DE3713919A1 - Verfahren zum beschichten von herausnehmbaren zahnprothesen oder kieferorthopaedischen teilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten von her­ ausnehmbaren Zahnprothesen oder kieferorthopädischen Teilen, wie Klammern, Basisteilen von Modellgußprothesen, Drähten und dgl. mit Kunststoff.

Durch Halteelemente im sichtbaren Bereich der im Mund des Patienten befindlichen kieferorthopädischen Teile oder Zahn­ prothesen wird z.B. ein unschöner metallfarbener Draht oder ein entsprechendes Gußteil sichtbar. Weiterhin ist von Nach­ teil, daß bei verschiedenen Metallen mit unterschiedlichem Lösungsdruck ein galvanisches Element im Mund des Patienten entsteht, wobei der Speichel den Elektrolyten bildet. Daraus resultieren dann Verfärbungen der im Mund des Patienten befindlichen Metalle, Geschmacksbeeinträchtigungen und sogar schlagartige Entladungen von Stromspannungen. Es kann sogar zu Gesundheitsschädigungen kommen.

Nachteilig ist weiterhin, daß durch eine ständige Reibung von herausnehmbaren Zahnersatzen im Mund des Patienten bei der Ein- oder Ausgliederung der natürliche Zahn von der umfassenden Klammer verletzt bzw. abgerieben wird. Als Folge davon kann der natürliche Klammerzahn so stark geschädigt werden, daß er entfernt werden muß.

Aus kosmetischen Gründen hat man deshalb zumeist den Klammer­ verlauf so gelegt, daß er möglichst in nicht sichtbaren Bereichen verläuft. Nachteilig dabei ist jedoch, daß eine derartige Klammerführung oft keinen so sicheren Halt gewähr­ leistet, wie eine optimal verlegte.

Aus diesem Grunde wurde bereits vorgeschlagen, Modellguß­ prothesen mit Kunststoff zu beschichten (siehe z.B. DE-GM 71 16 240 und DE-OS 34 40 217). Bei diesen Vorschlägen ist jedoch nur ganz allgemein von der Verwendung von Kunststoff die Rede. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß derarti­ ge Pauschalangaben nicht ausreichend sind. Bisher hat man kein einsetzbares Material gefunden, das z.B. so elastisch und zäh war, daß es z.B. bei Regulierungen eine Nachaktivie­ rung der Drähte ohne Beschädigungen ermöglichte. Weiterhin sollte ja auch der zu verwendende Kunststoff hygienisch und gesundheitlich einwandfrei und kostengünstig sein.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem mit einem Kunststoff, der die vorstehend aufgeführten Bedingungen erfüllt, die eingangs erwähnten Probleme besei­ tigt werden.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß als Kunst­ stoff ein thermoplastisches Material, ein Kunststoff auf Epoxi-Harz- oder PUR-Basis (Polyurethan) verwendet wird, der auf die Prothesen aufgestrichen wird, wobei bei einem Kunst­ stoff auf Epoxi-Harz- oder Polyurethan-Basis bei erhöhten Temperaturen zwischen 40 und 100 Grad Celsius ausgehärtet wird und wobei bei einem thermoplastischen Kunststoff die zu beschichtenden Teile zum Beschichten auf einen Temperaturbe­ reich zwischen 180 und 320 Grad Celsius erwärmt werden.

Die aufgeführten Kunststoffe sind selbstverständlich auf dem Markt bereits allgemein bekannt, aber sowohl in ihrer Art als auch in ihrer Verarbeitung waren sie für den vorgesehe­ nen Einsatzfall nicht geeignet. Verarbeitungsverfahren wie Spritzen, Wirbelbeschichtung, Sprühen, elektrostatische Auf­ tragung oder Gesamterhitzung bei allen Verarbeitungstechni­ ken haben erhebliche Probleme aufgeworfen. So würden sich z.B. bei einem elektrostatischen Verfahren unwirtschaftliche Kosten im vorliegenden Falle ergeben. Dies bedeutete, man mußte auf eine einfache Verarbeitung und Handhabung bei ge­ ringen Kosten und einer hohen Beständigkeit des Materiales achten.

Bei einem Einsatz von Kunststoffen auf Epoxi-Harz- oder Polyurethan-Basis wurde festgestellt, daß bei der bekannten Verarbeitungsweise mit einer schnellen Erhitzung auf ca. 120 Grad Celsius sich Probleme ergeben haben. Nach langwierigen Versuchen wurde jedoch festgestellt, daß bei dem angegebenen Temperaturbereich, welcher bezüglich der erforderlichen Aus­ härtezeiten noch in einem vertretbaren Rahmen liegt, keine Probleme auftreten.

Die Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen durch eine elektrostatische Beschichtung ist aus Kostengründen im allgemeinen ungeeignet.

Es wurde jedoch festgestellt, daß mit einer Widerstandser­ hitzung der erfindungsgemäße Kunststoff auf den angegebenen Temperaturbereich in einfacher Weise und sehr dauerhaft auf die zu beschichtenden Teile aufgebracht werden kann. Dies kann z.B. durch einen Metallpinsel erfolgen, der den Minus­ pol bildet. Der Pluspol kann an die Modellgußplatte oder -draht angeschlossen werden; d.h. der Pluspol kommt normaler­ weise an den zu beschichtenden Werkstoff. Hierfür ist z.B. ein Kupferpinsel geeignet, der mit einer Stützplatte an der Rückseite das Gegenlager bildet und an einer gegen Wärme iso­ lierten festen Handstütze angebracht ist. Der Metallpinsel wird dabei in erfindungsgemäßer Weise auf der gegenüberlie­ genden Seite der Beschichtungsfläche geführt. Die Erwärmung ist durch den Aufdruck des Pinsels sehr klein, aber flächig und damit für den vorgesehenen Einsatzzweck sehr geeignet. Die auf diese Weise entstehende genau gesteuerte Wärme bringt das thermoplastische Material zum Schmelzen. Es kann sich eine opake dünne Farbschicht auf dem zu beschichtenden Werkstoff bilden. Für die Aufbringung des thermoplastischen Materiales kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfin­ dung eine Mine mit einem Führungsgriff verwendet werden, der den Halt des Beschichtungsmateriales sicherstellt. Die Mine wird in diesem Falle gegenüber dem Minuspol, nämlich dem Metallpinsel, parallel mitgeführt. Die dabei entstehende thermoplastische Beschichtung ist nach einem Aushärten damit sofort gebrauchsfertig.

Es wurde dabei festgestellt, daß es äußerst schwierig ist, die geeignete Farbmischung zusammenzustellen. In einer erfin­ dungsgemäßen Lösung wird ein Granulat gemahlen, anschließend pulverisiert und mit den gewünschten Farbpigmenten zum Ein­ färben entweder auf eine Zahnfarbe oder auf eine Farbe, die der Mundschleimhaut entspricht, im erhitzten Zustand einge­ färbt, bis der gewünschte Farbton erscheint.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Grundmaterial mit einem Lösungsmittel aufzulösen und im flüssigen Zustand mit entsprechenden Farbpigmenten zu vermischen.

Als im allgemeinen beste Lösung wurde die Verflüssigung durch Wärmezufuhr und einer Herstellung von Farbminen ge­ funden.

Als Wärmequellen für die Aushärtung von Kunststoff auf Epoxi- Harz- oder Polyurethan-Basis können z.B. Vorwärmeofen für die Gußtechnik, Keramikofen, Autoclaven, heizbare Reparatur­ drucktöpfe, UV-Bestrahlungsgeräte, Kurzwellen- oder Infrarot­ geräte, Induktionserhitzungsgeräte, Backröhren und dgl. ver­ wendet werden. Derartige Geräte finden sich im allgemeinen in Praxen, Labors oder im Haushalt, weshalb hierfür keine be­ sonderen Kosten entstehen.

Entscheidend ist jedoch eine genaue Temperaturregelung und eine exakte Vorbereitung des zu beschichtenden Werkstoffes. So soll z.B. die Oberfläche sandgestrahlt, z.B. mit Quarz­ sand, und entfettet werden. Nach einem Abtrocknen der Metall­ oberfläche kann das angemischte Beschichtungsmaterial aufge­ tragen werden, was z.B. mit einem Pinsel erfolgen kann.

Das Beschichtungsmaterial wird in einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung aus 10 Teilen der gewählten Farbe und 35 Tei­ len Härter angerührt und entsprechend gut vermischt. Die Verarbeitungsbreite des angemischten Beschichtungsmateriales beginnt sofort nach dem Anmischen und kann für ca. 5 Stunden je nach Raumtemperatur verarbeitungsfähig bleiben. Die auf diese Weise beschichteten Teile werden danach in einer Wärme­ quelle, z.B. der vorstehend beschriebenen Art, ausgehärtet.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß Kunststoffplatten oder Kunststoffsättel mit einer rever­ siblen Hitzeschutzpaste ummantelt werden, um diese gegen die Hitze während der erforderlichen Aushärtung entsprechend abzuschirmen.

In langwierigen Versuchsreihen wurde festgestellt, daß die Aushärtungszeit von Reparaturen oder fertiggestellten Pro­ thesen bei einer Temperatur unter 40 Grad Celsius bis sechs Stunden und mit einer Hitzeschutzpaste, wodurch Temperaturen von 40 bis 60 Grad Celsius möglich werden, nur 2,5 bis 3 Stunden beträgt. Modellgußprothesen ohne Kunststoffteile kön­ nen bis 100 Grad Celsius erhitzt werden, womit sich die Aus­ härtungszeit dann auf ca. 40 Minuten reduziert. Nach einem ausreichenden Aushärtungsvorgang kann die erfindungsgemäße Prothese sofort weiterverarbeitet oder eingegliedert werden.

Im allgemeinen wird man die Beschichtung an der Außenseite der Klammer oder der Basis auftragen. Wird eine Beschichtung auf der Basisinnenseite oder der Innenseite der Klammer vor­ genommen, so wirft dies Probleme bezüglich einer späteren Anpassung im Mund des Patienten auf.

In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird deshalb vorgeschlagen, daß man hierfür einen Platzhalter vor­ sieht. Dieser wird auf die zu beschichtenden Stellen auf dem Modell aufgestrichen, wozu ggf. ebenfalls Kunststoff verwen­ det wird. Auf diese Weise erhält man bei der Abformung zum Duplikatmodell den selben Abstand, der nachher für die Innen­ beschichtung benötigt wird.

Im allgemeinen wird man die Aushärtungstemperatur von Kunst­ stoffen auf Epoxi-Harz- oder PUR-Basis bei Temperaturen von 50 bis 100 Grad Celsius vornehmen. Bei Neuanfertigung von Modellgußprothesen kann eine Temperatur von 100 Grad Celsius für 40 Minuten gewählt werden.

Von Vorteil ist es auch, daß man Prothesen nachrüsten kann und auch eventuell verletzte Beschichtungsoberflächen repa­ rieren kann.

Die Beschichtung mit thermoplastischen Werkstoffen kann über eine Widerstandserhitzung erfolgen. Hierzu kann ein kleines, handliches und leicht anwendbares Gerät verwendet werden. Zur Regelung kann ein regelbarer Transformator verwendet werden, der je nach Modellgußstärke unterschiedlich wider­ standsgeregelt wird. Auf diese Weise kann das zu beschichten­ de Teil je nach Metallstärke und -fläche auf ca. 180 bis 320 Grad Celsius erwärmt werden. Die Leistung des Erhitzungsge­ rätes kann zwischen 10 und 500 Ampere liegen. Im allgemeinen wird als Erwärmungszeit eine Zeitdauer von 5 bis 70 Sekunden - in Abhängigkeit von der Stärke des Metalles - ausreichend sein.

Die thermoplastischen Werkstoffe können in fester oder pulve­ risierter Form verwendet werden. Bei Verwendung in fester Konsistenz wird man diesen in einer Haltevorrichtung, in der er in Minenform eingesetzt ist, führen.

Ein Problem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens liegt darin, daß nur sehr kleine Mengen benötigt wer­ den. Bei Verwendung von Kunststoff auf Epoxid-Harz-Basis muß darüberhinaus auf ein sehr genaues Einhalten der richtigen Teileverhältnisse zwischen Farbe und Härter geachtet werden. Herkömmliche Mischeinrichtungen sind deshalb für den vorlie­ genden Zweck nicht geeignet.

Eine erfindungsgemäße und nicht naheliegende Vorrichtung zur Durchführung des Mischverfahrens ist gekennzeichnet durch einen zweiteiligen Mischbehälter mit einer Aufnahmekammer für den Härter und mit einer entsprechend dem angegebenen Mischverhältnis größeren Farbaufnahmekammer, wobei die bei­ den Behälterteile unter Freilassung eines Mischraumes inein­ andersteckbar sind.

Die beiden Aufnahmekammern können dabei in einem Behälter­ teil oder alternativ jeweils alleine in einem Behälterteil angeordnet sein. Die zuletzt genannte Lösung wird man im allgemeinen bevorzugen.

Eine andere Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch zwei nebeneinander angeordnete Zylin­ der, wobei deren Volumenverhältnisse zueinander dem angegebe­ nen Mischverhältnis entsprechen, wobei die beiden Zylinder jeweils im unteren Bereich eine verschließbare Auslaßöffnung aufweisen und wobei in die Zylinder von oben her jeweils ein Druckkolben einschiebbar ist.

Mit den beiden erfindungsgemäßen Mischvorrichtungen lassen sich auch sehr kleine Mengen präzise miteinander mischen, wobei das gewünschte Mischverhältnis sehr genau eingehalten werden kann.

Nachfolgend sind anhand der Zeichnung zwei Ausführungsbei­ spiele der Erfindung prinzipmäßig beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Mischvorrichtung

Fig. 2 und 3 die beiden Behälterteile nach der Fig. 1

Fig. 4 den Mischbehälter nach der Fig. 1 im geöffneten Zustand

Fig. 5 die beiden Behälterteile kurz vor dem Vermischen

Fig. 6 die beiden Behälterteile im zusammengesteckten Zustand mit dem Farbanteil und dem Härter

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines Mischbe­ hälters anderer Bauart.

Der in den Fig. 1 bis 6 beschriebene Mischbehälter besteht aus einem Oberteil 1 und einem Unterteil 2. In dem Oberteil 1 ist eine Mischkammer 3 zur Aufnahme des Härters vorgese­ hen. Der Behälterunterteil weist eine große Innenbohrung 4 und eine daran anschließende kleinere zentrale Innenbohrung 5 als Farbaufnahmekammer auf. Die Größen- bzw. Volumenver­ hältnisse der Aufnahmekammer 3 für den Härter und der Farb­ aufnahmekammer 5 ist so gewählt, daß in der Aufnahmekammer fünfunddreißig Teile Härter und in der Farbaufnahmekammer 5 hundert Teile Farbe Platz haben. Wie ersichtlich können auf diese Weise stets genau exakt aufeinander abgestimmte Mengen in die Kammern 3 bzw. 5 eingefüllt werden. Die Bohrung 4 dient als Auffangbecken beim Mischen bzw. auch zur Orientie­ rung, wenn die Farbaufnahmekammer 5 voll ist.

Während die Fig. 1 den Mischbehälter mit halb ineinander geschobenem Oberteil 1 und Unterteil 2 zeigt, ist bei der Darstellung nach der Fig. 4 das Oberteil von dem Unterteil getrennt.

Zum Mischen werden in die Aufnahmekammer 3 bzw. 5 in der in der Fig. 2 und 3 dargestellten Position die entsprechenden Flüssigkeitsmengen eingegeben. Anschließend wird, wie in der Fig. 5 dargestellt, durch entsprechende Schräglagen das Ober­ teil 1 auf das Unterteil 2 aufgesetzt, wobei der Härter aus der Aufnahmekammer 3 in das Unterteil einläuft. Anschließend wird das Oberteil 1 zur Erreichung einer Abdichtung in die Bohrung 4 eingeschoben. Dies bedeutet, der Außendurchmesser des Oberteiles 1 ist an den Durchmesser der Bohrung 4 ange­ paßt. Damit die Luft aus dem Auffangbecken entweichen kann, sind entsprechende Luftkanäle 6 vorgesehen. Die Luftkanäle können auf beliebige Weise, z.B. durch Rillen in der Umfangs­ wand des Oberteiles, gebildet sein. Durch ein Schütteln der ineinandergesteckten Behälterteile werden Farbe und Härter innig miteinander vermischt und sind nach einem Entfernen des Oberteiles sofort verwendbar.

Damit sich nach der Vermischung das Beschichtungsmaterial nach der Aushärtung nicht mit dem Gefäß verbindet, kann man hierfür einen Behälter aus Nichtmetall, z.B. Nylon, Teflon oder ähnlichem, verwenden.

In der Fig. 7 ist ein Mischbehälter anderer Bauart darge­ stellt. Wie ersichtlich besteht er aus einem kleineren Zylin­ der 7 und einem größeren Zylinder 8. Die Volumen der beiden Zylinder 7 und 8 sind ebenfalls im Verhältnis 35:100 ausge­ legt, wobei in den kleineren Zylinder 7 Härter eingegeben wird. Die beiden Zylinder sind am unteren Ende geschlossen, weisen jedoch kleine Auslässe 10 auf, die mit Verschlußkap­ pen 11 abschließbar sind. In die beiden Zylinder wird Farbe und Härter eingebracht. Anschließend wird von der Oberseite aus jeweils in die beiden Zylinder 7 und 8 ein Druckkolben 12 bzw. 13 eingebracht. Die Größe der Druckkolben 12 und 13 ist so gewählt, daß sie auf Reibung an den Innenwänden der beiden Zylinder 7 und 8 geführt werden können und auf diese Weise nach oben abdichten. Die beiden Druckkolben 12 und 13 sind auf ihrer Rückseite jeweils mit Kolbenstangen 14 und 15 verbunden, die oben gemeinsam an einer Druckplatte 16 befe­ stigt sind. Durch eine Zwischenwand 9 sind die beiden Zylin­ der 7 und 8 zu einer Einheit miteinander verbunden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung funktioniert nun auf folgen­ de Weise:

In die beiden Zylinder 7 und 8 wird Härter bzw. Farbe einge­ geben. Anschließend werden die Druckkolben 12 und 13 einge­ führt und zwar so weit, bis sie auf den Oberflächen der bei­ den Flüssigkeiten aufsitzen. Entfernt man dann die beiden Verschlußkappen 11 und drückt auf die Druckplatte 16, so wird aufgrund der Kolbenwirkung Farbe und Härter im richti­ gen Verhältnis aus den beiden Öffnungen 10 herausgedrückt. Damit erhält man sofort eine verarbeitbare Mischung, denn das Material kommt in dem gewünschten Mischungsverhältnis 100 : 35 genau heraus.

Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung nicht unbe­ dingt erforderlich, daß die Bestandteile, d.h. der Härter und der Kunststoff, in flüssiger Form vorliegen. Die vorste­ hend beschriebenen Mischgeräte sind auch in gleicher Weise zum Mischen von pulverartigen Bestandteilen geeignet.

Claims (11)

1. Verfahren zum Beschichten von herausnehmbaren Zahnprothe­ sen oder kieferorthopädischen Teilen, wie Klammern, Basistei­ le von Modellgußprothesen, Drähten und dgl. mit Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoff ein thermoplastisches Material, ein Kunst­ stoff auf Epoxi-Harz oder PUR-Basis, verwendet wird, der auf die Prothesen aufgestrichen wird, wobei bei einem Kunststoff auf Epoxi-Harz- oder Polyurethan-Basis bei erhöhten Tempera­ turen zwischen 40 und 100 Grad Celsius ausgehärtet wird und wobei bei einem thermoplastischen Kunststoff die zu beschich­ tenden Teile zum Beschichten auf einen Temperaturbereich zwischen 180 und 320 Grad Celsius erwärmt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Verwendung von thermoplastischen Kunststoffen diese über eine Widerstandserhitzung mit einem Metallpinsel als Minuspol aufstreicht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallpinsel auf der der zu beschichtenden Fläche gegen­ überliegenden Seite geführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Aufbringung des Kunststoffes eine Mine aus thermo­ plastischem Material verwendet wird, welche gegenüber dem Metallpinsel parallel mitgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Kunststoff auf Epoxi-Harz-Basis 10 Teile der gewählten Farbe mit 3,5 Teilen Härter angerührt und ver­ mischt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß Kunststoffteile des zu beschichtenden Materiales mit einer Hitzeschutzpaste versehen werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die zu beschichtenden Innenflächen vor der Duplikatmodellher­ stellung mit einem Platzhalter versehen werden, dessen Dicke der Dicke des nachträglich aufzubringenden Beschichtungswerk­ stoffes entspricht.

8. Verwendung von thermoplastischen Kunststoffen oder Kunst­ stoffen auf Epoxi-Harz oder Polyurethan-Basis mit einer zahn­ artigen oder einer schleimhautartigen Färbung zum Beschich­ ten von zahn- oder kieferorthopädischen Teilen, wie Klam­ mern, Basisteile von Modellgußprothesen, Drähten und dgl. mit Kunststoff.

9. Verwendung einer Mine aus einer Farbmischung mit zahnarti­ gen oder mundschleimartigen Farbbeimischungen aus thermopla­ stischem Material.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 5, gekennzeichnet durch einen zweiteiligen Mischbehälter (1, 2) mit einer Aufnahme­ kammer (3) für den Härter und mit einer entsprechend dem angegebenen Mischverhältnis größeren Farbaufnahmekammer (5), wobei die beiden Behälterteile (1, 2) unter Freilassung eines Mischraumes ineinandersteckbar sind.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 5, gekennzeichnet durch zwei nebeneinander angeordnete Zylinder (7, 8), wobei deren Volumenverhältnisse zueinander dem angegebenen Mischverhält­ nis entspricht, wobei die beiden Zylinder jeweils im unteren Bereich eine verschließbare Auslaßöffnung (10) aufweisen und wobei in die Zylinder von oben her jeweils ein Druckkolben (12, 13) einschiebbar ist.