DE2119563B1 - Verfahren zum Betreiben eines Ofens zum Brennen dentalkeramischer Verblendungen und Brennofen zu seiner Durchführung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Ofens zum Brennen von auf metallische, beim Brennen zur Oxydation neigende Stützelemente aus edelmetallfreien Legierungen aufmodellierten dentalkeramischen Verblendungen, wobei die zu brennenden Objekte mindestens in zwei Stufen unter Ausbildung eines Vakuums den erforderlichen Brenntemperaturen ausgesetzt werden, und sie bezieht sich ferner auf einen Brennofen zur Durchführung des Verfahrens.

Das Brennen dentalkeramischer Verblendungen in besonderen dentalkeramischen Brennofen, insbesondere unter Vakuum, ist ganz allgemein in der Dentaltechnik bekannt. Für die metallischen Stützkörper, auf die die dentalkeramischen Massen aufmodelliert werden und mit denen sie sich durch den Brand u. a. auch fest verbinden sollen, sind inzwischen auch edelmetallfreie Legierungen vorgeschlagen worden, beispielsweise Chromkobaltlegierungen, und zwar deshalb, weil diese u. a. insbesondere hinsichtlich ihrer Wärmeübergangseigenschaften den Keramikmassen näher stehen als bekannte Edelmetallaufbrennlegierungen. So vorteilhaft derartige, für die Dentaltechnik neuen Legierungen hinsichtlich eines günstigen Wärmeübergangsverhaltens sind, so ist ihre Anwendung doch mit einem beträchtlichen Nachteil verbunden, der darin besteht, daß solche Legierungen beim Brennen relativ stark zum Oxydieren neigen, d. h., die freiliegenden Stützgerüstteile kommen nicht blank aus dem Brennofen und müssen einer zumeist schwierigen und aufwendigen Nachbearbeitung unterzogen werden.

Versuche, diese insoweit lästigen Oxydationen durch bestimmte Einstellungen der Brennzeiten bei den meist mehrstufig durchgeführten Brennvorgängen zu steuern, haben zu nicht befriedigenden Ergebnissen geführt.

Hier Abhilfe zu schaffen ist demgemäß Aufgabe der vorliegenden Erfindung, d. h., es soll ein Verfahren und ein für seine Durchführung geeigneter Brennofen geschaffen werden, die gewährleisten, daß derartige Nachbearbeitungen ganz, bzw. weitgehend in Wegfall kommen können, bzw. daß Oxydationen an derartigen Legierungen beim Brennen nicht auftreten können.

Diese Aufgabe ist mit einem Verfahren gelöst, das nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß nach Einbringung der zu brennenden Objekte in den Ofeninnenraum dieser bei Erstbeschickung mit einem inerten, gasförmigen Medium unter Verdrängung und Abführung der im Ofeninnenraum vorhandenen Luft bzw. des Luftsauerstoffes geflutet, danach der Ofeninnenraum vollständig geschlossen, dann der Ofeninnenraum evakuiert und die Formkörper gebrannt werden, während bei den Folgebränden, gegebenenfalls unter Ergänzung von Intergas, der Ofeninnenraum beim Wechsel der Beschickung mit Inertgas gefüllt und danach wieder evakuiert oder unter Druck gesetzt wird.

Diese Lösung bedeutet, daß zunächst der ganze Luftsauerstoff aus dem Ofeninnenraum vom »Schutzgas« verdrängt wird. Mit der bisher auch schon angewandten Evakuierung, die bei derartigen Öfen allerdings zu einem nicht all zu hohen Vakuum führt (etwa 20 Torr), wird zwar ein großer Teil des Schutzgases auch wieder abgesaugt, aber die Umgebensverhältnisse um den Formkörper stellen sich offenbar so ein, daß eventuell im Ofeninnenraum verbleibender Luftsauerstoff, wie er sich insbesondere auch durch den Gasaustritt aus der keramischen Masse ergibt, nicht mehr stark oxydierend auf frei liegende Metallteile der Prothese auswirken kann.

Im Sinne einer möglichst vollständigen Luftentfernung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die metallischen Teile der Prothese, die einen nach unten offenen Hohlraum einschließen, mit mindestens einem feinen Loch an ihrer obersten Stelle zu versehen, so daß die in diesen Hohlräumen gefangene Luft beim Evakuieren auch zumindest weitgehend entweichen kann.

Zur Durchführung des Verfahrens sind insbesondere Öfen geeignet, die mit einer Transportautomatik für das Brenngut ausgerüstet sind.

Demgemäß ist ein solcher Ofen zur Durchführung des Verfahrens dadurch gekennzeichnet, daß der Ofeninnenraum einerseits im. oberen Bereich mit einem Entlüftungsventil und andererseits im unteren Bereich mit einem mit Ventil versehenen Anschluß für einen Inertgasbehälter ausgestattet ist.

Da an derartigen Vakuumbrennöfen sowieso ein Anschluß für eine Vakuumpumpe führende Leitung vorgesehen ist, wird der Brennofen diesbezüglich vorteilhaft so ausgebildet, daß eine von dieser Leitung abzweigende Leitung unter Zwischenschaltung eines Elektromagnetventils zum Inertgasvorratsbehälter geführt ist.

-Nach der schweizerischen Patentschrift 456 052 ist es zwar schon bekannt, einen Vakuumofen mit einem Gasanschluß zu versehen und den Innenraum mit einem Kühl- bzw. Schutzgas zu beschicken, aber dies geschieht dort ausschließlich nach Abschluß des Brennvorganges und zum Kühlen, aber nicht im Sinne des hier beanspruchten Zweckes.

Mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Brennofen wird das erfindungsgemäße Verfahren wie folgt: durchgeführt:

Bei erstmaliger Inbetriebnahme des Brennofens wird zunächst das Entlüftungsventil geöffnet und der Ofeninnenraum mit Inertgas geflutet, wobei bereits das erste Brennobjekt eingebracht ist. Nach abgeschlossener Flutung wird das Entlüftungsventil geschlossen. Danach wird der Ofeninnenraum evakuiert, und das Brennobjekt wird aus der Vorwärmzone in die eigentliche Brennzone gefahren und dort eine vorbestimmte Zeit gebrannt. Ist der Brand abgeschlossen, so wird der Innenraum wiederum mit Inertgas geflutet, und das gebrannte Objekt kann entnommen werden. Da nun für weitere Brände der Innenraum schon mit Inertgas gefüllt ist, erübrigt sich das anfänglich notwendige Entlüften des Ofeninnenraumes. Um möglichst wenig Inertgasverlust zu haben, kann vorteilhaft hinter die Vakuumpumpe ein Auffangbehälter für das abgesaugte Inertgas vorgesehen werden von dem eine Rückführleitung unter Zwischenschaltung eines Rückschlagventils in die Verbindungsleitung zwischen Inertgasvorratsbehälter (Edelgasflasche) und Elektromagnetventil mündet.

Die Elektromagnetventile, von denen eines in der Leitung zur Vakuumpumpe und das andere in der Leitung zur Inertgasflasche sitzt, werden von Relais des am Ofen sowieso vorhandenen Zeit-Temperatur-Reglers wechselweise im Sinne des Verfahrensablaufes betätigt.

Da am erfindungsgemäßen Brennofen sowieso alle Einrichtungen für einen Gasaustausch vorgesehen sind, kann das Verfahren auch dahingehend erweitert werden, daß die Brennkammer während des Brennens wieder mit Inertgas unter Überdruck gesetzt wird, was den Vorteil hat, daß sich gegebenenfalls eingestellte mikroskopisch feine Risse in der keramischen Masse wieder schließen, wofür Druckerhöhungen bis zu etwa 2,5 atü genügen. Mit einer solchen Druckbeaufschlagung wird auch vorteilhaft die Unterdrückung von gelegentlich auftretenden Blasen im Porzellan erreicht, die durch Gasaustritt aus Legierungslunkern bedingt sein können.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Brennofen wird nachfolgend an Hand der zeichnerischen Darstellung eines schematischen Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In der Darstellung ist mit 1 der Brennofen, mit 13 sein Schaltgehäuse, mit 2 der Ofeninnenraum, mit 2' die Vorwärmzone und mit 2" die eigentliche Brennzone bezeichnet.

Für die Entlüftung des ganzen Gehäuseinnenraumes, der mit einer bekannten Ausfütterung versehen ist, ist ein verschließbares Entlüftungsventil 3 im oberen Bereich vorgesehen, während im unteren Bereich ein Abschluß 4' angeordnet ist, der im gezeigten Ausführungsbeispiel gleichzeitig als Anschluß für die Vakuumpumpe 6 und den Inertgasbehälter 9 dient. Vom nur angedeuteten und ebenfalls vakuumdicht abschließbaren Beschickungskanal 14 wird das zu brennende Objekt auf den Brenngutträger 15 gesetzt und kann dann mittels einer hier nicht dargestellten Transportmechanik aus der Vorwärmzone 2' in die eigentliche Brennzone 2" geschoben werden.

Die Evakuierung des Ofeninnenraumes erfolgt bei geöffnetem Ventil 5 und geschlossenem Ventil 8 durch die Vakuumpumpe 6, wobei natürlich auch das Ventil 3 geschlossen ist, das an sich nur bei der erstmaligen Beschickung bzw. Flutung des Ofeninnenraumes mit Inertgas geöffnet werden kann.

Mit 16 ist ein der Vakuumpumpe 6 vorgeschalteter Filter bezeichnet, während mit 10 gestricheltein gegebenenfalls yorsehbarer Auffangbehälter für das abgesaugte Inertgas angedeutet ist, von dem eine Leitung 11 mit Rückschlagventil 12 zu einem Leitungsabschnitt führt, der das Ventil 8 mit dem Inertgasbehälter 9 verbindet

Die erfindungswesentlichen Teile für die Durchführung des Verfahrens sind im Ausführungsbeispiel nur der Einfachheit halber neben dem Brennofen dargestellt und auf die Darstellung der Regelschaltung ist verzichtet.

Hierfür entsprechende Schaltelemente und Schaltungsprinzipien, soweit sie nicht sowieso schon an derartigen Brennofen vorhanden sind, stehen ohne weiteres zur Verfügung. Die horizontale Anordnung des Ofeninnenraumes, wie dargestellt, ist für die Durchführung des Verfahrens nicht bindend, d. h., das" Verfahren ließe sich ebensogut in einem entsprechend ausgebildeten Vertikalofen durchführen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Betreiben eines Ofens zum Brennen von auf metallische, beim Brennen zur Oxydation neigende Stützelemente aus edelmetallfreien Legierungen aufmodellierten, dentalkeramischen Verblendungen, wobei die zu brennenden Objekte mindestens in zwei Stufen unter Ausbildung eines Vakuums den erforderlichen Brenntemperaturen ausgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß nach Einbringung der zu brennenden Objekte in den Ofeninnenraum, dieser bei Erstbeschickung mit einem inerten, gasförmigen Medium unter Verdrängung und Abführung der im Ofeninnenraum vorhandenen Luft, bzw. des Luftsauerstoffes geflutet, danach der Ofeninnenraum vollständig geschlossen, dann der Ofeninnenraum evakuiert und die Formkörper gebrannt werden, während bei den Folgebränden, gegebenenfalls unter Ergänzung von Inertgas der Ofeninnenraum beim Wechsel der Beschickung mit Inertgas gefüllt und danach wieder evakuiert oder unter Druck gesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer bereits während des Brennens wieder mit Inertgas gefüllt und unter Überdruck gesetzt wird.

3. Brennofen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem vakuumdicht abschließbaren Ofeninnenraum mit verschieblichem Brenngutträger, Zeit-Temperatur-Regeleinrichtungen und Vakuumpumpenanschluß mit Vakuumpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofeninnenraum (2) einerseits im oberen Bereich mit einem Entlüftungsventil (3) und andererseits im unteren Bereich mit einem mit Ventil (8) versehenen Anschluß (4') für einen Inertgasbehälter (9) ausgestattet ist.

4. Brennofen nach Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Brennkammer und Inertgasbehälter (9) eine zusätzliche Druckpumpe angeordnet ist.

5. Brennofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung zum Inertgasbehälter (9) als Zweigleitung (7) zur Leitung (4) zur Vakuumpumpe (6) ausgebildet ist.

6. Brennofen nach Anspruch 3 und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumpumpe (6) druckseitig mit einem Inertgasauffangbehälter

(10) in Verbindung steht, von dem eine Leitung

(11) in die Verbindungsleitung zwischen Inertgasbehälter (9) und Magnetventil (8) einmündend ausgebildet ist, wobei in der Leitung (11) ein Rückschlagventil angeordnet ist.

7. Stützelement zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nach unten offenen Hohlräume des Stützelementes mit mindestens einem freien Loch an ihrer obersten Stelle versehen sind.