DE7638830U1

DE7638830U1 - FURNACE FOR DENTAL-CERAMIC WORK

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Publication number: DE7638830U1
Application number: DE19767638830
Authority: DE
Original assignee: VITA-ZAHNFABRIK H RAUTER KG 7880 SAECKINGEN
Current assignee: VITA-ZAHNFABRIK H RAUTER KG 7880 SAECKINGEN
Priority date: 1976-12-11
Filing date: 1976-12-11
Publication date: 1978-06-01

Description

VONKREISLER SCH*O'NWALD' " MEYER" EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTINGVONKREISLER SCH * O'NWALD '"MEYER" EISHOLD FUES FROM KREISLER KELLER SELTING

PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler + 1973PATENT LAWYERS Dr.-Ing. by Kreisler + 1973

Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln Dr.-Ing. Th. Meyer, Köln Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Selling, KölnDr.-Ing. K. Schönwald, Cologne Dr.-Ing. Th. Meyer, Cologne Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Cologne Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Cologne Dipl.-Chem. Carola Keller, Cologne Dipl.-Ing. G. Selling, Cologne

5 Köln ι 10.12.1976 Sch/Sd5 Cologne ι 10.12.1976 Sch / Sd

DEICHMANNHAUS AM HAUPTIiAHNHOFDEICHMANNHAUS AT HAUPTIiAHNHOF

Vita Zahnfabrik H. Rauter KG, 7880 Säckingen/HochrheinVita Zahnfabrik H. Rauter KG, 7880 Säckingen / Hochrhein

Brennofen für dental-keramische ArbeitenKiln for dental ceramic work

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brennofen für dentalkeramische Arbeiten mit einer Brennmuffel zum Erhitzen des dental-keramischen Brenngutes auf Brenntemperatur der keramischen Masse.The invention relates to a furnace for dental ceramic work with a muffle for heating the Dental ceramic items to be fired at the firing temperature of the ceramic mass.

Die bekannten dental-keramischen Brennofen weisen für die Heizmuffel elektrische Widerstands-Wärmequellen auf, bei denen Drähte aus hochschmelzenden, oxydationsfreien Legierungen durch Anlegen einer elektrischen Spannung zum Glühen gebracht werden. Das Strahlungsmaximum einer Widerstands-Heizquelle LO liegt im allgemeinen bei einer Wellenlänge von ca. 6 bis 8/um. Bei diesen bekannten dental-keramischen Brennofen, bei denen der Ofenraum auf die erforderlichen Temperaturen von ca. 900 bis 1100° C aufzuheizen ist, kann eine gewisse Brennzeit nicht unterschritten werden, weil das Brenngut mittels der Wider-The well-known dental ceramic kilns have for the Heating muffle on electrical resistance heat sources with wires made of high-melting, oxidation-free alloys can be made to glow by applying an electrical voltage. The radiation maximum of a resistance heating source LO is generally at a wavelength of about 6 to 8 µm. In these known dental ceramic kilns, in which the furnace chamber is heated to the required temperatures of approx is to be heated up to 1100 ° C, a certain firing time cannot be fallen short of, because the object to be fired by means of the resistance

Telefon: (0221) 234541 - 4 · Telex: 8882307 dopo d · Telegramm: Dompalcnl KölnTelephone: (0221) 234541-4 Telex: 8882307 dopo d Telegram: Dompalcnl Cologne

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stands-Heizmuffei behutsam von der Oberfläche bis ins Innere gleichmäßig erhitzt werden muß, damit die Oberfläche des keramischen Brenngutes nicht schon sintert, bevor durch die Evakuierung des Ofenraumes die keramische Masse von Gaseinschlüssen frei geworden ist; denn diese vermögen durch eine schon gesinterte Oberfläche nicht mehr hindurchzudringen und ergeben das ästhetische Aussehen störende, trübende Bläschen. Eine Brennzeit von etwa 12 bis 15 Minuten ist auch deshalb erforderlich, um zu vermeiden, daß, bedingt durchStand heating muffie carefully from the surface to the inside must be heated evenly so that the surface of the ceramic firing does not sinter before through the evacuation of the furnace chamber, the ceramic mass has become free of gas inclusions; because these can get through an already sintered surface can no longer penetrate and result in the aesthetic appearance disturbing, clouding Vesicles. A burn time of around 12 to 15 minutes is also available therefore necessary to avoid that, due to

.0 die Konvektionsverzögerung, das Innere des Brenngutes noch nicht ausreichend durchgesintert ist, während die Oberfläche der Gefahr ausgesetzt ist, überbrannt zu werden. Ferner ist bei der Widerstands-Heizmuffel beim Aufbrennen keramischer Massen auf Kronen- und Brückengerüste aus Metall die Haftung.0 the convection delay, the interior of the item to be fired has not yet sufficiently sintered, while the surface is at risk of being overburned. Furthermore, the resistance heating muffle is more ceramic when it is burned on Adhesion on metal crown and bridge frameworks

L 5 zvrischen Metall und Keramik, obwohl sie immer wieder verbessert v/erden konnte, ein Gefahrenpunkt geblieben, besonders bei der Verwendung von NE-Metall. Wirklich gute Ergebnisse lassen sich nur bei einer sorgfältigen Abstimmung der Keramik auf ein bestimmtes Metall oder umgekehrt erzielen.L 5 between metal and ceramics, although they have been continually improved v / earth remained a danger point, especially when using non-ferrous metals. Really good results can only be achieved if the ceramic is carefully matched to a specific metal or vice versa.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Brennofen für dentalkeramische Arbeiten zu schaffen, bei dem die Erhitzung der Keramikmasse nahezu gleichzeitig an der Oberfläche und in der Tiefe derselben vor sich geht und die Haftung zwischen Keramik und Metall unabhängig von bestimmten Metallen sicherer als bisher ist«, Der Brennofen der anfangs genannten Art zeichnet sich gemäß der Erfindung durch eine kurzwellige Infrarotstrahlen erzeugende Wärmequelle aus. Vorzugsweise dient als Wärmequelle ein Quarzxnfrarotstrahler mit Wellenlängen von etwa 0,7 bis 1,5 /um.The object of the invention is to provide a furnace for dental ceramic To create work in which the heating of the ceramic mass almost simultaneously on the surface and in the Depth of the same goes on and the bond between ceramic and metal regardless of certain metals is more secure than is hitherto «, the kiln of the type mentioned at the beginning is characterized according to the invention by short-wave infrared rays generating heat source. A quartz infrared radiator with wavelengths of preferably serves as the heat source about 0.7 to 1.5 µm.

Durch die Benutzung von Wärmequellen mit kurzwelligen Infrarotstrahlen in den genannten Bereichen werden die innerenBy using heat sources with short-wave infrared rays in the areas mentioned are the inner

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Schichten der zu brennenden Keramik unmittelbar zugleich mit den äußeren Schichten durch die Strahlung erwärmt. Dadurch wird ausgeschlossen, daß während des Brennvorgangs innerhalb der Keramik nennenswerte Temperaturgefälle auftreten können, die sich auf das Gefüge des Brenngutes negativ auswirken wurden. Die aufgetragenen dental-keramischen Massen werden über ihre gesamte Schichtstärke praktisch zugleich aufgeschmolzen, was das Entweichen der Reaktionsgase aus dem Brenngut erleichtert und eine kürzere Brennzeit und eine vereinfachte Brennführung erlaubt, so daß am Ende des Brandes ein nahezu blasen- und gispenfreies Brennprodukt vorliegt. Es ergibt sich eine sichere Durchführung des Brennvorganges und eine qualitative Verbesserung der gebrannten Keramik. Die Quarzglasmuffel ermöglicht eine bedeutend gleichmäßigere Strahlungsintensität, so daß das Brennprodukt allseitig homogener aufgeschmolzen wird.Layers of the ceramic to be fired are heated by the radiation at the same time as the outer layers. Through this it is excluded that significant temperature gradients occur within the ceramic during the firing process that would have a negative effect on the structure of the material to be fired. The applied dental-ceramic Masses are melted practically at the same time over their entire layer thickness, which prevents the reaction gases from escaping from the material to be fired and allows a shorter firing time and a simplified firing process, so that at the end of the fire an almost bubble-free and gispen-free Firing product is present. The result is a safe execution of the firing process and a qualitative improvement the fired ceramics. The quartz glass muffle enables a significantly more uniform radiation intensity, so that the firing product is melted more homogeneously on all sides.

Das Brennen der keramischen Massen mit Hilfe von Infrarot-Quarzstrahlern u.dgl. führt im Bereich der Aufbrennkeramik, d.h. beim Aufbrennen keramischer Massen auf Kronen- und Brückengerüste aus Metall, zu einem weiteren wesentlichen Vorteil. Es hat sich gezeigt, daß durch die gleichmäßige Erhitzung des Brenngutes bis in die volle Tiefe desselben hinein eine wesentlich bessere Haftung zwischen Metall und Keramik erzielt wird. Das Entstehen einer unerwünscht starken Oxydschicht, die die Haftung beeinträchtigen kann, wird vermieden. Auch Kombinationen einer bestimmten Keramikmasse mit einer darauf nicht exakt abgestimmten Aufbrennlegierung ergeben eine gute Haftung. Man ist unabhängiger in der Wahl des zu verwendenden Metalles. Auch die Verarbeitung von NE-Metallen wird unkritisch in bezug aufFiring of the ceramic masses with the help of infrared quartz heaters and the like leads in the field of ceramic bonding, i.e. when ceramic materials are burned onto crowns and Bridge frameworks made of metal, another significant advantage. It has been shown that through the uniform Heating the material to be fired to the full depth results in a much better bond between metal and Ceramic is achieved. The formation of an undesirably thick oxide layer that can impair adhesion, is avoided. Also combinations of a certain ceramic material with a not precisely matched bonding alloy result in good adhesion. You are more independent in the choice of the metal to be used. Also the Processing of non-ferrous metals becomes uncritical with regard to

die Haftung zu der Keramikmasse.the adhesion to the ceramic mass.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht die das Brenngut aufnehmende Heizmuffel aus hochhitzebeständigem und strahlendurchlässigem Material. Als ein solches Material ist vor allem Quarzglas geeignet. Eine Quarzglasmuffel erlaubt gegenüber dem bisher verwendeten Steinfutter ein wesentlich saubereres Arbeiten. Außerdem zeichnet sich Quarglas durch ein geringes Gewicht aus. Die Muffel aus Quarzglas od.dgl. führt zu einer gleichmäßigen Wirkung der Strahlung bei wesentlich kürzeren Wellenlängen als bisher unter gleichmäßiger Erhitzung der Keramik in der gesamten Dicke.According to a further feature of the invention, there is the Heating muffle for the material to be fired, made of highly heat-resistant and radiolucent material. As such a material Quartz glass is particularly suitable. A quartz glass muffle allows a significant amount compared to the stone lining used up to now cleaner work. Quartar glass is also characterized by its low weight. The quartz glass muffle or the like. leads to a uniform effect of the radiation at significantly shorter wavelengths than before with uniform heating of the ceramic in its entire thickness.

Die Infrarotstrahler sind zweckmäßig über den Umfang der Muffel verteilt angeordnet. Hierbei können die Infrarotstrahler nur über den oberen Muffelumfang bis etwa zur Höhe des das Brenngut aufnehmenden Tisches vorgesehen sein. Es ist auch möglich, daß die Infrarotstrahler rings um den Muffelumfang verteilt vorgesehen werden, d.h. also auch von unten auf das Brenngut wirken. In diesem Fall soll der Brenntisoh ebenfalls aus hochhitzebeständigem und strahlendurchlässigem Material gebildet sein.The infrared radiators are expediently arranged distributed over the circumference of the muffle. Here the infrared emitters can only be provided over the upper circumference of the muffle up to approximately the level of the table receiving the material to be fired. It It is also possible that the infrared radiators are distributed around the circumference of the muffle, i.e. also act on the item to be fired from below. In this case, the Brenntisoh should also be made of highly heat-resistant and radiolucent Be formed material.

Die Infrarotstrahler sind zweckmäßig von einer Abdeckung umgeben. Diese kann als Reflektor ausgebildet sein. Es kann aber auch jeder Infrarotstrahler bzw. jede Strahlergruppe mit einem Reflektor versehen sein. Der Reflektor kann jede geeignete Querschnittsform erhalten. Der Reflektor kann - im Querschnitt gesehen - kreisbogenförmig und/oder in der Form eines offenen Trapezes ausgebildet sein. Die Querschnittsgestaltung des Reflektors kann aber auch einen parabolischen oder elliptischen Verlauf od.dgl. aufweisen.The infrared radiators are expediently surrounded by a cover. This can be designed as a reflector. It can but also each infrared radiator or each radiator group can be provided with a reflector. The reflector can do any Obtain a suitable cross-sectional shape. The reflector can - seen in cross section - circular arc shape and / or in the Be in the form of an open trapezoid. The cross-sectional design of the reflector can, however, also be parabolic or elliptical course or the like. exhibit.

PUr die Schaffung einer Unterdruckatmosphäre in der Muffel kann diese mittels eines hohlen Anschlußstutzens an eine Unterdruckquelle od.dgl. angeschlossen sein.PUr the creation of a negative pressure atmosphere in the muffle can this by means of a hollow connection piece to a vacuum source or the like. be connected.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert.The invention is explained below with reference to an embodiment shown in the drawing.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines dental-keramischen Brennofens gemäß der Erfindung im Längsschnitt und im Schema.Fig. 1 shows an embodiment of a dental ceramic furnace according to the invention in longitudinal section and in the scheme.

Fig. 2 ist eine Stirnansicht auf den Brennofen der Fig. 1 bei abgenommenem Verschluß, schematisch.Fig. 2 is an end view of the furnace of Fig. 1 with the shutter removed, schematically.

Der dental-keramische Brennofen 1 weist eine Heizmuffel 2 auf, die vorteilhaft rohrförmig gestaltet und an einer Seite geschlossen sein kann. Die Muffel besteht aus hochhitzebeständigem und strahlendurchlässigem Material, vorzugsweise aus Quarzglas. Die Muffel 2 besitzt an einer Stirnseite 35 eine die Muffel abschließende Wand 4, die mit der Muffel vorteilhaft aus einem Stück besteht. Die Quarzglasmuffel und die Quarzglaswand sind zweckmäßig miteinander verschmolzen. Die andere Stirnseite 5 der Muffel ist die Beschickungsseite. Sie kann durch einen Verschlußdeckel 6 verschlossen werden. Die Muffel aus Quarzglas od.dgl. kann beispielsweise einen Durchmesser von etwa 80 mm und eine Länge von etwa 250 bis 550 mm, vorzugsweise etwa 300 mm besitzen.The dental ceramic furnace 1 has a heating muffle 2 which is advantageously tubular and can be closed on one side. The muffle is made of highly heat-resistant and radiolucent material, preferably made of quartz glass. The muffle 2 has 35 on one end face a wall 4 which closes the muffle and which is connected to the muffle advantageously consists of one piece. The quartz glass muffle and the quartz glass wall are expediently fused together. The other end face 5 of the muffle is the charging side. It can be closed by a cover 6 will. The muffle made of quartz glass or the like. can for example have a diameter of about 80 mm and a length of about 250 to 550 mm, preferably about 300 mm.

Außerhalb der Muffel 2 sind Infrarotstrahler 7 in entsprechender Verteilung angeordnet, die sich über eine vorbestimmte Länge der Muffel erstrecken. Vorteilhaft nehmen die Infrarotstrahler 7 etwa die halbe Länge der Muffel ein. Die Infrarotstrahler 7 befinden sich zweckmäßig unter einerOutside the muffle 2 infrared radiators 7 are arranged in a corresponding distribution, which extends over a predetermined Extend the length of the muffle. The infrared radiators 7 advantageously take up approximately half the length of the muffle. The infrared radiators 7 are conveniently located under one

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Abdeckhaube 9, die gegebenenfalls als Reflektor ausgebildet sein kann. Vorteilhaft sind die Infrarotstrahler bzw. Strahlergruppen mit einem Reflektor 8 versehen, der Jede geeignete Querschnittsgestaltung aufweisen kann. Der Reflektor kann kreisbogenförmig bzw. U-förmig oder als offenes Trapez ausgebildet sein. Vorteilhaft ist auch eine Querschnittsform, die parabolisch, elliptisch od.dgl. verläuft. Cover 9, which can optionally be designed as a reflector. The infrared radiators or radiator groups are advantageously provided with a reflector 8 which can have any suitable cross-sectional configuration. The reflector can be designed in the shape of a circular arc or U-shape or as an open trapezoid. A cross-sectional shape that is parabolic, elliptical or the like is also advantageous. runs.

Die Heizmuffel 2 aus Quarzglas od.dgl. kann mit Füßen 10 und 11 ausgestattet sein. Hierbei können die Füße hohl sein und die Funktion eines Anschlußstutzens 11 zu einer Unterdruckquelle 12 übernehmen. Dabei soll der Anschlußstutzen ebenfalls aus einem hochhitzebestandigen und strahlendurchlässigen Material, z.B. Quarzglas, bestehen. Statt des Fußes 10 kann die Muffel auch durch eine diese umfassende Schelle abgestützt sein. Mit Ij5 ist ein Unterteil bezeichnet, in dem sich eine Temperatursteuerung und' weitere Regel- und Schaltorgane befinden können.The heating muffle 2 made of quartz glass or the like. can with feet 10 and 11 be equipped. Here, the feet can be hollow and the function of a connection piece 11 to a vacuum source 12 take over. The connecting piece should also consist of a highly heat-resistant and radiolucent one Material, e.g. quartz glass. Instead of the foot 10, the muffle can also be surrounded by a clamp be supported. A lower part is designated by Ij5, in which can be a temperature control and 'further regulating and switching elements.

In die Heizmuffel 2 kann ein mit dem Verschlußdeckel 6 verbundener Brenntisch 14 eingefahren werden, der das Brenngut 15 trägt. Der Brenntisch besteht zweckmäßig aus Stangen und einer auf diesen angeordneten Tischplatte. Der Brenntisch besteht vorteilhaft ebenfalls aus hochhitzebestandigem und strahlendurchlässigem Material.In the heating muffle 2 can be connected to the cover 6 Firing table 14, which carries the item 15 to be fired, is retracted. The firing table consists expediently of rods and a table top arranged on these. The firing table is also advantageously made of highly heat-resistant and radiolucent material.

Infolge der großen Eindringtiefe der Infrarotstrahler wird das Brenngut I5 allseitig bei wesentlich kürzerer Brennzeit als bisher gleichmäßig erhitzt und gebrannt. Hierbei wird die Keramikmasse in ihrer gesamten Stärke gleichzeitig aufgeschmolzen. Die Muffel aus Quarzglas od.dgl. erlaubt die Anwendung eines verhältnismäßig höheren Unterdruckes als bisher. Dadurch wird ebenfalls die Zahl der Bläschen im fertigen Brenngut verringert. Es läßt sich in kürzerer Zeit und in sicherer Weise ein qualitativ gutes Brenngutgefüge erzielen.As a result of the great depth of penetration of the infrared heater, the item to be fired is I5 on all sides with a significantly shorter firing time evenly heated and burned than before. The entire thickness of the ceramic mass is melted at the same time. The muffle made of quartz glass or the like. allows the use of a relatively higher negative pressure than before. This also reduces the number of bubbles in the finished item to be fired. It can be done in less time and in safer Way to achieve a good quality firing structure.

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Claims

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1. Kiln for dental ceramic work with a Heating muffle for heating the dental ceramic material to the firing temperature of the ceramic mass, marked by a heat source generating short-wave infrared rays.

2. Kiln according to claim 1, characterized in that the heat source is an infrared quartz heater with wavelengths from about 0.7 to 1.5 μΐη.

3. Kiln according to claim 1 or 2, characterized in that the heating muffle receiving the material to be fired (15) (2) made of highly heat-resistant and radiolucent material, e.g. B. quartz glass, and that outside and Distributed over the circumference of the muffle infrared radiators (7) are arranged.

4. Kiln according to one of claims 1 to 3, characterized in that the infrared radiator on the upper Muffle circumference are provided up to approximately the height of the table (14) receiving the firing material.

5. Kiln according to one of claims 1 to 3, characterized in that the infrared radiator (7) around the muffle circumference are arranged distributed, and that the firing table (14) made of highly heat-resistant and radiolucent Material is formed.

6. Kiln according to one of claims 1 to 5, characterized

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7. Kiln according to one of claims 1 to 6, characterized

; characterized in that the infrared radiator (7), respectively. one

Emitter group is provided with a reflector (8).

8. Kiln according to one of claims 1 to 7, characterized characterized in that the reflector (8) in cross section circular arc-shaped or U-shaped respectively. is designed trapezoidal.

9. Kiln according to one of claims 1 to 7, characterized in that the reflector is parabolic in cross section, is elliptical or the like.

10. Kiln according to one of claims 1 to 9, characterized

characterized in that the muffle (2) is tubular is, and that the muffle (2) is connected to a vacuum source (12) by means of a hollow connecting piece (11) is.

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