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Die Erfindung betrifft eine Fixiervorrichtung zum Fixieren eines, vorzugsweise zahnmedizinischen, Produkts, für die Bearbeitung mit einem Frässystem, aufweisend eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung am Frässystem.
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Eine Fixierung eines Produktes mit unregelmäßigen und/oder polymorphen Flächen gestaltet sich in der Fertigungstechnik bisher als sehr schwierig. Dies ist dadurch begründet, dass übliche Spannmittel planare und/oder koplanare Flächen benötigen, um eine Klemmwirkung zu erzielen.
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Besonders in der Dentalbranche gibt es jedoch hauptsächlich Produkte mit unregelmäßigen Flächen.
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Beispielsweise bereitet ein Abtragen der rauen Oberflächen bei gegossenen Modellgüssen, die häufig bei der Herstellung von Zahnersatz verwendet werden, daher Schwierigkeiten.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Fixiervorrichtung zum Fixieren eines, vorzugsweise zahnmedizinischen, Produkts, für die Bearbeitung mit einem Frässystem zu schaffen, welche ein einfaches Abtragen, z.B. Abschleifen, des Produkts ermöglicht.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche.
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Erfindungsgemäß ist die Fixiervorrichtung zum Fixieren eines, vorzugsweise zahnmedizinischen, Produkts, für die Bearbeitung mit einem Frässystem ausgebildet oder kann hierzu verwendet werden.
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Der Begriff Frässystem ist vorzugsweise breit zu verstehen und umfasst z.B. ein System zum Zerspanen, Schleifen und/oder Lasern.
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Die Erfindung betrifft auch einen Bausatz mit der Fixiervorrichtung und dem Produkt.
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Bei dem Produkt kann es sich beispielsweise um einen Modellguss, z. B. einen herausnehmbaren Zahnersatz, handeln.
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Der Modellguss kann beispielsweise in einem additiven Verfahren, z.B. 3D-Metalldruckverfahren, hergestellt sein.
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Das Produkt ist jedoch nicht auf den zahnmedizinischen oder medizinischen Bereich beschränkt. Vielmehr können beliebige Produkte von der erfindungsgemäßen Fixiervorrichtung fixiert werden. Auch ist eine Unabhängigkeit vom Herstellungsort des (Roh)Produkts gegeben.
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Die Fixiervorrichtung weist eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung am Frässystem auf. Auf diese Weise kann die Fixiervorrichtung am Frässystem befestigt, z.B. eingespannt, eingeklemmt und/oder festgesaugt, werden.
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Ferner weist die Fixiervorrichtung einen Halterahmen mit mehreren Haltepositionen auf.
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Der Halterahmen ist vorzugsweise innen frei. Querstreben oder dergleichen sind beispielsweise nicht vorgesehen. Somit steht genügend Platz für ein Produkt zur Verfügung.
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Die Befestigungsvorrichtung und der Halterahmen können vorzugsweise einstückig und/oder konzentrisch ausgebildet sein.
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Jede Halteposition weist zumindest eine Haltevorrichtung auf.
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Eine Halteposition kann z.B. genau eine Haltevorrichtung aufweisen. Alternativ kann die Halteposition auch genau zwei, drei oder mehr Haltevorrichtungen aufweisen.
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Der Begriff Halteposition ist vorzugsweise breit zu verstehen. So kann eine Haltevorrichtung genau einer Halteposition zugeordnet sein. Es ist jedoch ebenso möglich, dass eine Haltevorrichtung beispielsweise zwei oder mehr unterschiedlichen Haltepositionen zugeordnet ist.
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Die Fixiervorrichtung weist wenigstens zwei, drei, vier, fünf oder mehr voneinander getrennte Fixierelemente mit jeweils einer Produktfixierung zur Fixierung des vor der Fixierung von den Fixierelementen getrennten Produkts auf.
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Die Fixierelemente können beispielsweise an gegenüberliegenden Seiten und/oder achsensymmetrisch zueinander angeordnet sein.
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Ein Produkt kann durch die Fixierelemente von zwei Seiten gehalten werden. Dadurch wird ein sicherer Halt ermöglicht.
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Das Produkt ist vor der Fixierung von der Fixiervorrichtung getrennt, d.h. es handelt sich bei der Fixiervorrichtung und dem Produkt um separate Bauteile.
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Vorzugsweise können die Fixiervorrichtungen als Standardbauteile in hohen Stückzahlen gefertigt werden, während das Produkt individuell gefertigt werden kann. Dadurch können Kosten eingespart werden.
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Das Produkt wird an einer oder mehreren Produktfixierungen fixiert. Vorzugsweise ist genau eine Produktfixierung pro Fixierelement vorgesehen.
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Bei der Produktfixierung kann es sich z.B. um einen vom Halterahmen entfernten Endbereich des Fixierelements handeln.
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Die Fixierung kann z.B. mittels eines Klebermittels erfolgen.
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Erfindungsgemäß sind mehr Haltepositionen als Fixierelemente vorgesehen und die Fixierelemente sind jeweils variabel an unterschiedlichen Haltepositionen anordbar.
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Vorzugsweise können die Fixierelemente lösbar an den Haltepositionen bzw. Haltevorrichtungen befestigt, beispielsweise verschraubt, werden.
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Da mehr Haltepositionen als Fixierelemente vorgesehen sind, können die Fixierelemente vorzugsweise produktabhängig an unterschiedlichen Haltepositionen befestigt werden.
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Die Fixierelemente können vorzugsweise variabel, also quasi frei, an einer beliebigen Halteposition befestigt werden. So wird eine große Variabilität ermöglicht, die über einen reinen Tausch der Positionen der Fixierelemente gegeneinander hinausgeht.
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Jedes Fixierelement kann an einer oder mehreren Haltevorrichtungen befestigt werden. Vorzugsweise weist jedes Fixierelement wenigstens oder genau eine, zwei, drei, vier oder mehr Aussparungen auf.
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Über die Aussparung/en kann das Fixierelement an wenigstens einer Haltevorrichtung befestigt, z.B. verschraubt, werden.
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Vorzugsweise weist jedes Fixierelement genau zwei Aussparungen auf und das Fixierelement wird an zwei Haltevorrichtungen befestigt. Dadurch kann ein ungewolltes Verdrehen des Fixierelements verhindert werden.
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Eine Halteposition wird hierbei z.B. durch zwei benachbarte Haltevorrichtungen gebildet. Die beiden Haltevorrichtungen können hierbei vorzugsweise ebenso Bestandteile einer benachbarten Halteposition bilden. Benachbarte Haltepositionen können sich daher beispielsweise um eine Haltevorrichtung unterscheiden.
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Da die Fixierelemente je nach Produkt bzw. Geometrie des Produkts variabel an beliebigen Haltepositionen befestigt werden können, können diese in der Fixiervorrichtung optimal positioniert werden. Dadurch ist das Produkt von allen Seiten gut für ein Fräsgerät, z.B. einen mehrachsigen Fräsroboter, zugänglich und kann auf einfache Weise bearbeitet werden.
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Weiterbildungen der Erfindung sind auch den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen zu entnehmen.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Befestigungsvorrichtung einen Befestigungsring auf oder ist als Befestigungsring ausgebildet.
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Der Befestigungsring kann beispielsweise ein Spannring sein. Dieser kann am Frässystem eingespannt und/oder eingeklemmt werden.
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Die Tiefe des Befestigungsrings kann z.B. zwischen 5 mm und 20 mm, vorzugsweise 10 mm, betragen.
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Der Befestigungsring kann vorzugsweise bei herkömmlichen Frässystemen eingesetzt werden bzw. dieser ist hiermit kompatibel.
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Nach einer weiteren Ausführungsform sind die Haltevorrichtungen gleichmäßig am Halterahmen verteilt.
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Die Fixierelemente können daher äußerst variabel am Halterahmen befestigt werden.
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Vorzugsweise sind die Haltevorrichtungen äquidistant am Halterahmen verteilt angeordnet.
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Durch die gleichmäßigen Abstände können auch Fixierelemente, welche mehrere, z.B. zwei, Aussparungen aufweisen, nahezu beliebig am Halterahmen befestigt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Halterahmen eine konstante Breite auf.
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Die Form des Halterahmens ist dadurch sehr gleichmäßig und bietet somit überall genügend Platz für die Haltevorrichtungen.
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Auch der innere, freie Raum, den der Halterahmen begrenzt, ist dadurch gleichmäßig, z.B. kreis- oder rechteckförmig. Dies erleichtert die Positionierung des Produkts.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist der Halterahmen rund, vorzugsweise ringförmig, ausgebildet.
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Der Durchmesser des runden Halterahmens kann vorzugsweise zwischen 7 cm und 15 cm, beispielsweise zwischen 9 cm und 10 cm, betragen.
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Der Halterahmen und/oder die Befestigungsvorrichtung kann beispielsweise kreisförmig, elliptisch oder lediglich abschnittsweise rund sein. Alternativ ist ein eckiger, beispielsweise rechteckiger, z.B. quadratischer, Halterahmen und/oder Befestigungsvorrichtung denkbar.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Haltevorrichtung eine Halteaussparung, vorzugsweise Bohrung, auf oder ist als Halteaussparung, vorzugsweise Bohrung, ausgebildet.
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Ein Fixierelement kann vorzugsweise daran verschraubt werden. Dies ermöglicht einen sicheren Halt. Zudem kann das Fixierelement wieder von der Haltevorrichtung gelöst, neu positioniert und/oder getauscht werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform sind mindestens oder genau 4 Haltevorrichtungen vorgesehen.
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Vorzugsweise sind mindestens oder genau 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 30, 36, 40, 50 oder 60 Haltevorrichtungen vorgesehen.
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Vom Zentrum kann der Abstand zwischen zwei benachbarten Haltevorrichtungen vorzugsweise zwischen 10° und 30°, beispielsweise zwischen 15° und 25°, bevorzugt 20°, betragen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Fixierelemente keil- und/oder plattenförmig ausgebildet.
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Eine keilförmige Form ermöglicht am breiten Ende beispielsweise einen sicheren Halt am Halterahmen, während das schmale Ende die Produktfixierung bilden kann. Das schmale Ende behindert daher ein Fräsgerät nicht bzw. nicht wesentlich.
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Grundsätzlich können die Fixierelemente beliebig ausgebildet sein, beispielsweise trapez-, rechteck- und/oder kreisförmig.
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Nach einer weiteren Ausführungsform sind die Produktfixierungen individuell an die Form des Produkts angepasst.
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Vorzugsweise kann ein Abschnitt des Produkts, z.B. optisch, erfasst werden. Mittels einer Software kann, z.B. im STL-Format, ein Negativ des Abschnitts erstellt werden. Dabei kann beispielsweise das Positiv des Abschnitts mit der Produktfixierung überschnitten werden.
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Das Negativ kann dann an der Produktfixierung ausgefräst werden.
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Die Fixierelemente können somit individuell an das jeweilige Produkt angepasst werden.
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Durch die individuelle Anpassung der Produktfixierungen an die Form des Produkts wird eine formschlüssige Verbindung mit dem Produkt ermöglicht. Zum Beispiel über ein Klebemittel kann das Produkt schließlich an der Produktfixierung fixiert werden.
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Beispielsweise kann eine Fixierung an einem Gitter, z.B. Retentionsgitter oder Rundlochgitter erfolgen. Dieser Abschnitt eignet sich besonders, da dieser nicht weiter bearbeitet werden muss. Es ist auch ein gesonderter Anschluss mittels einer Anschlussgeometrie denkbar.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Fixieren eines, vorzugsweise zahnmedizinischen, Produkts für die Bearbeitung mit einem Frässystem, mit einer erfindungsgemäßen Fixiervorrichtung.
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Hierbei werden die Fixierelemente an unterschiedlichen Haltepositionen angeordnet und befestigt, z.B. verschraubt.
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Die Halteposition kann dabei beispielsweise abhängig vom Produkt bzw. der Geometrie des Produkts gewählt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform werden die Produktfixierungen individuell an die Form des Produkts angepasst.
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Das Produkt selbst kann beispielsweise in einem additiven Verfahren, z.B. im 3D-Metalldruckverfahren, hergestellt sein. Beispielsweise kann bei der Herstellung ein Offset vorgesehen sein, welcher vom Frässystem abgefräst wird. Dadurch ergibt sich eine gute Passung und/oder eine glatte Oberfläche.
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Vorzugsweise kann der Bereich eines Gitters z.B. sandgestrahlt werden.
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Wie bereits beschrieben, kann vorzugsweise ein Abschnitt, z.B. ein Gitter, des Produkts, z.B. optisch, erfasst werden. Mittels einer Software kann, z.B. im STL-Format, ein Negativ des Abschnitts erstellt werden. Dabei kann beispielsweise das Positiv des Abschnitts mit der Produktfixierung überschnitten werden.
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Das Negativ kann dann an der Produktfixierung ausgefräst werden.
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Schließlich kann das Produkt an der Produktfixierung fixiert, z.B. festgeklebt, werden.
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Alle hier beschriebenen Ausführungsformen und Bauteile der Vorrichtung sind vorzugsweise dazu ausgebildet, nach dem hier beschriebenen Verfahren eingesetzt zu werden. Ferner können alle hier beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtung sowie alle hier beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens jeweils miteinander kombiniert werden, vorzugsweise auch losgelöst von der konkreten Ausgestaltung, in deren Zusammenhang sie erwähnt werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine Vorderansicht einer Ausführungsform eines Halterahmens einer erfindungsgemäßen Fixiervorrichtung,
- 2 eine Seitenansicht des Halterahmens gemäß 1,
- 3 eine Perspektivansicht einer Ausführungsform eines Fixierelements einer erfindungsgemäßen Fixiervorrichtung,
- 4 eine Perspektivansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fixiervorrichtung, und
- 5 eine Vorderansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fixiervorrichtung mit fixiertem Produkt.
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Zunächst ist zu bemerken, dass die dargestellten Ausführungsformen rein beispielhafter Natur sind. So können einzelne Merkmale nicht nur in der gezeigten Kombination, sondern auch in Alleinstellung oder in anderen technisch sinnvollen Kombinationen realisiert sein. Beispielsweise können die Merkmale einer Ausführungsform beliebig mit Merkmalen einer anderen Ausführungsform kombiniert werden. Vorzugsweise kann die Form, Anzahl und/oder Position der dargestellten Haltevorrichtungen, Fixierelemente und/oder Aussparungen variieren.
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Enthält eine Figur ein Bezugszeichen, welches im unmittelbar zugehörigen Beschreibungstext nicht erläutert wird, so wird auf die entsprechenden vorhergehenden bzw. nachfolgenden Ausführungen in der Figurenbeschreibung Bezug genommen. So werden für gleiche bzw. vergleichbare Bauteile in den Figuren dieselben Bezugszeichen verwendet und diese nicht nochmals erläutert.
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1 und 2 zeigen einen ringförmigen Halterahmen 10 mit 18 Haltevorrichtungen 12. Die Haltevorrichtungen 12 sind gleichmäßig am konstant gleich breiten Halterahmen verteilt und bilden mehrere Haltepositionen 14, 16, 18.
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Eine Halteposition kann hierbei z.B. genau eine Haltevorrichtung 12 aufweisen. Alternativ können, wie dargestellt, mehrere Haltevorrichtungen 12 einer Halteposition 14, 16, 18 zugeordnet sein, wobei benachbarte Haltevorrichtungen 12 auch zu unterschiedlichen Haltepositionen 14, 16, 18 gehören können.
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Der Halterahmen 10 ist mit einer als Befestigungsring 20 ausgebildeten Befestigungsvorrichtung verbunden. Die Befestigungsvorrichtung 20 dient zur Befestigung an einem Frässystem.
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In 3 ist ein keilförmiges Fixierelement 22 mit einer Produktfixierung 24 dargestellt. An der Produktfixierung 24 kann ein Produkt fixiert, z.B. festgeklebt, werden.
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Die Produktfixierung 24 kann hierbei an die Form des Produkts angepasst werden. Beispielsweise kann ein Negativ des entsprechenden Produktabschnitts in die Produktfixierung 24 eingefräst werden. Anschießend kann das Produkt an der Produktfixierung 24 befestigt, z.B. festgeklebt, werden.
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Das Fixierelement 22 weist wenigstens eine, vorzugsweise zwei, Aussparungen 26 auf. Die Aussparungen 26 können mit den als Halteaussparungen 12 ausgebildeten Haltevorrichtungen des Halterahmens 10 in Deckung gebracht werden. Mittels Schrauben kann anschließend eine Befestigung am Halterahmen 10 erfolgen.
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In 4 sind zwei Fixierelemente 22 am Halterahmen 10 befestigt.
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Am Halterahmen 10 sind mehr Haltepositionen 14, 16, 18 als Fixierelemente 22 vorgesehen. Somit können die Fixierelemente 22 jeweils variabel an unterschiedlichen Haltepositionen 14, 16, 18 angeordnet werden.
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Die Produktfixierungen 24 sind bereits bearbeitet.
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Wie in 5 zu sehen ist, kann ein Produkt 28 daher passgenau an den Produktfixierungen 24 befestigt, z.B. festgeklebt, werden.
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Das Produkt 28 kann beispielsweise ein Modellguss, z.B. ein herausnehmbarer Zahnersatz, sein. Die Fixierung an den Produktfixierungen 24 kann beispielsweise an einem Gitter 30 erfolgen. Dieser Bereich muss nämlich nicht durch das Frässystem nachbearbeitet werden.
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Dadurch, dass die Fixierelemente 22 variabel an unterschiedlichen Haltepositionen 14, 16, 18 angeordnet werden können, kann das Produkt 28 individuell platziert werden. Die Fixiervorrichtung ist daher für eine Vielzahl unterschiedlicher Produkte 28 geeignet und ermöglicht ein einfaches Abtragen, z.B. Abschleifen, des Produkts 28.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Halterahmen
- 12
- Haltevorrichtung, Halteaussparung
- 14, 16, 18
- Halteposition
- 20
- Befestigungsring, Befestigungsvorrichtung
- 22
- Fixierelement
- 24
- Produktfixierung
- 26
- Aussparung
- 28
- Produkt
- 30
- Gitter
