DE2637826C3 - Vorrichtung zur Injektion von zu polymerisierendem Kunststoff zur Herstellung von Zahnprothesen und Verfahren hierzu - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein Verfahren hierzu ist in den Ansprüchen 9 und 10 enthalten.

Eine Vorrichtung zur Injektion von Kunststoff zwecks Herstellung von Zahnprothesen ist bekannt aus der deutschen Offenlegungsschrift 23 12 934. Die Vorrichtung gemäß dieser Offenlegungsschrift ist nur für heißpolymerisierende Kunststoffe (mit einer Temperatur bis etwa 150⁰C) geeignet. Die Injektion erfolgt unter gleichbleibendem Druck in eine geschlossene Küvette über eine bestimmte Dauer. Es ist weder ersichtlich, wann die Form ausreichend mit Kunststoff gefüllt ist noch kann der Druck während der Injektion gesteuert werden und somit die Dichte der Prothese beeinflußt werden. Ein Nachpressen von Kunststoff während des Polymerisierens ist nur durch konstanten Druck gewährleistet.

Beim Gegenstand des deutschen Gebrauchsmusters 74 30 119 wurde ebenfalls versucht, Mangel bei der Herstellung von Prothesen durch Einspritzen in eine geschlossene Küvette abzustellen mit Hilfe eines Nachpreßvorganges. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß hierdurch allein die Schwierigkeiten des bekannten Injektionsverfahrens insbesondere dann nicht vermieden werden können, wenn auch kaltpolymersierende Kunststoffe verarbeitbar, d. h. hier in der Vorrichtung injizierbar, sein sollen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit dessen Hilfe es möglich ist, schnell und sicher die Küvettenform mit verschiedenen polymerisierenden Kunststoffen aus Pulver/Flüssigkeitsgemischen zu füllen, ohne daß Preßfahnen oder dergleichen oder Veränderungen der Gipsform entstehen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprü-.chen zu entnehmen.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung rein schematisch dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Injektionsvorrichtung,

F i g. 2 eine Rückansicht der Vorrichtung mit abgenommener Verkleidung,

F i g. 3 eine Vorderansicht der Vorrichtung mit abgenommener Verkleidung und Teile der Vorrichtung im Schnitt (herausgebrochen).

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Zahnprothesen aus Kunststoff, z. B. aus einem Gemisch von Pulver mit Flüssigkeit im Verhältnis von 2 :1 bis 3 :1, vorzugsweise größer als 2,5 :1, besteht aus einem Gehäuse 1, in dem der zusammendrückbare Behälter, z. B. ein Faltenbalg 2, in einer Führung enthalten ist. Der Behälter 2 ist über einen Einspritzka-

nal 3 mit der Küvette 4 verbunden. Auf den Faltenbalg wirkt eine Druckplatte 5 ein, deren Stempel 6 an einem Ende einen Kolben 7 trägt, der in dem Arbeitszylinder 8 vertikal beweglich ist und von einem Druckmittel, wie Hydrauliköl, auf seiner Kolbenfläche 7j beaufschlagt i wird, z. B. in einem Druckbereich zwischen etwa 50 und 100 bar.

Die Kolbenfläche 7a steht in einem bestimmten Verhältnis zur Kolbenfläche 9a des Stempels 9 in einer Pumpe 10, welche das Hydrauliköl über eine Leitung 19 in den Arbeitszylinder 8 fördert Die Förderung von Öl mittels der Pumpe 10 erfolgt selbstverständlich nur in einer Richtung, nämlich zur Beaufschlagung der Kolbenfläche 7a. Das mögliche Öl-Fördervolumen der Pumpe 10 entspricht der Volumenzunahme der Ölmenge im Hydraulikzylinder 8. Es liegt im Ausführungsbeispiel bei einigen Kubikzentimetern pro Hub der Pumpe 10, die so ausgelegt ist, daß mit Vorteil 50 Hübe pro Minute erreicht werden können, so daß die Kolbenfläche 7a bei jeder Bewegung des Stempels 9 der Pumpe 10 — in der Zeichnung nach unten — auf einer dem Fördervolumen der Pumpe im Verhältnis zum Zylindervolumen 8 entsprechenden Strecke bewegt wird.

Der Druck im Zylinder 8 hängt sowohl von konstruktionsbedingten Konstanten, wie Federkonstanten und der Größe von öffnungen, als auch von Variablen, wie durch die Vorwahl einer bestimmten Hubzahl einstellbarer Schritte pro Zeiteinheit oder Geschwindigkeit des Kolbens 7, als auch der Teigkonsistenz ab.

Die Kolbenfläche 10a der Pumpe 10 wird pneumatisch beaufschlagt, z. B. von Druckluft, welche von einer Quelle über ein Ventil 11 zugeführt wird. Das Ventil 11 wird von einem Motor 15 über eine Kurvenscheibe 16 entsprechend der Hubzahl, die die Pumpe 10 ausführen soll, betätigt und steuert so die Zufuhr von Druckluft in den Pumpenzylinder 10c/ so, daß ihr Kolben 10c wechselseitig beaufschlagt werden kann einmal über die Leitung 13 an der Oberseite 10a und ein andermal über die Leitung 14 an der Unterseite 106. Jedesmal, wenn die Kolbenfläche 10a mit Druckluft beaufschlagt wird, drückt der Pumpenstempel 9 mit seiner Unterseite 9a das vorher aus der Wanne 22 bei 17 angesaugte Hydrauliköl durch das Ventil 18 und die Leitung 19 in den Arbeitszylinder 3 und schiebt den Injektionskolben 7 durch Beaufschlagen der Kolbenfläche 7a mit öl unter Druck in Einspritzrichtung um ein kleines Stück vorwärts.

Arbeitsweise

50

Nachdem das vorbereitete Gemisch von Pulver und Flüssigkeit in den Faltenbalg gegeben wurde, wird dieser in ein Gehäuseteil 1 eingesetzt. Die Küvette 4 wird dann von der Schmalseite des Gerätes in F i g. 1 unten, von rechts eingesetzt in eine Spannvorrichtung 23, welche gemäß F i g. 3 besteht aus einer Druckscheibe 26 und einem Hebel 27, der die Spannschraube, die im Zentrum der Druckscheibe 26 geführt ist, verschiebt, so daß die Scheibe 26 die Küvette 4 gegen eine Wand des Geräteunterteils preßt (gemäß Fig.3 nach rechts). Die Küvette 4 wird somit während des ganzen Einspritzvorganges fest in ihrer Lage gehalten. Wie F i g. 1 zeigt, ist die Küvette so eingesetzt, daß der Entlüftungskanal oder Überlauf 24 bei richtig eingesetzter Küvette von außen gut sichtbar ist.

Nach Arretieren der Spannschraube 23 mittels des Hebels 27 liegt der Behälter 2 so in der Führung 1, daß die Einspritzöffnung 3, wie F i g. 1 zeigt, mit dem Einspritzkanal der Küvette 4 fluchtet.

Das Gerät wird eingeschaltet, indem der Motor 15 in Betrieb gesetzt wird und die Kurvenscheibe 16 antreibt Je nacn vorgewählter gewünschter Hubzahl der Pumpe 10 steuert die Kurvenscheibe 16 das Ventil 11, das seinerseits abwechselnd die Leitungen 13 und 14 mit einer Druckluftquelle verbindet Beaufschlagt man die untere Kolbenfläche 10έ« des Kolbens 10c über die Leitung 14 mit Druckluft, so bewegt sich der Kolben 10c im Zylinder 10d der Pumpe 10 nach oben, d. h. in F i g. 1 vom unteren Totpunkt in Richtung seines oberen Totpunktes. Dabei wird öi aus der Wanne 22 über den Ansaugstutzen 17 mit darin angeordnetem Rückschlagventil angesaugt mit Hilfe des Stempels 9, welcher mit dem Kolben 10c einstückig verbunden ist Nach Umsteuerung der Druckluft von der Quelle über die Leitung 13 auf die obere Kolbenfläche 10a des Kolbens 10c der Pumpe 10, bewegt sich der Stempel 9, der wie der Kolben 10c mit Gleitringdichtung versehen ist und in einem engeren Zylinder als der Zylinder 10c/gleitet, nach unten und beaufschlagt das nur in dieser Richtung auf Druck öffnende Ventil 18 mit dem aus der Wanne 22 angesaugten Öl und pumpt dieses durch die Leitung 19 zum Arbeitszylinder 8 der Injektionsvorrichtung. Wenn man jetzt das Ventil 12 schließt, baut sich in dem Arbeitszylinder 8 sehr schnell ein Druck auf (z. B. nach

15 bis 20 Hüben der Pumpe 10). Eine Gegenfeder 20 wirkt auf den Kolben 7a so ein, daß sie eine konstante Gegenkraft gegen die Bewegung des Kolbens nach unten in Einspritzrichtung bildet. Die Gegenfeder 20 bewirkt, daß sich der Druck im Arbeitszylinder 8 gleichmäßig aufbaut Hat dieser Druck oberhalb der Kolbenfläche 7a eine gewisse Höhe erreicht, z. B. ca. 50 bar, beginnt die Injektion des Kunststoffes in die Küvette 4 durch Abwärtsbewegen des Stempels 6 mit der Druckplatte 5 (siehe Fig. 1) entsprechend dem je Hub der Pumpe in den Arbeitszylinder 8 oberhalb der Kolbenfläche 7a stoßweise geförderten Hydrauliköl. Die Stufen entsprechen den am Motor 15 eingestellten Intervallen (Anzahl der Drehungen der Nockenscheibe

16 pro Minute und damit entsprechende Betätigung des Ventils 11).

Die Hohlform in der Küvette wird nunmehr durch das Zusammendrücken des Behälters 2 vom Stempel 6 der Injektionsvorrichtung mit der Druckplatte 5 über den Einspritzkanal 3 stufenweise gefüllt. Dabei kann infolge des steigenden Gegendrucks der Druck auf den Injektionskolben 7 im angegebenen Bereich bis etwa 100 bar steigen. Die Injektionsvorrichtung mit dem Kolben 7, dem Stempel 6 und der Druckplatte 5 wirkt so lange auf den Kunststoff im Behälter 2 ein, bis die Form in der Küvette 4 vollständig gefüllt ist, was dem Benutzer dadurch angezeigt wird, daß aus dem Kanal (Überlauf) 24 Kunststoff austritt. Das Gerät kann durch Abschalten des Motors 15 wieder ausgeschaltet werden, der Druck im Arbeitszylinder 8 oberhalb der Kolbenfläche 7 bleibt so lange aufrechterhalten, wie das Ventil 12 geschlossen bleibt.

Wenn der Benutzer es wünscht, stellt er von Hand mittels des Hebels 25 das Ventil 12 in seine Offenstellung zurück. Sobald die Injektion beendet ist, beginnt der Kunststoff zu polymerisieren.

Wenn das Ventil 12 in seine Offenstellung bewegt wird, wird die Zufuhrleitung 19 zum Arbeitszylinder 8 geschlossen und die Abfuhrleitung 21 vom Arbeitszylinder zum Vorratsbehälter (Wanne 22) geöffnet Das Ventil 12 ist somit als Mehrwegeventil zu bezeichnen

mit handelsüblichen Ventilen, wie Kugelventilen (F i g. 1 oben). Ist die Leitung 21 vom Ventil 12 freigegeben, drückt die Gegenfeder 20 durch eine Aufwärtsbewegung des Kolbens 7 das öl in dem Zylinder 8 durch die Leitung 21 (Fig. 2) in die Wanne 22 zurück. 1st der Kolben 7 entsprechend der Kraft der Feder 20 wieder in seiner obersten Stellung angelangt, so ist das Öl aus dem Arbeitszylinder 8 abgeflossen und der Ölvorrat der Wanne 22 hat einen solchen Stand erreicht, daß die Pumpe 10, falls gewünscht, durch Betätigen des Motors 15 (F i g. 2) wieder erneut gestartet werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Injektion von zu polymerisierendem Kunststoff in eine fest eingespannte, die Protbesenhohlform enthallende Küvette zur Her- * stellung von Zahnprothesen, wobei ein unter Druck stehendes Fluid auf einen in einem Preßzylinder gleitenden Kolben einwirkt, dessen Stempel auf einen Behälter mit dem zu polymerisierenden Kunststoff einwirkt, der in einer zylindrischen Führung gehaltert ist und der unter dem Druck des Stempels Kunststoff über eine Düse in die Prothesenhohlforminjiziert, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anwendung auf Kunststoff teigiger Konsistenz die Küvette eine Überlauföffnung besitzt und eine Vorrichtung (10) vorgesehen ist, die die Einwirkung des Fluids auf den Injektionskolben (6, 7) auf seiner dem Kunststoffbehälter (2) abgekehrten Seite (7a) automatisch ablaufend derart vollzieht, daß dieser sich in zeitlich aufeinanderfolgenden Intervallen schrittweise bewegt und die Kunststoffzufuhr zur Küvette bis zum Austritt aus der Überlauföffnung erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Beaufschlagung des Injektionskolbens in abgestuften Intervallen aus einer Pumpe (10) besteht, deren Förderung über ein Ventil (11) steuerbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben der Pumpe (10) pneurnatisch bewegt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der nachfolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (10) durch die Druckmittelförderung in den Preßzylinder (8) in diesem oberhalb des Injektionskolbens (7) durch Schließen eines Ventils (12) einen bestimmten Druck aufbaut entgegen der Wirkung einer Feder (20) auf der Unterseite des Kolbens (7).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Injektionskolben (7) hydraulisch beaufschlagt wird.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Injektionskolbens (6, 7) in gleich abgestuf- -ts ten Intervallen durch Vorwahl der Hübe pro Zeiteinheit der Pumpe (10) und damit Zahl der Schritte des Injektionshubes erfolgt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch Voreinstellen eines ein Um- so steuerventil (11) für die Druckluftzufuhr zur Pumpe (10) antreibenden Motors (15) die ölzufuhr in den Raum des Preßzylinders (8) auf der Oberseite (7a) des Injektionskolbens gesteuert wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine von dem Motor (15) angetriebene Kurvenscheibe (16) auf das Ventil (11) einwirkt.

9. Verfahren zur Injektion von zu polymerisierendem Kunststoff in eine fest eingespannte, die Prothesenhohlform enthaltende Küvette zur Herstellung von Zahnprothesen, wobei ein unter Druck stehendes Fluid auf einen in einem Preßzylinder gleitenden Kolben einwirkt, dessen Stempel auf einen Behälter mit dem zu polymerisierenden Kunststoff einwirkt, der in einer zylindrischen Führung gehaltert ist und der unter dem Druck des Stempels Kunststoff über eine Düse in die Prothesenhohlform injiziert, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anwendung auf Kunststoff teigiger Konsistenz die Injektion automatisch ablaufend sich derart vollzieht, daß die Kunststoffzufuhr zur Küvette so lange fortgesetzt wird, bis dei Kunststoff aus einer Oberlauföffnung austritt.

10. Verfahren zur Injektion von zu polymerisierendem Kunststoff nach Anspruch*), dadurch gekennzeichnet, daß bei dem automatischen Abiauf der Injektionskolben sich in zeitlich aufeinanderfolgenden Intervallen schrittweise bewegt