DE3117470C1 - Schleudergießgerät für Dentalgüsse - Google Patents

Description

• Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schleudergießgerät für Dentalgüsse zu schaffen, im wesentlichen bestehend aus einem Schutzgehäuse mit Abdeckung und Abdeckungsverriegelung, einem Federmotorantrieb aus Antriebsfeder und Federgehäuse, einem auf einer Drehachse sitzenden, den Schmelztiegel und die Gußkokille tragenden Schleuderarm und einem Arretierungsbolzen für den Schleuderarm, das einen einfach zu bedienenden, kontrollierbaren Aufzugsmechanismus für die Antriebsfeder besitzt Dadurch sollte eine festgelegte Anfangsbeschleunigung des Schleuderarms reproduzierbar und variierbar einzustellen sein,je nach Art und Menge der zu vergießenden Legierung.
• Außerdem sollte durch zusätzliche Ausgestaltung des Schleudergießgerätes erreicht werden, daß ein manueller Eingriff in den Drehbereich des Schleuderarms während der gesamten Laufzeit der Schleuder nicht möglich ist und die notwendige Schmelzenergie vom ortsfesten Teil des Schleudergießgerätes auf den Schleuderarm ohne manuelle Nachführung des Schleuderarms erreichbar ist.
• Diese Angabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Antriebsfeder des Federmotors über ein Getriebe mit einem Elektromotor verbunden ist, der Arretierungsbolzen einen druckempfindlichen Mikroschalter trägt, an der Drehachse des Schleuderarms ein Betätigungselement für einen Sensor befestigt ist und am Federgehäuse ein Betätigungselement für einen weiteren Sensor angebracht ist. Vorzugsweise sind die Sensoren als Gabellichtschranken und die Betätigungselemente als Scheiben oder Scheibenausschnitte ausgebildet.
• Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Steuerung des Schleudergießgerätes über eine eingebaute elektronische Steuereinheit erfolgt Das erfindungsgemäße Schleudergießgerät besitzt also einen Antriebsmotor geringer Leistung zum Aufziehen der Feder, eine Arreiterung zur Fixierung des Schleuderarms und Sensoren zur Kontrolle der Positionierung und Drehung des Schleuderarms.
• Die Ab b. I und 11 zeigen schematisch eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gießgerätes.
• Ein Elektromotor (1) mit einer Leistung von z. B. ca.
• 70 Watt, der dadurch klein gehalten werden kann, dreht über ein Getriebe (2) den Schleuderarm (3) des Gießgerätes. Um das Aufziehen der im Federgehäuse (9) des Federmotors (24) untergebrachten Antriebsfeder zu ermöglichen, muß der Schleuderarm (3) arretiert werden. Die Arretierung erfolgt durch Hochklappen eines Arretierungsbolzens (5) aus einem zu diesem Zweck in der Arbeitsfläche (19) vorhandenen Durchbruch (20). Da der Schleuderarm (3) zu Beginn der Drehbewegung eine willkürliche Position einnimmt, muß dafür Sorge getragen werden, daß das Hochklappen des Arretierungsbolzens (5) unterdrückt wird, solange sich der Schleuderarm oberhalb des Durchbruchs (20) befindet, um eine Beschädigung des Schleuderarms (3) zu vermeiden. Ein zu rasches Heranführen des Schleuderarms (3) an den Arretierungsbolzen (5), beispielsweise durch manuellen Eingriff würde darüber hinaus auch zu einer Beschädigung des Arretierungsbolzens (5) führen. Auch in diesem Fall ist eine Unterdrückung des Hochklappens des Arretierungsbolzens (5) notwendig.
• Positionierung und Geschwindigkeit des Schleuderarms (3) werden daher durch einen Sensor (4), beispielsweise eine Gabellichtschranke in Verbindung mit der elektronischen Steuereinheit (8) überwacht Eine an der Drehachse (22) des Schleuderarms (3) in definierter Position befestigte Blende (21) liefert beim Durchfahren der Gabellichtschranke (4) einen der Umlaufgeschwindigkeit proportionalen Impuls, der von der Steuereinheit (8) ausgewertet wird, das den Arretierungsvorgang vorzugsweise durch Betätigung eines Hubmagneten (6) einleitet.
• Beim Aufzugsvorgang des Federmotors wird der Schleuderarm (3) durch den Elektromotor (1) gegen den hochgeklappten Arretierungsbolzen (5) gepreßt. Durch den Anpreßdruck spricht der am Arretierungsbolzen (5) sitzende Mikroschalter (7) an. Ein in der Steuereinheit (8) befindlicher Zähler wird durch das Signal des Mikroschalters (7) gestartet Während des Aufziehvorgangs dreht sich das Federgehäuse (9). Eine am Federgehäuse (9) befestigte Segmentscheibe (23) liefert beim Durchfahren einer Gabellichtschranke (10) der Geschwindigkeit proportionale Impulse an die Steuereinheit (8). Der Zähler registriert mittels der Impulsanzahl die Umdrehungszahl des Federgehäuses (9). Durch Drehung des Federgehäuses (9) wird die Antriebsfeder gespannt; ihre Federkraft ist direkt proportional zur Umdrehungszahl. Wenn der Zählerstand mit dem eingestellten, frei wählbaren Sollwert übereinstimmt, wird über die Steuereinheit (8) der Aufzugsmotor (1) abgeschaltet Eine besonders hohe Einstellgenauigkeit der Federkraft wird dadurch erreicht, daß die Segmentscheibe (23) so unterteilt ist, daß auch Bruchteile einer Umdrehung erfaßt werden können. Die Zeitfolge der Zählimpulse wird in der Steuereinheit (8) überwacht Bei Unterschreiten einer einstellbaren Mindestimpulsfolge wird der Elektromotor (1) zur Vermeidung einer Überlastung automatisch abgeschaltet Durch diese Maßnahme wird auch ein Überdrehen der Antriebsfeder vermieden.
• Zur Zuführung der Schmelzenergie bei elektrisch beheizten Schleudergießgeräten kann der Arretierungsbolzen (5) selbst oder vorzugsweise in Verbindung mit einem synchron bewegten Kontaktblock (11) als Überträger der elektrischen Energie dienen. Auch die Übertragung einer temperaturabhängigen Größe zur Temperatursteuerung bzw -regelung des Schmelzgutes kann über diesen Kontaktblock (11) erfolgen.
• Nach Erreichen der vorgewählten Umdrehungszahl des Federgehauses (9) ist das Gießgerät zur Auslösung des Schleudervorgangs bereit Die Auslösung wird durch Schließen der Abdeckung (1) des Schutzgehäuses (25) eingeleitet, wobei zur Erhöhung der Sicherheit der Bedienenden vorzugsweise zwei voneinander unabhängig arbeitende Schließkontakte in Tätigkeit treten.
• Durch einen an der Abdeckung (12) befestigten Permanentmagneten (13) wird ein Sensor (14) betätigt, beispielsweise ein Reedkontakt geschlossen, sowie durch die einrastende Abdeckungsverriegelung (15) gleichzeitig ein Mikroschalter (16) betätigt. Der geschlossene Reedkontakt (14) veranlaßt das Steuerteil (8) eine Betätigungsspannung bereitzustellen, die über den Mikroschalter (16) an einen Hubmagneten (17) gelangt und den Arretierungsbolzen (5) herunterklappt.
• Der Arretierungsbolzen (5) kann also von zwei Hubmagneten (6,17) bewegt werden.
• Während des Schleudervorganges werden von der Blende (21) über die Gabellichtschranke (4) drehzahlabhängige Impulse auf die Steuereinheit (8) übertragen.
• Um die Auslaufzeit der Schleuder ohne Beeinträchtigung der Gußqualität zu verkürzen, wird nach Unterschreiten einer bestimmten Drehzahl eine elektromechanische Bremse (18) in Betrieb gesetzt, die den Schleuderarm (3) zum Stillstand bringt. Die Verriegelung (15) der Abdeckung (12) des Schutzgehäuses (25) wird durch die Steuereinheit (8) erst nach Ablauf der für die Abbremsung des Schleuderarms (3) notwendigen Zeitdauer aufgehoben. Der Sensor (4) überwacht also sowohl die jeweilige Position des Schleuderarms (3) als auch dessen Drehzahl.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Schleudergießgerät für Dentalgüsse, im wesentlichen bestehend aus einem Schutzgehäuse mit Abdeckungsverriegelung, einem Federmotorantrieb aus Antriebsfeder und Federgehäuse, einem auf einer Drehachse sitzenden, den Schmelztiegel und die Gußkokille tragenden Schleuderarm und einem Arretierungsbolzen für den Schleuderarm, d a -durch gekennzeichnet, daß die Antriebsfeder des Federmotors (24) über ein Getriebe (2) mit einem Elektromotor (1) verbunden ist, der Arretierungsbolzen (5) einen druckempfindlichen Mikroschalter (7) trägt, an der Drehachse (22) des Schleuderarms (3) ein Betätigungselement (21) für einen Sensor (4) befestigt ist und am Federgehäuse (9) ein Betätigungselement (23) für einen weiteren Sensor (10) angebracht ist.
2. 2. Schleudergießgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (4, 10) als Gabellichtschranken und die Betätigungselemente (21, 23) als Scheiben oder Scheibenausschnitte ausgebildet sind.
3. 3. Schleudergießgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät eine elektronische Steuereinheit (8) enthält.
4. 4. Schleudergießgerät nach Anspruch 1 bis 3, d dadurch gekennzeichnet, daß der Arretierungsbolzen (5) mit einem synchron bewegbaren Kontaktblock (11) verbunden ist.
5. 5. Schleudergießvorrichtung nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Arretierungsbolzen (5) von zwei Hubmagneten (6, 17) bewegt wird, die mit der elektronischen Steuereinheit (8) und der Abdeckungsverriegelung (15) über einen Mikroschalter (16) verbunden sind.
6. 6. Schleudergießvorrichtung nach Anspruch I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Abdeckung (12) ein Magnet (13) befestigt ist, dem ein Sensor (14) gegenübersteht, der seinerseits mit der elektronischen Steuereinheit (8) verbunden ist.
7. 7. Schleudergießvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (12) des Schutzgehäuses (25) als Halbzylinder ausgebildet ist, der um eine am Schutzgehäuse (25) befestigte senkrechte Achse (26) drehbar gelagert ist.

   Die Erfindung betrifft ein Schleudergießgerät für Dentalgüsse, im wesentlichen bestehend aus einem Schutzgehäuse mit Abdeckung und Abdeckungsverriegelung, einem Federmotorantrieb aus Antriebsfeder und Federgehäuse, einem auf einer Drehachse sitzenden, den Schmelztiegel und die Gußkokille tragenden Schleuderarm und einem Arretierungsbolzen für den Schleuderarm Zur Herstellung von Gußteilen für Zahnprothesen werden vielfach Schleudergießgeräte verwendet.

   Hauptbestandteil dieser Geräte ist ein Schleuderarm, der den Schmelztiegel und die Gußkokille trägt und über eine Drehachse angetrieben wir& Das Schmelzen der hierfür gebräuchlichen Legierung aus Edel- und Nichtedelmetallen erfolgt entweder elektrisch oder mit einem Gasgemisch. Die elektrischen Schmelzeinrichtungen arbeiten beispielsweise nach dem Induktions-oder Lichtbogenprinzip; sie sind häufig auch als widerstands- beheizte Öfen ausgelegt. Bei der Gasschmelzung werden vielfach Gemische aus Acetylen/Sauerstoff, Propan/Sauerstoff, Erdgas/Luft oder Erdgas/Sauerstoff verwendet.

   Bei Schleudergießgeräten für Dentalgüsse sind im wesentlichen zwei verschiedene Antriebsarten für den Schleuderarm gebräuchlich. Der Antrieb erfolgt entweder durch eine gespannte Spiralfeder oder durch einen Elektromotor. Der seit langem bekannte Federantrieb hat insbesondere den Vorteil einer einfachen, kompakten und wartungsfreien Bauweise. Es ist auch bekannt, daß bei Schleudergießgeräten mit Federaufzug in den für Dentalzwecke gebräuchlichen Abmessungen die Feder bis zu einem Drehmoment von ca. 10 m N aufgezogen werden muß, um eine gute Gußqualität zu erreichen. Als besonderer Nachteil wird hierbei empfunden, daß die Feder unter großer körperlicher Anstrengung von Hand gespannt werden muß, wobei der Anwender nach Gutdünken aufzieht, so daß keine gleichmäßige Gußqualität erzielt wird. Ein weiterer Nachteil ist der nicht unbeträchtliche Zeitaufwand, der durch die manuelle Betätigung entsteht. Als in dieser Hinsicht vorteilhafter hat sich daher der Antrieb durch einen Elektromotor erwiesen, der eine ständige Betriebsbereitschaft des Schleudergießgerätes gewährleistet. Um ein der gespannten Feder entsprechendes Anfangsdrehmoment zu erhalten, muß allerdings ein leistungsmäßig überdimensionierter Elektromotor zur Verfügung stehen. Für diese Zwecke eingesetzte Motoren sind vorzugsweise Drehstrommotoren mit Leistung von ca. 1 kW. Motoren dieser Leistung haben eine Baugröße, die den Einbau in ein kompaktes Schleudergießgerät, beispielsweise ein Tischgerät, nicht mehr erlaubt Darüber hinaus muß für das Gerät ein Drehstromanschluß zur Verfügung stehen. Bei Verwendung von Motoren geringerer Leistung als 1 kW besteht die Gefahr einer Minderung der Gußqualität. Mögliche Qualitätsmängel treten beispielsweise dadurch in Erscheinung, daß das Gußteil unvollständig ist, weil die Schmelze nach dem Auslösen des Schleudervorganges nicht rasch genug in die Gußform getrieben wurde. Der Schleuderarm muß daher gleich zu Beginn des Schleudervorganges eine hinreichend hohe Winkelbeschleunigung entwickeln, um die notwendige kurze Gießzeit zu erreichen. In Versuchen hat sich gezeigt, daß bei Verwendung von Drehstrommotoren mit geringerer Leistung als 1 kW eine Beschleunigungszeit von mehr als 1 s notwendig ist, um eine Drehzahl von ca.

   5QOU/min zu erreichen. Bei einer federgetriebenen Schleuder mit einem Anfangsdrehmoment von 10 m N wird dieselbe Umdrehungszahl bereits nach 0,8 s erreicht.

   Es hat nicht an Bemühungen gefehlt, durch Verbesserung der elektromotorisch betriebenen Schleudergießgeräte eine Verkürzung der Gießzeit zu erreichen. Eine dieser Maßnahmen bestand beispielsweise darin, den Schleuderarm als Einfach- oder Doppelknickarm auszuführen. Die dadurch bedingte Verringerung des Trägheitsmomentes bringt zunächst eine Erhöhung der Anfangsbeschleunigung mit sich. Nachteilig wirkt sich jedoch aus, daß der nach Bruchteilen einer Sekunde aufgrund der Zentrifugalkraft ausschwenkende Knikkarm wiederum eine Verringerung der Winkelbeschleunigung nach sich zieht, so daß im Endeffekt die Maximaldrehzahl nicht zu einem früheren Zeitpunkt erreicht wird als bei einer Schleuder mit starrem Arm.