre.Frequently, in such a solution, a shutdown, without this being necessary for reasons of chip deposits.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Dentalwerkzeugmaschine, insbesondere eine Dentalfräsmaschine, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, die hinsichtlich der Zuverlässigkeit verbessert ist, ohne dass lange Ausfallzeiten zu befürchten waren.In contrast, the invention has for its object to provide a dental machine tool, in particular a dental milling machine, according to the preamble of claim 1, which is improved in reliability, without long downtimes were to be feared.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. This object is achieved by claim 1. Advantageous developments emerge from the subclaims.
Überraschend lässt sich mit der erfindungsgemäßen Maßnahme eine wesentliche Verbesserung der Zuverlässigkeit bei der Überwachung der Dentalwerkzeugmaschine sicherstellen: der Unterdrucksensor wird kurzerhand über eine dünne Verbindungsleitung mit der Saugleitung oder der Saugöffnung verbunden. Im Gegensatz zum Werkraum mit seiner kaum merklichen oder nicht vorhandenen Strömung besteht typischerweise in der Saugleitung eine Luftströmung. Erfindungsgemäß wird davon ausgegangen, dass diese proportional zur Spanabfuhr ist und über die sich quer von der Saugleitung oder der Saugöffnung weg erstreckende Verbindungsleitung erfasst der Unterdrucksensor nun genau den dort bestehenden Unterdruck, entsprechend der Strömung.Surprisingly, the measure according to the invention makes it possible to ensure a considerable improvement in the reliability of the monitoring of the dental machine tool: the vacuum sensor is connected to the suction line or the suction opening via a thin connecting line. In contrast to the workroom with its barely noticeable or non-existent flow, there is typically an air flow in the suction line. According to the invention, it is assumed that this is proportional to the chip removal and, via the connecting line extending transversely away from the suction line or the suction opening, the vacuum sensor now detects precisely the negative pressure existing there, corresponding to the flow.
Überraschend lässt sich hierbei der Venturi-Effekt besonders günstig ausnutzen, so dass der von der Unterdruckquelle beabstandete Unterdrucksensor eine deutlich verbesserte Signifikanz zeigt:
Im Normalbetrieb, also wenn die Unterdruckquelle ordnungsgemäß arbeitet und keine Späne die Saugleitung oder die Saugöffnung – oder den Werkraum im Übrigen – verstopfen, wird ein typischer Unterdruck über den Unterdrucksensor erfasst. Dieser unterscheidet sich deutlich vom Umgebungsluftdruck.Surprisingly, the venturi effect can be exploited in a particularly favorable manner, so that the vacuum sensor, which is at a distance from the vacuum source, shows a significantly improved significance:
In normal operation, ie when the vacuum source operates properly and no chips clog the suction line or the suction opening - or the work space by the way - a typical negative pressure is detected via the vacuum sensor. This differs significantly from the ambient air pressure.
Überraschend ergibt die erfindungsgemäße Anordnung eine wesentlich signifikantere Erfassung.Surprisingly, the arrangement according to the invention results in a significantly more significant detection.
Wenn die Saugleitung stromab der Verbindungsleitung verstopft ist, wenn der Sammelbehälter für Späne voll ist, oder wenn der Pumpenmotor ausgefallen ist, sinkt der Unterdruck in der Saugleitung am Übergang zur Verbindungsleitung. Dieser Druckanstieg bewirkt, dass der Unterdrucksensor einen fehlenden Unterdruck erfasst und der Steuervorrichtung für die Dentalwerkzeugmaschine signalisiert.If the suction line downstream of the connection line is clogged, if the collection container is full of chips, or if the pump motor has failed, the negative pressure in the suction line at the transition to the connection line drops. This increase in pressure causes the vacuum sensor detects a missing negative pressure and signals the control device for the dental machine tool.
Wenn hingegen die Saugleistung durch eine Spananhäufung stromauf des Abzweigs der Verbindungsleitung verstopft ist, sinkt der Druck, also der Unterdruck an dieser Stelle nimmt zu, was ebenfalls vom Unterdrucksensor erfasst wird. In beiden Fällen ist die Spanabfuhr gehemmt, und der diesbezügliche Störfall wird erfasst und signalisiert, was gegebenenfalls zum Abschalten der Fräsmaschine oder zumindest zu einer Aufforderung, den Fehler zu beheben, führt.If, however, the suction power is clogged by a chip accumulation upstream of the branch of the connecting line, the pressure drops, so the negative pressure at this point increases, which is also detected by the vacuum sensor. In both cases, the chip removal is inhibited, and the relevant incident is detected and signaled, which may lead to shutdown of the milling machine or at least to a request to remedy the error.
Dadurch, dass der Unterdrucksensor deutlich oberhalb des Bereichs, in dem die Späne fliegen, gelagert ist, besteht praktisch keine Gefahr, dass er selbst durch Späne in seiner Funktion beeinträchtigt wird. In diesem Zusammenhang ist es besonders günstig, wenn der Punkt der Abzweigung der Verbindungsleitung am Scheitelpunkt der Saugleitung angebracht ist, also oben, da dann das Verschmutzungsrisiko am geringsten ist. Bei Bedarf kann über ein Leitelement zusätzlich dafür gesorgt werden, dass Späne sich im Bereich der Abzweigung verwirbeln, bzw. jedenfalls nicht an der Abzweigung ablagern.The fact that the vacuum sensor is stored well above the range in which the chips fly, there is virtually no risk that it is itself affected by chips in its function. In this context, it is particularly advantageous if the point of the branch of the connecting line is attached to the apex of the suction line, so the top, since then the risk of contamination is the lowest. If necessary, it can additionally be ensured via a guide element that chips swirl in the region of the branch, or at least do not deposit at the branch.
Es versteht sich, dass die Verlegung der Saugleitung innerhalb der Dentalwerkzeugmaschine in weiten Bereichen an die Erfordernisse der Konstruktion angepasst ist. Bevorzugt verläuft die Saugleitung ein gewisses Stück, beispielsweise mindestens 10 cm, innerhalb des Werkraums. Dann ist es bevorzugt, den Anschlusspunkt der Verbindungsleitung von der Saugöffnung beabstandet zu wählen, beispielsweise mindestens 10 cm von der Saugöffnung entfernt. Hierdurch sind an dieser Stelle die Verwirbelungen in der Regel geringer, und eine laminare Strömung erzeugt weniger kurzfristige Druckschwankungen als eine verwirbelte Luftströmung.It is understood that the laying of the suction line within the dental machine tool is largely adapted to the requirements of the construction. Preferably, the suction line runs a certain length, for example at least 10 cm, within the work space. Then it is preferred to choose the connection point of the connecting line spaced from the suction opening, for example at least 10 cm away from the suction opening. As a result, the turbulences are generally lower at this point, and a laminar flow produces less short-term pressure fluctuations than a turbulent air flow.
Besonders günstig ist es auch, dass erfindungsgemäß bereits bestehende Gehäuse durch Durchbrüche des Werkraums verwendet werden können, so dass keine weitere konstruktive Änderung erforderlich ist. Die Unterdruck-Messstelle des Werkraums, die beispielsweise im oberen Bereich des Werkraums angeordnet ist, wird kurzerhand umgerüstet und mit einer Verbindungsleitung versehen, die in die Saugleitung mündet. Dies hat auch den besonderen Vorteil, dass durch die Leitungslänge der Verbindungsleitung die Messgenauigkeit überraschenderweise steigt.It is also particularly advantageous that existing housing according to the invention can be used through openings in the work space, so that no further structural change is required. The vacuum measuring point of the workroom, which is located, for example, in the upper area of the workroom, is quickly converted and provided with a connecting line, which opens into the suction line. This also has the particular advantage that the measurement accuracy surprisingly increases due to the cable length of the connecting line.
Erfindungsgemäß besonders günstig ist es auch, dass sich die neue Lösung sowohl für den Einbau in neue Dental-Werkzeugmaschinen, also auch für die Nachrüstung bestehender Dentalwerkzeugmaschinen eignet. Für die Nachrüstung muss lediglich eine Bohrung in der Saugleitung mit einem entsprechenden Anschluss der Verbindungsleitung versehen werden, und diese muss in dem Werkraum zum bestehenden Anschluss des Unterdrucksensors hin montiert werden.According to the invention, it is also particularly favorable that the new solution is suitable both for installation in new dental machine tools, and also for retrofitting existing dental machine tools. For retrofitting only a hole in the suction line must be provided with a corresponding connection of the connecting line, and this must be mounted in the workshop to the existing connection of the vacuum sensor.
Die Verbindungsleitung erstreckt sich bevorzugt wandnah, beispielsweise in einer Entfernung von wenigen als 2 cm, so dass die Funktion des Werkraums im Übrigen nicht beeinträchtigt ist.The connecting line preferably extends close to the wall, for example at a distance of less than 2 cm, so that the function of the work space is otherwise not impaired.
Erfindunsgemäß ist es günstig, wenn ein Sollwertbereich für den gemessenen Unterdruck des Unterdrucksensors vorgegeben ist, und bei Über- und Unterschreitung dieses Sollwertbereichs die entsprechende Signalisierung ausgelöst wird.Erfindunsgemäß it is advantageous if a setpoint range for the measured negative pressure of the vacuum sensor is predetermined, and when exceeding or falling below this setpoint range, the corresponding signaling is triggered.
Wesentlich für eine störungsfreie Erfassung des Unterdrucks ist es auch, dass der Anschluss der Verbindungsleitung an die Saugleitung an eine Stelle oberhalb der vertikalen Mitte der Saugleitung erfolgt. Insbesondere beim Naßfräsen können durchaus die untersten 5 mm der Saugleitung benetzt sein, und eine Benetzung der Verbindungsleitung würde die Erfassungsergebnisse verfälschen. It is also essential for a trouble-free detection of the negative pressure that the connection of the connecting line to the suction line takes place at a location above the vertical center of the suction line. Especially during wet milling, the lowest 5 mm of the suction line can be wetted, and a wetting of the connecting line would falsify the detection results.
Ferner ist es sinnvoll, den Abstand zwischen dem Werkraum als Strömungsvolumen und der Mündung der Verbindungsleitung so zu wählen, dass er mindestens dem dreifachen Durchmesser der Saugleitung entspricht. Durch diesen Abstand ist gewährleistet, dass die Unterdruckerfassung signifikanter realisiert wird, so dass also der Unterdruck in der Saugleitung anstelle des Unterdrucks im Werkraum erfasst wird.Furthermore, it makes sense to choose the distance between the work space as a flow volume and the mouth of the connecting line so that it corresponds to at least three times the diameter of the suction line. This distance ensures that the negative pressure detection is realized significantly, so that therefore the negative pressure in the suction line is detected instead of the negative pressure in the work space.
Es versteht sich, dass dieser Abstand in weiten Bereichen an die Erfordernisse anpassbar ist; bei einer nicht sich in den Werkraum erstreckenden Saugleitung ist es auch möglich, die Verbindungsleitung beispielsweise über einen L-förmigen Anschlussstutzen in die Saugleitung hineinragen zu lassen und dort beispielsweise 5 cm nach dem Beginn der Saugleitung erst enden zu lassen. In diesem Falle erstreckt sich zudem die Ansaugmündung der Verbindungsleitung in Strömungsrichtung, so dass die Verstopfungsneigung insofern noch reduziert ist.It is understood that this distance is adaptable to the requirements in a wide range; in a not extending into the workspace suction, it is also possible to extend the connection line, for example, via an L-shaped connection piece in the suction line and there, for example, 5 cm after the beginning of the suction line only end. In this case, also extends the intake port of the connecting line in the flow direction, so that the tendency to clogging is even reduced.
Es versteht sich, dass die Höhe des Unterdrucks in der Saugleitung unter anderem auch von dem verwendeten Saugmotor und dem Querschnitt der Saugleitung abhängt, aber auch von deren Länge; um die Saugleitung nicht zu stark zu reduzieren, sollte diese auf 2 bis 3 Meter begrenzt sein.It is understood that the amount of negative pressure in the suction line, inter alia, also depends on the suction motor used and the cross section of the suction line, but also on the length thereof; In order not to reduce the suction line too much, this should be limited to 2 to 3 meters.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.Further advantages, details and features will become apparent from the following description of an embodiment with reference to the drawing.
Es zeigen:Show it:
Die in
Eine Fräsmaschine
Es versteht sich, dass anstelle dessen auch eine beliebige andere Fräsmaschine oder andere Werkzeugmaschine, auch beispielsweise eine 4-achsige oder 6-achsige, hier erfindungsgemäß verwendbar ist.It is understood that instead of any other milling machine or other machine tool, including, for example, a 4-axis or 6-axis, here according to the invention is usable.
Der Fräser
Das scheibenförmige Werkstück
In an sich bekannter Weise ist eine Saugleitung
Die Saugleitung
Der Saugöffnung
Von der Saugleitung
Die Verbindungsleitung
Die Mündung
Wenn die Saugöffnung
Wenn andererseits die Unterdruckquelle
In beiden Fällen wird ein zugehöriger Schwellenwert nach unten bzw. nach oben überschritten, und im Falle des Überschreitens der Schwellenwerte außerhalb des zulässigen Bereichs wird ein Fehlersignal abgegeben, um einen Benutzereingriff zu ermöglichen, oder – im Falle eines Nachtbetriebs – gegebenenfalls die Dentalfräsmaschine abzuschalten.In either case, an associated down threshold is exceeded, and in the event of the thresholds outside the allowable range, an error signal is issued to allow for user intervention or, in the case of nighttime operation, if necessary, to shut down the dental milling machine.
Die Ausgestaltung der Mündung
Aus
Der Unterdrucksensor
Wie aus
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- EP 2387483 B1 [0011] EP 2387483 B1 [0011]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20150423 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |