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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
für die Zufuhr von für die Herstellung einer
Zahnstützvorrichtung verwendetem Kunststoff in eine
Küvette, welche die Merkmale des Oberbegriffes von Anspruch
1 aufweist.
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Aus der JA-U1-145519/1986 ist eine Vorrichtung der
offenbarten Art für die Zufuhr von Kunststoff für die
Herstellung einer Zahnstützvorrichtung bekannt, wie zum
Beispiel einem Kunststoff aus Polymethylmethacrylat (PMMA).
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Außerdem ist es bekannt, einen Kunststoff, wie zum Beispiel
ein thermoplastisches Elastomer auf die Rückseite (um so
mit einer mukösen Membrane in Berührung zu treten) eines
künstlichen Gebißteils aufzutragen, um eine Einlage zu
bilden, wie dies zum Beispiel in der JP-A-342/1987
beschrieben ist.
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Wenn man ein PMMA-Pulver mit einem verflüssigten
Methylacrylatmonomer (MMA) vermischt und die Mischung dann
verknetet, um einen Kunststoff (Teig) zu erhalten und
anschließend das Material zwischen einem Satz Gipsabdrücken
komprimiert und danach dieses Material über einen gewissen
Zeitraum in heißem Wasser oder Dampf bei einer Temperatur
von etwa 100 bis 130ºC aufheizt, wird das MMA-Material
polymerisiert und ausgehärtet und man erhält eine
Zahnstützvorrichtung.
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Im Anfangsstadium der Polymerisation dehnt sich das
Material aufgrund des Kochens des flüssigen MMA-Monomers,
der Wärmeausdehnung von PMMA, od.dgl. aus. Im Laufe der
Polymerisation und Abkühlung schrumpft das Material und es
stellt sich eine thermische Verformung ein.
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Die oben erwähnte JP-U1-145519/1986 offenbart eine
Vorrichtung mit einem Kolben und einem Zylinder, um den
Mangel an PMMA auszugleichen, wenn das Material schrumpft.
Diese Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß sich in der
Zahnstützvorrichtung Blasen und Gußporen bilden können, da
sich das PMMA anfänglich ausdehnt und anschließend wieder
schrumpft.
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Außerdem offenbart die oben erwähnte JP-A-342/1987 eine
Vorrichtung für die Anfertigung einer Einlage, welche aus
thermoplastischem Elastomer hergestellt ist und die an der
Rückseite einer Zahnstützvorrichtung befestigt wird,
während das PMMA-Material gleichzeitig unter Erwärmung
polymerisiert und ausgehärtet wird. Das thermoplastische
Elastomer dehnt sich jedoch ebenfalls unter der
Wärmeeinwirkung aus und schrumpft bei der Abkühlung. Daher
bilden sich in der hergestellten Einlage ebenfalls Blasen
und Gußporen aus.
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Es ist weiterhin eine Vorrichtung entsprechend dem
Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt (US-A-1,8765,660), die
für die Zufuhr von Kunststoff in eine Küvette verwendet
wird, welche einen Zylinder mit einem sich in den Hohlraum
der Küvette öffnenden inneren Ende, einen in den Zylinder
gleitend eingeschobenen Kolben, eine Feder, welche den
Kolben in das Innere der Küvette drückt, sowie einen
Anschlag aufweist, welcher das äußere Hubende des Kolbens
begrenzt.
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Es sind jedoch keine Maßnahmen offenbart, wie man die
Entstehung von Blasen und Gußporen in der
Zahnstützvorrichtung vermeiden kann, wenn die Bedingungen
der Ausdehnung und Schrumpfung nicht gleichmäßig sind,
sondern sich verändern.
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Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen
Kunststoff für eine Zahnstützvorrichtung od.dgl. unter
Druck in eine Küvette zu leiten, wobei vermieden wird, daß
sich in der Zahnstützvorrichtung od.dgl. Blasen oder
Gußporen ausbilden.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird eine
Vorrichtung bereitgestellt, um einen Kunststoff unter Druck
in eine Küvette zu leiten, die einen Zylinder mit einem
sich in den Hohlraum der Küvette öffnenden inneren Ende,
einen gleitend in den Zylinder eingeschobenen Kolben, eine
den Kolben in das Innere der Küvette drückende Feder und
einen Anschlag aufweist, welcher das äußere Hubende des
Zylinders beschränkt und die ein Mittel aufweist, um die
Federkraft der Feder zu regulieren. Das Mittel für die
Regulierung der Federkraft der Feder enthält einen
Federteller, der ein Ende der Feder abstützt, während das
andere Ende der Feder an der Außenseite des Kolbens
anliegt, sowie eine Schraubenspindel, deren inneres Ende an
der Federaufnahme angeschlossen ist und die einen äußeren
Gewindeteil aufweist, sowie eine Mutter mit einem
Innengewinde, das mit dem Außengewinde der Schraubenspindel
in Eingriff tritt und an dem äußeren Ende des Zylinders
befestigt ist, sowie einen Griff, um die Schraubenspindel
zu drehen.
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Bei der Verwendung der oben erwähnten Zufuhrvorrichtung
wird das Mittel für die Regulierung der Federkraft so
eingestellt, daß die Kraft ihren schwächsten Wert hat. In
diesem Zustand wird der Hohlraum der Küvette mit Kunststoff
befüllt, um unter Druck eine Zahnstützvorrichtung
auszubilden. Gleichzeitig wird der Zylinder ebenfalls unter
Druck mit dem gleichen Material befüllt. Dadurch wird der
Kolben nach außen bewegt und von dem Anschlag gestoppt.
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Unter diesen Umständen kann sich, selbst wenn sich der
Kunststoff (PMMA oder thermoplastisches Elastomer für die
Einlage) unter Wärme ausdehnt, der Kolben nicht mehr weiter
bewegen, da der Anschlag den Kolben anhält. Daher wird das
Innenvolumen des Hohlraumes für die Herstellung der
Zahnstützvorrichtung nicht verändert und in diesem Hohlraum
wird ein hoher Druck aufrechterhalten, während der
Kunststoff (PMMA) aufgeheizt wird, um polymerisiert zu
werden, oder das thermoplastische Material aufgeheizt wird,
um an dem Hauptkörper der Zahnstützvorrichtung verklebt zu
werden. Daher entstehen weder in der Zahnstützvorrichtung
noch in der Einlage Blasen oder Gußporen.
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Außerdem wird zu einem geeigneten Zeitpunkt nach Beginn der
Polymerisation des PMMA die Reguliervorrichtung betätigt,
um die Kraft der Feder zu verstärken. Unter diesen
Umständen wird, selbst wenn der Kunststoff (PMMA) aufgrund
der fortschreitenden Polymerisation oder Abkühlung
schrumpft, die korrekte Form erreicht, da das gleiche
Material aus dem Zylinder zugeführt wird.
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Wenn die Einlage erwärmt und auf dem Hauptkörper der
Zahnstützvorrichtung befestigt wird, wird die Haftung
verstärkt, da der Innenraum, in dem die
Zahnstützvorrichtung hergestellt wird, unter hohem Druck
gehalten wird.
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Außerdem wird während der natürlichen Abkühlung mit Hilfe
der Betätigung des Griffes der Reguliervorrichtung für die
Federkraft zum Zwecke der Erhöhung der Federkraft der
Einlage mehr Material zugeführt, um den Verlust
auszugleichen, welcher entsteht, selbst wenn die
Zahnstützvorrichtung schrumpft. Auf diese Weise wird die
Entstehung von Blasen und Gußporen vermieden.
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Die Reguliervorrichtung wird betätigt, nachdem die
Polymerisation in dem obigen Fall begonnen hat. In der
Praxis kann jedoch die Reguliervorrichtung betätigt werden,
nachdem der Kolben von dem Anschlag angehalten wurde, da
alle Öffnungen des Hohlraumes vor der Polymerisation
geschlossen werden.
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Nachstehend wird die vorliegende Erfindung im Einzelnen mit
Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erklärt, in denen
folgendes dargestellt ist:
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Die Fig. 1 zeigt einen Querschnitt (entlang der Linie I-I
aus Fig. 2) einer ersten Ausführungsart der
erfindungsgemäßen Küvette.
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Die Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Küvette
aus Fig. 1.
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Die Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht der unteren
Hälfte der in Fig. 2 gezeigten Küvette vor ihrem
Zusammenbau.
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Die Fig. 4 und 5 zeigen Draufsichten auf zwei
Ausführungsarten der unteren Hälfte der erfindungsgemäßen
Küvette.
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Die Fig. 6 zeigt einen Querschnitt der unteren Hälfte der
zweiten Ausführungsart der erfindungsgemäßen Küvette.
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Die Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht des in Fig. 6
gezeigten Gummistopfens.
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Die Fig. 8 zeigt einen Querschnitt einer zweiten
Ausführungsart der erfindungsgemäßen Küvette.
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Die Fig. 9 zeigt eine perspektivische Ansicht des in Fig. 8
dargestellten Gummiringes.
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Die Fig. 10 zeigt einen Querschnitt der in Fig. 8
dargestellten Küvette in einem anderen Stadium der
Herstellung.
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Die Fig. 11 zeigt einen teilweisen perspektivischen Aufriß
der unteren Hälfte einer dritten Ausführungsart der
erfindungsgemäßen Küvette.
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Die Fig. 12 zeigt eine perspektivische Ansicht einer
Ausführungsart einer Wärmeisolierung, die mit der Küvette
aus Fig. 11 verwendet wird.
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Die Fig. 13 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie XIII-
XIII aus Fig. 12.
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Die Fig. 14 und 15 zeigen Draufsichten auf verschiedene
Ausführungsarten der unteren Hälfte der Küvette bei ihrer
Verwendung.
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Die Fig. zeigt einen Querschnitt entlang der Linie XVI-XVI
aus Fig. 14; und
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Die Fig. 17 zeigt einen teilweisen Querschnitt einer
Ausführungsart einer Befüllungsvorrichtung, welche in der
vorliegenden Erfindung eingesetzt wird.
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In der Darstellung der Fig. 1 bis 3 enthält die obere
Hälfte (1) einer Küvette eine obere Abdeckung (2), eine
mittlere Abdeckung (3) und einen Rahmen (4), die aus Metall
hergestellt sind (zum Beispiel aus Messing, Kupfer oder
rostfreiem Stahl) und eine weitgehend rechteckige Form
haben. Der Rahmen (4) hat zum Beispiel eine Breite von etwa
8 cm, sowie eine Länge von etwa 10 cm und eine Höhe von
etwa 2,5 cm. Wie in den Zeichnungen dargestellt, ist die
Innenfläche des Rahmens abgeschrägt, so daß der Rahmen (4)
in einfacher Weise aus einem Gipsabdruck (37)
herausgenommen werden kann.
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Die untere Hälfte der Küvette (5) enthält eine untere
Abdeckung (6) und einen Rahmen (7), der ein rechteckige
Form hat. Außerdem ist die Innenfläche des Rahmens
abgeschrägt, so daß dadurch die freie Endseite erweitert
wird.
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Die obere Abdeckung (2) und die untere Abdeckung (6) sind
etwas breiter, als der Rahmen (7) und die mittlere
Abdeckung (2) und weisen U-förmige Ausschnitte (8) auf, wie
dies in der Fig. 2 gezeigt ist.
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Durch diese Ausschnitte (8) werden Bolzen (9) eingeschoben
und die Bolzen (9) und Muttern (10) halten die obere
Abdeckung (2) und die untere Abdeckung (6) und ziehen sie
fest und befestigen sie untereinander.
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Eine Bohrung (11) (Fig. 2) ist in der Nähe des
Mittelpunktes der oberen Abdeckung (2) eingebracht. Eine
solche Bohrung (11) ist auch in der mittleren Abdeckung (3)
eingebracht. Die Bohrung (11) wird für die Befestigung des
Gipsabdruckes (37) und für das Einspritzen von Material für
die Zahnstützvorrichtung von der Außenseite der Küvette
verwendet.
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Der Rahmen (7) ist mit Fingern (12) versehen, die sich in
seitlicher Richtung von dem unteren Ende des Rahmens (7)
erstrecken. Jeder der Finger (12) weist einen U-förmigen
Ausschnitt (13) auf. Die untere Abdeckung (6) weist die
gleichen U-förmigen Ausschnitte (14) auf. Bolzen oder
Schrauben (15) werden in diese Ausschnitte (13, 14)
eingeführt und durch Muttern (16) befestigt, um den Rahmen
(7) und die untere Abdeckung (6) untereinander zu
befestigen.
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Eine Zufuhrvorrichtung für Kunststoff (17) (Fig. 1) ist
löslich in der Hauptseite der unteren Küvette, das heißt in
der unteren Abdeckung (6) montiert. Die Zufuhrvorrichtung
(17) enthält einen Zylinder (19), einen Kolben (20), eine
Schraubenfeder (21), einen Anschlag (22) sowie ein Mittel
für die Regulierung der Federkraft der Feder (21).
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Der Zylinder (19) wird durch die Bohrung oder Öffnung (18)
eingeschoben, welche in der unteren Abdeckung (6)
ausgebildet ist, und ist an dieser unteren Abdeckung (6)
befestigt. Der Kolben (20) ist in dem Zylinder für eine
lineare oszillierende Bewegung untergebracht. Die Feder
(21) ist in dem Zylinder untergebracht und ein oberes
(inneres) Ende der Feder liegt an der unteren Seite des
Kolbens (20) an, um den Kolben (20) elastisch gegen die
Innenseite der Küvette zu drücken. Die Feder hat die Form
einer Schraube, die zum Beispiel einen Durchmesser von etwa
10 mm und eine Länge von etwa 3,0 cm hat. Der Anschlag (22)
ist ein stufenförmiges Teil, das in dem Zylinder (19)
ausgebildet ist, um das Hubende des Kolbens in der
niedrigsten Stellung, das heißt, der äußersten Stellung zu
begrenzen.
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Das innere Ende des Zylinders (19) ist offen und das äußere
Ende, das außerhalb der unteren Küvette (5) liegt, ist
geschlossen. Außerdem ist der Zylinder (19) in einen ersten
Zylinder (24) mit einem Innendurchmesser von etwa 13 mm und
einen zweiten Zylinder (25) mit einem Innendurchmesser von
2, etwa 11 mm unterteilt, so daß sich der Zylinder (19) von
der Küvette trennen läßt. Der zweite Zylinder (25) ist auf
das äußere Gewinde (26) des ersten Zylinders aufgeschraubt,
der sich von der Außenseite der unteren Abdeckung (6)
erstreckt. Ein O-Ring (27) ist zwischen dem zweiten
Zylinder (25) und der unteren Abdeckung (6) angeordnet.
Außerdem besitzt der erste Zylinder (24) einen oberen Teil
(28) (mit einem Innendurchmesser von etwa 13 mm) und einen
unteren reduzierten Teil (29) (mit einem Innendurchmesser
von etwa 11 mm). Die Bohrung (18) in der unteren Abdeckung
(6) hat einen Durchmesser, der etwas größer ist, als der
Außendurchmesser des reduzierten Teils (29), so daß der
reduzierte Teil eingeschoben werden kann und der Teil (28)
mit dem großen Durchmesser in den die Bohrung (18)
umgehenden Rand eingreifen kann.
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Der Kolben (20) ist schalenförmig und mit einer Dichtung
(30) aus Gummi od.dgl ausgestattet., welche am Kopf des
schalenförmigen Teils befestigt ist.
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Der erste Zylinder (24) enthält zum Beispiel an der
Innenfläche an der Stelle, an der sich der Außendurchmesser
verändert, das heißt, zwischen dem Teil (28) mit dem großen
Durchmesser und dem reduzierten Teil (29) eine etwa 1 mm
breite Stufe. Außerdem ist der Kolben (20) so ausgebildet,
daß er in dem Teil (28) mit dem großen Durchmesser gleiten
22, kann. Daher wird der Kolben (20) dadurch angehalten, daß er
an der Stufe (22) anstößt und daran gehindert wird, noch
weiter nach unten zu gleiten. Die Stufe (22) dient als der
oben erwähnte Anschlag.
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Die oben erwähnte Reguliervorrichtung (23) für die
Federkraft enthält eine Schraubenspindel (32), eine
Verschraubung (31) (Mutterelement) in dem äußeren Ende, das
heißt, in dem geschlossenen Ende des zweiten Zylinders
(25), sowie einen scheibenförmigen Federteller (33),
welcher an dem inneren Ende der Schraubenspindel (32) so
befestigt ist, daß er das äußere Ende der Feder (21)
aufnehmen kann, sowie einen Griffteil (34), der an dem
äußeren Ende der Schraubenspindel (32) vorgesehen ist. Der
Federteller (33) ist an der Schraubenspindel (32) mit Hilfe
eines Bolzens (35) befestigt, so daß die Rotation der
Schraubenspindel (32) nicht auf den Federteller (33)
übertragen wird.
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Wenn also der Griffteil (34) betätigt wird, um die
Schraubenspindel (32) zu drehen, werden die
Schraubenspindel (32) und der Federteller (33) in axialer
Richtung zu dem Zylinder bewegt.
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Die oben erwähnte erste Ausführungsart der Küvette wird wie
nachstehend beschrieben eingesetzt.
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In der Fig. 1 ist ein Freiraum (36) für die Herstellung
einer Zahnstützvorrichtung so konstruiert, daß sie mit
fester Gipsmasse (37, 38) und einem Gipsmodell (39) der
alveloaren Zahnleiste eines Patienten umgeben wird. Der
Freiraum (36) kann mit Hilfe von Wachs od.dgl. hergestellt
werden. In die feste Gipsmasse (37) werden künstliche Zähne
(40) eingesetzt.
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Der Freiraum (36) und der Innenraum des ersten Zylinders
(24) werden mit Kunststoff für eine Zahnstützvorrichtung,
wie zum Beispiel mit einem PMMA-Teig (41), befüllt. Das
PMMA in dem Freiraum (36) und das PMMA in dem Zylinder (24)
werden untereinander mit Hilfe eines Gußkanals (42)
verbunden (Nuten, welche zwischen dem Freiraum (36) und dem
Innenraum des ersten Zylinders (24) kommunizieren).
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Bevor der Freiraum (36) und der Zylinder (24) mit dem PMMA-
Teig (41) befüllt werden, wird der Federteller (33) des
zweiten Zylinders (25) bis zum äußeren Hubende abgesenkt.
Dann befindet sich die Kraft der Feder (21) in ihrem
schwächsten Zustand und der Kolben (20) liegt an der Stufe
(22) des Abschnittes (28) mit dem großen Durchmesser an.
Dadurch wird das maximale Volumen des PMMA in dem Zylinder
(19) begrenzt. Die obere Abdeckung (2) und die untere
Abdeckung (6) werden durch die Bolzen (9) und die Muttern
(10) fest aneinander gepreßt. Dann wird der Griff (34)
gedreht, um den Federteller (33) nach oben zu drücken. Auf
diese Weise wird die Feder (21) komprimiert und der Kolben
wird mit Kraft gegen den pastenartigen PMMA-Teig (41)
gedrückt.
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Durch Betätigen des Griffes (34) kann die Kraft der Feder
reguliert werden. Wenn die Feder (21) auf das maximale Maß
komprimiert ist (das heißt, auf die minimale Länge),
beträgt die Druckkraft in dieser Ausführungsart in etwa 10
kg.
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In dem oben erwähnten Zustand wird die Küvette in einen
Druckkocher od.dgl. gesetzt und auf etwa 100 bis 120ºC
aufgeheizt, um die Polymerisation durchzuführen.
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Obwohl sich der PMMA-Teig (41) aufgrund der Hitze bei
Beginn der Polymerisation ausdehnt, kann sich der Kolben
(20) der Vorrichtung für die Materialzufuhr (17) nicht
weiter nach unten bewegen. Daher wird der Innendruck des
Freiraumes (36) für die Ausbildung der Zahnstützvorrichtung
auf einem hohen Wert gehalten und es entstehen weder Blasen
noch Gußporen während das PMMA polymerisiert wird und dann
schrumpft.
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Außerdem wird, wenn der Innendruck in dem Freiraum (36)
während der Polymerisation und Schrumpfung absinkt,
zusätzlicher PMMA-Teig aus der Vorrichtung für die
Materialzufuhr (17) in den Freiraum (36) eingeleitet und so
eine Verformung aufgrund der Schrumpfung vermieden.
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Die Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer Anordnung der
Vorrichtung für die Materialzufuhr (17), wenn eine untere
Zahnstützvorrichtung hergestellt werden soll. Die
Zufuhrvorrichtung (17) ist auf einer Mittellinie a an einer
leicht nach unten zur Rückseite verschobenen Stellung
positioniert. Die Zufuhrvorrichtung (17) kommuniziert mit
dem Freiraum (36), um die Zahnstützvorrichtung mit Hilfe
des Gußkanals (43) herzustellen.
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Die Fig. 5 zeigt eine Anordnung der Vorrichtung für die
Materialzufuhr (17), wenn eine obere Zahnstützvorrichtung
hergestellt werden soll. Dabei werden zwei
Zufuhrvorrichtungen (17) an den oberen Kanten (in der
Zeichnung) angeordnet und kommunizieren mit dem Freiraum
(36) über die Gußkanäle (43).
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Der Rahmen (7) der Küvette hat deshalb eine rechteckige
Form, damit Freiräume für die Positionierung der
Vorrichtungen für die Materialzufuhr (17) gebildet werden.
In dem Rahmen (7) sind kleine Öffnungen (44) eingebracht,
um die Rahmen (1, 7) zu positionieren. Stifte (nicht
gezeigt) od.dgl., welche an dem oberen Rahmen (1) an
entsprechenden Stellen vorgesehen sind, werden durch die
Öffnung (44) der Rahmen (7) geschoben, um den oberen Rahmen
(1) in präziser Weise auf dem unteren Rahmen (7) zu
positionieren.
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In den Fig. 6 bis 10 ist eine zweite Ausführungsart der
Küvette gezeigt, in der eine Einlage aus thermoplastischem
Elastomer, welches an der Rückseite (muköse Membrane) einer
Zahnstützvorrichtung ausgebildet und befestigt wird,
verwendet wird.
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In der Fig. 6 ist eine Küvette (5) gezeigt, welche eine
untere Abdeckung (6) und einen oberen Rahmen (7) aufweist.
Die untere Abdeckung (6) und der untere Rahmen (7) sind
durch Bolzen (15) und Muttern (16) verbunden, wie dies
weiter oben mit Bezug auf die Fig. 1 beschrieben ist.
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Ein Gipsabdruck (39) ist in einer festen Gipsmasse (38)
eingebettet. Ein erster Zylinder (24) gehört zu einer
Vorrichtung für die Materialzufuhr (17). Der Zylinder (24)
ist in eine Bohrung (18) eingeschoben und zeitweise an der
unteren Abdeckung (6) befestigt, bevor die Gipsmasse (38)
in die Küvette (5) gegossen wird. Ein Kolben (20) ist
gleitend in den ersten Zylinder (24) eingeschoben.
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Das offene innere Ende des Zylinders (24) wird mit einem
Gummistopfen (45) verschlossen, um zu verhindern, daß die
Gipsmasse (38) in den ersten Zylinder (24) fließt. Wie in
der Fig. 7 gezeigt, besitzt der Gummistopfen (45) zwei
seitliche Vorsprünge (46), welche Gußkanäle bilden.
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Eine Wachsschicht (47) wird auf den Gipsabdruck (39)
aufgetragen und entsprechend der Form der herzustellenden
Einlage geformt.
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Nach Herstellung der Wachsschicht (47), wird der Rahmen (4)
der oberen Küvette (1) auf die untere Küvette (5)
aufgesetzt und flüssiger Gips (52) (siehe Fig. 8) in den
Rahmen (4) gegossen und dann wird darauf eine mittlere
Abdeckung (3) aufgesetzt.
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Nachdem der Gips (52) ausgehärtet ist, wird die Küvette in
heißes Wasser mit einer Temperatur von 100ºC getaucht.
Danach wird die Wachsschicht (47) erweicht. Nachdem die
obere und untere Hälfte der Küvette getrennt wurden, wird
die untere Hälfte durch Eintauchen in heißes Wasser weiter
aufgewärmt, um das Wachs vollkommen zu entfernen. Die oben
erwähnte mittlere Abdeckung (3) und der Rahmen (4) werden
als Druckstempel für die Ausbildung der Einlage verwendet.
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Im nächsten Verfahrensschritt wird, wie in Fig. 8 gezeigt,
der Gummistopfen (45) entfernt und ein vorher aufgewärmtes
und erweichtes Material (49) aus thermoplastischem
Elastomer für die Herstellung der Einlage zwischen dem
Druckstempel und der unteren Küvette (5) eingelegt. Damit
werden der Freiraum für die Ausbildung der
Zahnstützvorrichtung, das heißt, in diesem Fall ein
Freiraum (50) für die Ausbildung einer Einlage, und der
Freiraum in dem Abschnitt (28) mit dem großem Durchmesser
des ersten Zylinders (24) mit dem Material für die Einlage
(49) befüllt. Mit dieser Konstruktion wird der Kolben (20)
durch Anschlag an der Stufe (22) angehalten. Als
thermoplastisches Elastomer wird Olefin als Material für
die Herstellung der Einlage bevorzugt, es kann jedoch auch
ein anderes Elastomer verwendet werden.
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Als nächster Verfahrensschritt wird in dieser
Ausführungsart ein Gummiring (51) zwischen die mittlere
Abdeckung (3) und die obere Abdeckung (2) eingelegt und die
obere Abdeckung (2) und die untere Abdeckung (6) werden
untereinander durch Bolzen (9) und Muttern (10) verbunden.
Dadurch wird der Gummiring (51) durch die Klemmkraft der
Bolzen (9) und der Muttern (10) zusammengedrückt und
beaufschlagt einen konstanten und gleichmäßigen elastischen
Druck zwischen dem Druckstempel und der unteren Küvette
(5).
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In diesem Zustand wird die Küvette (5) in heißes Wasser
(etwa 100ºC) getaucht. Das in heißem Wasser erwärmte und
erweichte Überschußmaterial der Einlage fließt als
Gußüberschuß aus und man erhält eine präziser geformte
Einlage.
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Die Fig. 9 zeigt eine Ausführungsart der Form eines
Gummiringes (51). Der Gummiring (51) kann aus
Silikonkautschuk od.dgl. hergestellt werden.
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Nachdem die Einlage (49) wie oben beschrieben ausgebildet
worden ist, und der erste Zylinder (24) mit zusätzlichem
Material für die Herstellung der Einlage (49) befüllt ist,
wird die Bedrückung entfernt. Danach wird die Außenfläche
der Einlage (49) mit einem Kleber beschichtet. Anschließend
wird, wie in Fig. 10 gezeigt, anstelle des Druckstempels
die obere Küvette (1), die einen Freiraum (36) für die
Ausbildung der Zahnstützvorrichtung mit einem Freiraum für
die Ausbildung der Einlage aufweist, auf die untere Küvette
(5) aufgesetzt, so daß der PMMA-Teig (41) dazwischen
eingeklemmt wird.
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In diesem Verfahrensschritt wird die obere Küvette (1)
mehrmals probeweise gegen die untere Küvette (5) gepreßt
und das austretende überschüssige PMMA wird abgeschnitten
und entfernt.
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Die Gipsmasse (37) in der oberen Küvette (1) wird vorher
durch Auftrag von Wachs auf den Gipsabdruck (39)
hergestellt, wobei das Wachs in die Form der
herzustellenden Zahnstützvorrichtung eingefüllt wird und
dann künstliche Zähne (40) eingesetzt werden, um das Modell
eines Gebißteils herzustellen, wonach das Wachs wieder
entfernt wird. Für die Einbettung und Befestigung der
künstlichen Zähne in der Gipsmasse (37) können bekannte
Methoden eingesetzt werden.
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Danach wird die obere Abdeckung (2) auf die mittlere
Abdeckung (3) aufgesetzt und die obere Abdeckung (2) und
die untere Abdeckung (6) werden mit Hilfe der Bolzen (9)
und der Muttern (10) festgezogen. Als nächstes wird der
Griff (34) betätigt, um die Feder von etwa der Hälfte auf
etwa ein Drittel ihrer kompletten Kompression zu
komprimieren. Dieser Verfahrensschritt wird durchgeführt,
um die Entstehung von Blasen, Gußporen od.dgl. in dem PMMA
zu verhindern, während der PMMA-Teig (41) in dem oben
erwähnten ersten Ausführungsbeispiel polymerisiert und
ausgehärtet wird.
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Danach werden die Küvetten (1, 5) in einen Druckkocher
gestellt und auf eine Temperatur von etwa 100 bis 120ºC
aufgewärmt. Anschließend wird der PMMA-Teig (41)
polymerisiert und ausgehärtet und die Einlage (49) wird
gleichzeitig an dem PMMA verklebt.
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Nachdem die Küvetten (1, 5) etwa fünf Minuten lang
aufgeheizt worden sind, werden diese Küvetten (1, 5) aus
dem Druckkocher entnommen. Danach wird sofort der Griff
(34) betätigt, um die Feder auf den maximalen Zustand der
Kompression zu komprimieren und auf diese Weise wird über
den Kolben (20) Druck auf das Material der Einlage (49) in
dem ersten Zylinder (24) ausgeübt. Anschließend werden die
Küvetten (1, 5) auf natürliche Weise abgekühlt.
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In der Praxis kann jedoch der Griff (34) auch schon
betätigt werden (das heißt, die Feder komprimiert werden),
bevor die Küvetten (1, 5) aufgeheizt werden. Ein solches
Verfahren kann leicht durchgeführt werden.
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Während der natürlichen Abkühlung schrumpft die Einlage
(49). Da jedoch aus dem ersten Zylinder (24) zusätzliches
Material für die Herstellung der Einlage zugeführt wird,
bleibt die Einlage frei von Blasen, Gußporen und
Verformungen.
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Als Experiment wird eine Schraubenfeder mit 0,7 kg/mm
Federkonstante und einer normalen Länge von 30 mm
eingesetzt. Die Schraubenfeder kann, wenn sie um 15 mm
kompriniert wird, eine Druckkraft von 10 kg beaufschlagen.
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Unter den oben genannten Bedingungen beträgt die Menge des
Materials der Einlage an der Rückseite der
Zahnstützvorrichtung etwa 6 Gramm und die Menge des
zusätzlich aus der Vorrichtung für die Materialzufuhr (17)
zugeführten Materials beträgt etwa 1 Gramm.
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Obwohl vorstehend zwei Methoden für die Ausbildung der
Zahnstützvorrichtung (einschließlich der Einlage)
beschrieben wurden, sind die Vorrichtung und die Küvette
der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Methoden
beschränkt. Sie kann für die Herstellung von
orthodontischen Geräten, Mundstücken, Befestigungen,
Materialien für die Wiederherstellung von Kiefern od.dgl.
verwendet werden. In der vorliegenden Spezifikation umfaßt
der Begriff "Zahnstützvorrichtung" die oben erwähnten
Geräte.
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In einer dritten Ausführungsart hat die konventionelle
Küvette im allgemeinen eine Form, die der Form der
Zahnstützvorrichtung entspricht, das heißt, eine
halbkreisförmige Ausbildung. Wenn jedoch solche Küvetten
verwendet und in heißes Wasser getaucht werden, um die in
der Gipsmasse eingebettete Zahnstützvorrichtung durch heiße
Polymerisation auszuhärten, wird Wärme von den
Umfangsflächen in das Zentrum geleitet und die
Zahnstützvorrichtung wird allmählich ausgehend von deren
peripheren Abschnitten ausgehärtet.
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Im allgemeinen sind die peripheren Abschnitte, das heißt
der alveolare Abschnitt, die seitlichen Backenteile und die
seitlichen Lippenteile dick, während der mittlere
halbkreisförmige Teil, das heißt, der Gaumenteil, dünn ist.
Daher wird der Gaumenteil, der später aufgeheizt wird,
stark durch die von der Polymerisation verursachte
Schrumpfung beeinflußt.
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Das heißt, das Material des Gaumenteils, das zuerst
aushärtet, wird während der Polymerisation der peripheren
dicken Abschnitte in Richtung der Schrumpfung gezogen und
deutlich verformt. Das heißt, in Gebißteilen, die nach
konventionellen Methoden hergestellt werden, befindet sich
üblicherweise ein Spalt zwischen dem Gaumenteil einer
oberen Zahnstützvorrichtung und der mukösen Membrane des
Gaumens des Patienten. Daher kann das Gebißteil nicht in
enge Berührung mit der mukösen Membrane treten.
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Wenn außerdem eine Verformung im Inneren der
Zahnstützvorrichtung auftritt, verformt sich das Gebißteil
aufgrund der vorhandenen inneren Spannungen oder
Verformungen noch mehr, wenn es aus der Gipsmasse
herausgenommen wird. Daher können die künstlichen Zähne der
oberen und unteren Gebißteile nicht präzise
übereinanderliegen.
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Die dritte Ausführungsart wurde verbessert, um die
Verformungen auf ein Mindestmaß zu begrenzen. Diese dritte
Ausführungsart wird nachstehend im Einzelnen in Bezug auf
die Fig. 11 bis 17 beschrieben.
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Ein wärmeisolierendes Element (60), das aus einem Material
hergestellt ist, welches eine gute Wärmeisolierung
aufweist, wie zum Beispiel Silikonkautschuk, wird in die
Küvette (5) gegeben. Das wärmeisolierende Element (60) wird
so ausgebildet, daß es drei Innenwände (61, 62, 63)
einschließlich der Kanten, in die die Bohrungen (18)
eingebracht sind, sowie eine Bodenfläche (64) bedeckt, die
eine innere Hauptfläche darstellt.
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Auf der restlichen Seitenfläche (65) der Küvette ist keine
Wärmeisolierung vorgesehen.
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Wie nachstehend erwähnt, wird durch die Seite ohne
Wärmeisolierung Hitze eingeleitet und allmählich zu den
Kanten geleitet, welche die Bohrungen (18) umgeben, wie
dies in der Fig. 14 durch die Linien b und den Pfeil X
angedeutet ist.
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Das wärmeisolierende Element (60) enthält laminierte
Abschnitte (66) mit einer Dicke von etwa 3 bis 6 mm, welche
die oben erwähnten drei Seitenwände und die Bodenfläche
bedecken, und von diesen laminierten Abschnitten (66)
erstreckt sich eine Vielzahl von Rippen (67) in das Innere
der Küvette (5).
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Die Länge der Rippen (67) sollte so beschaffen sein, daß
das freie Ende jeder der Rippen das Gebißmodell unter
Hinterlassung nur eines kleinen Spaltes erreicht, oder aber
mit dem Gebißmodell tatsächlich in Berührung tritt. Selbst
wenn die Rippe mit dem Gebißmodell in Berührung tritt, ist
dies kein Problem, da die Rippe flexibel ist.
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Die Rippen (67), die sich an der Seite befinden, an der
keine Wärmeisolierung vorgesehen ist, das heißt, die in der
Mesiallinie befindlichen Rippen, sind breiter als die
anderen Rippen. Diese Rippen sind so angeordnet, daß
sichergestellt ist, daß die Wärme nur von der Seite
zugeführt wird, an der keine Wärmeisolierung vorhanden ist.
Das heißt, daß aufgrund der Anordnung der Rippen die
Temperatur an den Bohrungen (18) am niedrigsten ist. Da die
Rippen außerdem die Gipsmasse trennen, kann die verfestigte
Gipsmasse in leichter Weise weggebrochen werden, wenn das
Gebißteil aus dieser Gipsmasse herausgenommen wird.
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Eine Bohrung (68) hat die gleiche Größe, wie die Bohrungen
(18) der Küvette (5) und ist mit diesen Bohrungen (18)
gefluchtet.
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Das gleiche wärmeisolierende Element (69) ist ebenfalls in
der oberen Küvette (1) vorgesehen (siehe Fig. 12). Das
wärmeisolierende Element (69) enthält eine Abdeckung (71),
die aus dem gleichen Material hergestellt ist, wie die
obere Seite (70) und nach Entfernung der Abdeckung (71)
kann durch die Öffnung flüssiger Gips in die Küvette (1)
gegossen werden. Zwischen der Abdeckung (71) und der oberen
Seite des wärmeisolierenden Elementes ist eine Stufe
ausgebildet und daher wird verhindert, daß die Abdeckung
(71) in die obere Küvette (1) fallen kann. Außerdem ist die
Unterseite der Abdeckung (71) ebenfalls mit
wärmeisolierenden Rippen (73) ausgerüstet.
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Wie in der Fig. 13 gezeigt, ist das Zentrum der Abdeckung
(71) dick und die Rippen (73) sind an der Unterseite des
dicken Abschnittes angebracht. Der dicke Abschnitt
entspricht dem Gaumenteil des Gebißteils und an dieser
Stelle wird eine starke wärmeisolierende Wirkung erzielt.
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Die Fig. 14 zeigt die Anordnung eines Freiraumes (36) für
die Ausbildung einer Zahnstützvorrichtung sowie der ersten
und zweiten Zufuhrvorrichtungen (74, 75) in der unteren
Küvette (5). In dieser Anordnung sind die ersten und
zweiten Zufuhrvorrichtungen (74, 75) in der Nähe der
peripheren Abschnitte angeordnet.
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In den Zeichnungen sind Gußkanäle (76) gezeigt, welche mit
dem peripheren Abschnitt des Freiraums (36) kommunizieren,
um die Zahnstützvorrichtung mit Hilfe der
Zufuhrvorrichtungen (74, 75) auszubilden.
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Die Fig. 16 zeigt einen Querschnitt der in der Fig. 14
gezeigten unteren Küvette (5), auf die eine obere Küvette
(1) mit darin eingebetteten künstlichen Zähnen (40)
aufgesetzt wurde.
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Die erste Zufuhrvorrichtung (74) ist an einer der Bohrungen
(18) (links in der Zeichnung) befestigt und die zweite
Zufuhrvorrichtung (75) ist an der anderen Bohrung (18)
(rechts in der Zeichnung) befestigt.
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Jede der ersten und zweiten Zufuhrvorrichtungen (74,, 75)
besitzt einen inneren Zylinder (78) und ein Zylinderrohr
(79). Das Zylinderrohr (79) ist aus einem schwach
wärmeleitenden Material, wie zum Beispiel einem Fluor
enthaltendem Harz, hergestellt und der innere Zylinder ist
aus Metall hergestellt.
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Die Struktur der ersten Zufuhrvorrichtung ist so
beschaffen, daß das Zylinderrohr (79) auf der Außenseite
des Innenzylinders (78) ansitzt und ein Kolben (81) wird
durch Anschlag an einem Ende (90) des Innenzylinders (78)
festgehalten. Das heißt, das Ende (90) dient als ein
Anschlag. Ein zweiter Zylinder (77) ist an der Außenseite
der Küvette angeordnet.
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Außerdem ist die zweite Zufuhrvorrichtung (75) so
konstruiert, daß das Zylinderrohr (79) in das Innere des
Innenzylinders (91) eingeschoben werden kann. Das
Zylinderrohr (79) und der Innenzylinder (91) haben den
gleichen Innendurchmesser, damit die Dichtung (80) und der
Kolben (81) durch das Zylinderrohr (79) und den
Innenzylinder (91) gleiten können. Ein Stift (82) ist an
einem oberen Abschnitt (83) als Stopper vorgesehen, um die
Abwärtsbewegung des Kolbens (81) zu begrenzen. Außerdem
sind ein Federteller (92) und ein zweiter Zylinder (93)
vorgesehen. Die restlichen Teile sind die gleichen, wie bei
der ersten Zufuhrvorrichtung (74).
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Es ist zweckmäßig, die Innendurchmesser der Zylinderrohre
(79) mit den Innendurchmessern der ersten und zweiten
Zufuhrvorrichtungen (74, 75) abzustimmen. Außerdem werden
in diesen Vorrichtungen Federn (21) mit der gleichen
Federkraft eingesetzt. Die Gleichartigkeit der Konstruktion
dieser Vorrichtungen gewährleistet die gleiche Kapazität
der entsprechenden Materialzufuhr in jeder einzelnen
Vorrichtung. Die Federkraft der Feder (21) beträgt
vorzugsweise etwa 2 bis 5 kg/cm².
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Die oben erwähnten Vorrichtungen können in der gleichen
Weise betätigt werden, wie dies in der ersten
Ausführungsart beschrieben ist.
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Das heißt, der Griff (34) wird von Hand gedreht, um die
Federteller (32, 92) nach oben zu drücken. Nachdem die
Federn (21) komprimiert worden sind, werden die
kombinierten Küvetten in heißes Wasser getaucht, um das
Material zu polymerisieren.
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Während der Polymerisation werden die Küvetten so in einen
(nicht dargestellten) Druckkocher gestellt, daß die Seite
ohne Wärmeisolierung nach unten gekehrt ist, und der
Füllstand des heißen Wassers wird so reguliert, daß er das
Zentrum des Gebißteils erreicht. Unter diesen Umständen
wird Wärme aus dem zentralen Abschnitt zu den peripheren
Abschnitten des Gebißteils gleitet und die peripheren
Abschnitte werden als letzte polymerisiert und ausgehärtet.
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Daher wird bis zum Endstadium Material kontinuierlich aus
den ersten und zweiten Zufuhrvorrichtungen (74, 75)
zugeführt und man erhält ein Gebißteil, das keine
Verformungen aufweist.
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Die Fig. 17 zeigt eine Befüllungsvorrichtung (84) für
Material, die in dem Verfahrensschritt vor dem in der Fig.
16 gezeigten Verfahrensschritt eingesetzt wird. Das heißt,
die Vorrichtung wird verwendet, wenn ein Freiraum für die
Ausbildung einer Zahnstützvorrichtung mit dem Gebißmaterial
befüllt werden soll. In diesem Verfahrensschritt ist die
Befüllungsvorrichtung (84) anstelle des zweiten Zylinders
(93) der zweiten Zufuhrvorrichtung befestigt. Die
Befüllungsvorrichtung enthält einen Zylinder (85), ein
Einspritzrohr (86) und einen Kolben (87), welche aus Metall
oder Kunststoff hergestellt sind. Der Durchmesser eines
elastisches Schlauches (88), der aus einem Elastomer, wie
zum Beispiel Gummi hergestellt ist, wird durch den
Einspritzdruck des eingefüllten Materials gedehnt und da
der Schlauch an dem Zylinderrohr (79) eng anliegt,
verursacht er eine Dichtwirkung.
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Der Zylinder (85) hat ein Volumen, das ausreicht, um
genügend Material für eine zweimal oder dreimal wiederholte
Herstellung einer Zahnstützvorrichtung aufzunehmen und
enthält den Kolben (89) einer hydraulischen Presse.
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Nachstehend werden die Funktion und Betätigung der
Befüllungsvorrichtung (84) beschrieben.
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Zuerst wird der Zylinder (85) mit einer Menge eines PMMA-
Teiges befüllt, die ausreicht, um mindestens eine
Zahnstützvorrichtung herzustellen und der Einspritzschlauch
(86) wird in die Bohrung (18) eingeschoben.
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Dann wird die Vorrichtung zusammen mit der Küvette auf eine
hydraulische Presse aufgesetzt. Der Kolben (87) wird durch
den Kolben (89) bedrückt, um den PMMA-Teig (41) in den
Freiraum (36) zu spritzen, um so die Zahnstützvorrichtung
über das Zylinderrohr (79) und die Gußkanäle (76)
auszubilden. Zu diesem Zeitpunkt wird der zweite Zylinder
(77) der ersten Zufuhrvorrichtung (74) (siehe Fig. 16)
entfernt.
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Nachdem der Freiraum (36) für die Herstellung der
Zahnstützvorrichtung mit dem PMMA-Teig (41) befüllt ist,
fließt der Teig (41) durch die Gußkanäle (76) in das
Zylinderrohr (79) der ersten Zufuhrvorrichtung (74) und das
Zylinderrohr (79) wird befüllt. Durch Drücken des Kolbens
von außen kann der Werker feststellen, ob das Zylinderrohr
(79) komplett mit Harz befüllt ist oder nicht.
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Nachdem der Werker festgestellt hat, daß der Kolben (81) an
dem Stopper anliegt und angehalten ist, wird die
Einspritzung von Harz ebenfalls gestoppt. Dann wird eine
Feder (21) in den Innenzylinder (91) der ersten
Zufuhrvorrichtung (84) eingeführt und der zweite Zylinder
(93) wird befestigt.
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Anschließend wird die Einspritzvorrichtung (84) von der
Küvette abgetrennt und die Dichtung (80) und der Kolben
(81) werden in den Innenzylinder (91) eingeführt, die Feder
(21) wird eingesetzt und der zweite Zylinder (93) wird
angebracht.
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Auf diese Weise werden die erste und zweite
Zufuhrvorrichtung (74, 75) an der Küvette befestigt und
durch Drehen der Griffe (34), um die Federn (21) zu
komprimieren, kann das Harz automatisch in den Freiraum
(36) eingefüllt werden, um eine Zahnstützvorrichtung
herzustellen.
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Obwohl in der obigen Ausführungsart eine hydraulische
Presse als Antriebskraft für die Betätigung des Kolbens
(87) in der Befüllungsvorrichtung (84) verwendet wird, ist
es ebenfalls möglich, Druckluft für diesen Zweck
einzusetzen.
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Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung wird das Material für
die Herstellung einer Zahnstützvorrichtung aus einer
Zufuhrvorrichtung zugeleitet während die
Zahnstützvorrichtung polymerisiert oder die in der
Zahnstützvorrichtung enthaltene Einlage aufgeheizt wird.
Daher wird, selbst wenn die Zahnstützvorrichtung schrumpft,
während diese Zahnstützvorrichtung für die Polymerisation
aufgeheizt oder nach der Polymerisation abgekühlt wird, der
Innendruck der Küvette auf einem hohen Wert gehalten und
dadurch die Entstehung von Blasen und Gußporen wirksam
verhindert.
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Insbesondere wenn das für die Zahnstützvorrichtung
verwendete Material ein PPMA ist, besteht bei
konventionellen Vorrichtungen das Problem der Schrumpfung
während der Polymerisation. Wenn jedoch die
erfindungsgemäße Zufuhrvorrichtung verwendet wird, kann man
eine Zahnstützvorrichtung mit einer rückwärtigen mukösen
Membrane herstellen, deren Oberfläche genau der alveolaren
Zahnleiste des Patienten entspricht und die Fixierung
vermittelt ein angenehmes Gefühl.
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Wenn das Material der Zahnstützvorrichtung für eine Einlage
bestimmt ist, neigt die Einlage dazu, zu schrumpfen und der
Innendruck der Küvette wird reduziert, wenn die Einlage
nach der Erwärmung abgekühlt wird. Außerdem ergibt sich
zusammen mit der Entstehung von Blasen und Gußporen ein
Materialmangel.
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Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Zufuhrvorrichtung kann
jedoch die Entstehung von Blasen und Gußporen vermieden
werden, da das Material der Einlage unter Druck durch die
Zufuhrvorrichtung eingefüllt wird. Außerdem kann man eine
Einlage herstellen, deren Außenfläche genau der Oberfläche
der mukösen Membrane entspricht.
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Weiterhin kann in der erfindungsgemäßen Zufuhrvorrichtung
das Material für eine Zahnstützvorrichtung oder eine
Einlage zugeführt werden, nachdem die Feder gelockert
worden ist (oder in einem geeigneten Zeitpunkt), da die
Vorrichtung ein Mittel für die Regulierung der Federkraft
aufweist. Daher kann das Material in einfacher Weise
zugeführt werden und das Gerät ist einfach in der
Handhabung.
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Wenn das Material der Zahnstützvorrichtung zum Zwecke der
Aushärtung aufgeheizt wird, kann durch Betätigung des
Griffes der Innendruck auf einen mittleren oder maximalen
Wert gesteuert werden. Daher kann entsprechend den
gegebenen Umständen während der Polymerisation der
Zahnstützvorrichtung oder der Abkühlung der Einlage der am
besten geeignete Druck beaufschlagt werden.
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Außerdem ist in der vorliegenden Erfindung die Größe der
darin verwendeten Feder nicht limitiert, da die Vorrichtung
so an der Hauptseite der Küvette installiert ist, daß sie
sich von dieser Küvette nach außen erstreckt. Daher kann
eine sehr starke Feder eingesetzt werden und es kann für
jede herzustellende Zahnstützvorrichtung ein ausreichender
Druck beaufschlagt werden.
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Durch die Anordnung von wärmeisolierenden Elementen an den
Innenflächen der Küvette, wobei eine dieser Innenflächen
keine Wärmeisolierung aufweist, und durch die Anordnung der
Zufuhrvorrichtung an der ersten Position, an der die Wärme
zugeführt wird, kann die Entstehung von Spannungen und
Verformungen während der Polymerisation des Materials der
Zahnstützvorrichtung wirksam vermieden werden und es wird
eine Zahnstützvorrichtung erhalten, welche genau der
alveolaren Zahnleiste entspricht.