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Verfahren zur Herstellung künstlicher Zähne
Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung künstlicher Zähne aus Kunstharzen.
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Der menschliche Zahn besteht bekanntlich in der Hauptsache aus dem
innenliegenden Zahnbein, dessen äußere Oberfläche und Krone mit dem Zahnschmelz
oder -email überzogen ist. Das Zahnbein ist undurchsichtig und im wesentlichen gelb
bis weißlichgrau, während der Emailüberzug etwas durchscheinend und gewöhnlich fleckig,
an verschiedenen Punkten gefärbt ist, wobei die Hauptfarbe im allgemeinen grau,
blaßgelbgrau oder blaBrotgrau ist.
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Außerdem ist der Emailüberzug schillernd und läßt die Färhung des
darunterliegenden Zahnbeins durchscheinen, so daß die wahrgenommene Färbung des
Zahnes, insbesondere -eines Schneidezahnes, ziemlich unbestimmt und von mehreren
Faktoren abhängig ist, wie der Dicke und der Länge, mit der die Emailschicht die
Krone und, insbesondere bei den Schneidezähnen, den Zahnhals bedeckt, Künstliche
Zähne, die im Aussehen natürlichen Zähnen nahezu gleichen, sind bekannt, aber ihre
Herstellung ist teuer und schwierig, vor allem, da es sehr zeitraubend ist, die
genaue Farbgebung durch Anbringung von besonderen Farbpunkten, Schattierungen und
Farbübergängen zu erreichen.
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Im wesentlichen besteht nur ein einziger Weg, eine individuelle Zahnnachbildung
herzustellen, und dies ist der sog. nasse Weg, bei dem eine Masse aus vorpolymerisiertem
und monomeren Acrylat bei niedriger Temperatur geformt wird, von der dann Teile
abgeschnitten werden, ehe der Körper ganz erhärtet ist, worauf die fortgeschnittenen
Teile durch neue Masse mit anderer Farbgebung wieder ersetzt werden; schließlich
wird dann der Körper unter weiterer Druck- und Hitzebehandlung zu dem fertigen künstlichen
Zahn erhärten gelassen.
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Ein auf diese nasse Weise hergestellter künstlicher Zahn kann in
Form und Färbung individuell
sein, aber die zilvor beschriebene
Herstellungsweise ist nicht geeignet, größere Serien von übereinstimmenden Zähnen
anzufertigen, was jedoch erforderlich ist, wenn die Herstellungskosten gesenkt werden
sollen. Das kommt daher, daß die Anzahl der Schichten, aus denen die nasse Masse
aufgebaut wird, verringert werden muß und die Schichten die Neigung haben, zu fließen,
so daß sie nicht genau plaziert und bemessen werden können.
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Ein anderer Weg zur Herstellung künstlicher Zähne besteht darin,
daß vorpolymerisiertes Acryiat gewöhnlich in fein granulierter Form in einer Preßform
bei hoher Temperatur geformt wird. Dieses Verfahren wird als trockenes bezeichnet,
da hierbei keine Flüssigkeit verwendet wird. Es erspart gegenüber dem nassen Verfahren
Arbeit, ist daher billig und besser für eine größere Produktion geeignet, so daß
es in der Praxis den Vorzug erhalten hat.
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Es hat sich indessen als schwierig erwiesen, einen naturgetreuen
künstlichen Zahn mittels des trockenen Verfahrens herzustellen und die erforderliche
individuelle Besonderheit des durchscheinenden Überzuges zu erreichen, was daher
kommt, daß beim trockenen Verfahren die Herstellung mit einem Überschuß des Ausgangsstoffes
durchgeführt werden muß, von dem dann ein Teil während des Pressens abgedrückt wird,
so daß ein Zerfließen des Werkstoffes und dadurch ein Verlaufen der Schichten verursacht
wird, die zuvor in der Form aus pulverisiertem Füllstoff aufgebaut worden waren.
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Der Erfindung liegt vor allem die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
anzugeben, bei dem die Nachteile des trockenen Verfahrens vermieden und größere
Serien identischer künstlicherAcrylatzähne hergestellt werden können. Die Erfindung
offenbart ein einfaches und billiges Verfahren, um mit großer Genauigkeit die gewünschte
Farbgebung zu erreichen, so daß eine Standardherstellung einer Reihe von Grundtypen
von Zähnen bzw. Zahnkörpern durchgeführt werden kann, die dann gegebenenfalls vor
dem Einsetzen in den Mund noch weiter ano geglichen werden können.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele. der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Fig. I einen Längsschnitt durch die -zweiteilige Form, entsprechend
Linie I-I der Fig. 2, Fig. 2 eine Draufsicht auf die untere Formhälfte der Fig.-I,
Fig. 3, 4, 5 Längsschnitte durch die untere Formhälfte während verschiedener Stadien
der Füllung, Fig 6 einen Längsschnitt entsprechend Fig. 1 nach FüIlung mit Kunstharzmasse
vor dem Zusammenpressen, Fig 7 einen Längsschnitt durch den fertig geformten Zahnkörper,
Fig. 8 den Zahnkörper der Fig. 7 nach dem Fertigschleifen zu einem in den Mund einsetzbaren
Schneidezahn, Fig. g einen Querschnitt durch den fertigen Zahn der Fig. 8.
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Die in Fig. 1 bis 6 gezeigten Teile der zweiteiligen Form enthalten
Formmulden für zwei Zähne, deren Achsen senkrecht aufeinanderstehen. Diese Darstellung
wurde gewählt, um die Zahnherstellung sowohl im Längs- als auch gleichzeitig im
Querschnitt veranschaulichen zu können. Die Form kann aus Gips oder besser aus Metall
bestehen. Oberteil I und Unterteil 2 der Form besitzen für jeden der beiden herzustellenden
Schneidezähne die Formmulden I' und 2'. Die Mulde 2' im Unterteil 2 nimmt die Vorderseite
und die die Schneide bildenden Werkstoffteile auf, während die Mulde I' im Oberteil
1 den rückwärtigen Zahnteil bildet. Die Mulde 2' in dem Unterteil 2 ist stärker
ausgefräst, so daß die Trennungsebene zwischen den beiden Formteilen I und 2 so
hoch liegt, daß die Vorderseite und die Schneide des Zahnes in dem Unterformteil
2 gebildet wird.
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An der Stelle, an der die Zahnschneide gebildet wird, ist die untere
Mulde 2' bei 3 im wesentlichen senkrecht ausgefräst. Die Zahnschneide ist der dem
Halsteil des Zahnes, mit dem er im Munde befestigt wird, entgegengesetzte Teil.
Die Mulde I' im Oberteil I hat geneigte Wandungen, die eine etwa pyramidenstumpfförmige
Form des hinteren Zahnteiles ergeben. Diese Mulde 1' ist in der Längsrichtung kürzer
gehalten als die das Vorderteil des Zahnes bildende untere Mulde 2' und so angeordnet,
daß beim Zusammenpressen der beiden Formhälften die untere Mulde bei der Zahnschneide
eine Tasche bildet. Der Vorteil dieser Ausbildung wird später erläutern.
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Bei der Herstellung eines Schneidezahnes wird zunächst pulverisiertes
oder fein granuliertes Acrylat genommen, das durchscheinend-und leicht blaßgrau,
blaßgelbgrau oder blaßrotgrau gefärbt ist, und mit einer flüchtigen Flüssigkeit
benetzt, die das Acrylat nicht löst, z. B. Alkohol, der aber ein geringer Be-- trag
-eines Lösungsmittels für Acrylat, wie Chloroform.4d. dgl., zugesetzt ist, und zwar
in solcher Menge, daß eine plastische Masse entsteht. Diese Masse wird in der Mulde
2' des Unterteiles 2 der Form mittels eines geeigneten Spatels so eingebracht, daß
entsprechend Fig. 3 ein Überzug 4 an den Wänden und dem Boden der Mulde verbleibt.
Hierbei wird der Spatel gegen den Teil 3 der Form abgeklopft, so daß der Überzug
4 sich etwas von der oberen Kante der Schneide löst, d. h. von der oberen Ebene-
der unteren Formhälfte. Selbstverständlich kann die Länge des Überzuges in der Mulde
2' je nach den gewünschten Effekten verschieden lang sein. Der Überzug 4 wird dann
trocknen gelassen; vorher werden jedoch geeignete Vertiefungen 5 an seiner inneren
Seite angebracht, so daß der Überzug verschiedene Dicke bekommt. Diese Vertiefungen
5 werden zweckmäßig mit einem Sonderwerkzeug vorgenommen, das es gestattet, die
Vertiefungen jeweils genau an derselben Stelle anzubringen, wenn mehrere gleiche
Zähne hergestellt werden sollen. Gegebenenfalls werden außerdem einige wenige Löcher
6 im Überzug angebracht, um Ausbesserungen und Kieselerdeflillungen nachahmen zu
können.
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Nachdem der Überzug 4 gut erhärtet ist, werden an seiner Innenseite
passende Farbpunkte 7 durch Einbringen geringer Mengen von farbigem, trockenem,
granuliertem Acrylat vorgesehen, die insbeson-
dere in die Vertiefungen
eingebracht werden. In diesem Stadium entspricht die Füllung der Darstellung der
Fig. 4; sie ist nun so weit fertig, daß die Mulde ganz mit Kunstharzmasse gefüllt
werden kann.
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Hierfür wird einerseits pulverisiertes oder fein granuliertes Acrylat
von gelber oder beinähnlicher Färbung genommen und in trockenem Zustand in den Teil
der Mulde 2' gebracht, der den Hals und Hauptteil des Schneidezahnes bilden soll,
also in den der Zahnschneide 3 abgewendeten Teil, und zwar derart, daß der gelbe
Füllstoff ein Häufchen 8 bildet, wie in Fig. 5 gezeigt. Andererseits wird noch fein
granuliertes oder pulverisiertes Acrylat in der zur Bildung des Überzuges 4 -verwendeten
Beschaffenheit, aber in trockenem Zustande, zu einem weiteren Häufcheng, und zwar
nahe der Zahnschneide 3, eingebracht. Um einen plötzlichen Übergang vom gelben undurchsichtigen
Füllstoff des Häufchens 8 zu dem durchsichtigen, blaßgrauen Füllstoff des Häufchens
g zu vermeiden, werden mit einem Spatel od. dgl. Werkzeug die Füllstoffe 8 und 9
an der Übergangsstelle 10 vermischt.
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Jetzt ist die untere Form2 fertig zur letzten Hitzebehandlung. Es
werden noch die Mulden I' der Oberform I mit im wesentlichen dem gleichen Füllstoff
wie für das Häufchen8 versehen, d. h. mit pulverisiertem oder fein granuliertem
Acrylat von gelber oder beinartiger Färbung; die Füllung II wird so in die Mulden
I' gepreßt, daß sie beim Zusammenbringen der beiden Formhälften, wie dies Fig. 6
zeigt, nicht herausfällt.
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Die zusammengefügte Form wird nun in an sich bekannter Weise einer
Hitze- und Druckbehandlung unterworfen, so daß der eingebrachte Füllstoff zu einem
festen Körper schmilzt oder sintert. Dabei bleiben während des gesamten Schmelz-
und Sinterungsvorganges die einzelnen Komponenten des Füllstoffes im wesentlichen
an der gleichen Stelle, und vor allem ist dasjenige Ende des Formkörpers, das die
Zahnschneide bilden soll, vollkommen gegen ein Verrutschen gesichert, da es in der
obenerwähnten und durch die senkrechte Wandung 3 gebildeten Tasche liegt.
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Nach Beendigung der Hitzebehandlung kann aus der Form ein Körper
12 entnommen werden, der etwa das Aussehen der Fig. 7 hat, in der mit der strichpunktierten
Linie 13 die Lage der Trennungsebene zwischen den beiden Formhälften nochmals angedeutet
ist. Der linke Teil des Körpers 12 der Fig. 7 besteht im wesentlichen aus dem durchscheinenden
Werkstoff des Häufchens g der Fig. 5, während der rechte Teil aus dem undurchsichtigen
Stoff des Häufchens 8 der Fig. 5 und dem entsprechenden Füllstoff II der oberen
Mulde 1' besteht. Der untere Teil des Körpers I2 ist fast über seine gesamte Länge
und Breite mit dem Überzug 4 versehen, der die Vorderansicht 14 des fertigen Schneidezahnes
abgibt.
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Der Körper I2 der Fig. 7 wird nun fertig zugerichtet, indem er durch
Schleifen oder Schneiden in seine endgültige Form gebracht wird. Hierbei wird vor
allem der hintere keilförmige Teil 15 hinter der Zahnschneide fortgenommen, der
in der obenerwähnten, links von der Schneidekante liegenden Tasche 3 der Unterform
gebildet wurde, so daß der Zahn eine scharfe und wirklichkeitstreue Schneidekante
entsprechend der linken Seite der Fig. 8 erhält, die aus dem durchscheinenden und
leicht schattierten Überzugsstoff 4 gebildet wurde. Der innere und Halsteil I6 des
Zahnes hat ein unbestimmtes, undurchsichtiges Aussehen, was auf das Durchscheinen
des gelben oder beinartigen Farbtones des hinteren Zahnkörpers durch den durchscheinenden
und schillernden Überzugsstoff 4 zurückzuführen ist.
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Die unterschiedliche Dicke des Überzuges 4 läßt die Farbwirkung ganz
unbestimmt erscheinen, wozu noch die auf seiner Rückseite eingeschmolzenen Farbflecke
7 kommen, so daß das Aussehen des fertigen Zahnes von einem natürlichen kaum zu
unterscheiden ist.
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Das Verfahren der Erfindung kann selbstverständlich mit anderen Füllstoffen
durchgeführt werden und kann auch, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen,
abgeändert oder z. B. in der Weise vereinfacht werden, daß nur die Zahnfront unter
Fortlassung des pyramidenstumpfartigen Rückteiles hergestellt wird, oder es können
auch in mehreren Arbeitsgängen mehrere Überzüge verschiedener Durchlässigkeit verfertigt
werden, an Stelle eines einzigen entsprechend der obigen Beschreibung.
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Ferner können Form, Aussehen und Zusammensetzung der nach der Erfindung
hergestellten Zähne in weiten Grenzen geändert werden.
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I)ATENTANSPr\UCTIE: I. Verfahren zur Herstellung künstlicher Zähne
aus Kunstharzen, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Formmulde (2') eine verhältnismäßig
dicke Überzugsschicht (4) aus einer durchscheinenden plastischen Masse gebracht
wird, die vorzugsweise aus fein granuliertem Acrylat, das wenigstens zum Teil mit
einer Acrylat lösenden Flüssigkeit angefeuchtet ist, besteht, worauf die Formmulde
über der Überzugsschicht (4) mit granuliertem und trockenem Acrylat angefüllt und
die Füllmasse in an sich bekannter Weise einer Hitze- und Druckbehandlung zur Herstellung
eines festen Körpers (I2) unterworfen wird, der dann durch Beschneiden oder Schleifen
in die endgültige Zahnform (I6) gebracht wird.