RU2063727C1

RU2063727C1 - Kiln for roasting of ceramic dental prostheses

Info

Publication number: RU2063727C1
Authority: RU
Inventors: И.Б. Долбнев; Г.В. Синица; В.Н. Кульчицкий
Original assignee: Долбнев Игорь Борисович
Priority date: 1992-02-24
Filing date: 1992-02-24
Publication date: 1996-07-20

Abstract

FIELD: stomatology. SUBSTANCE: the process of ceramics drying of the kiln table is controlled both by electronic method with the aid of chamber heating and by slow closing of the chamber by means of an electric motor, its shut-down at a certain level above the article. The temperature in the drying zone can be maintained at the preset level during the required period of time (step), after drying further roasting of ceramics is performed according to the program preset by the operator. The process of cooling after drying can also be accomplished with a delay at a preset temperature. The preset temperature for a definite time interval is provided in the zone of the article not only by electronic control of heater operation but also by automatic arrangement of the heating chamber relative to the article, which provides a high precision of the temperature-time conditions of roasting. EFFECT: enhanced stability and linearity of temperature- time characteristics of roasting. 5 dwg

Description

Предполагаемое изобретение относится к медицине, а именно к зубопротезной технике и может быть использовано при изготовлении керамических и металлических зубных протезов индивидуального изготовления в условиях стоматологических поликлиник. The alleged invention relates to medicine, namely to a prosthetic technique and can be used in the manufacture of ceramic and metal dentures individually manufactured in dental clinics.

Известны печи для обжига аналогичного назначения отечественного (СНВЛ-0,08.05/11-М1 ТУ 162531.580-77) и зарубежного производства. Из зарубежных печей можно отметить, например, печь "Програмат Р-20" фирмы Ивоклар АГ (Лихтенштейн), в которой нагревательная камера поднимается вверх и наклоняется назад по отношению к столику печи. Целую серию печей с вертикальным подъемом рабочего столика в нагревательную камеру выпускает фирма Вита (Германия). Это модели Вита Вакумат 50, 100, 200 и 300. Все они с микропроцессорным программным управлением и обеспечивают режимы обжига керамических масс фирмы Вита. Known furnaces for roasting a similar purpose of domestic (SNVL-0.08.05 / 11-M1 TU 162531.580-77) and foreign production. Among foreign furnaces, one can note, for example, the Programat R-20 furnace by Ivoklar AG (Liechtenstein), in which the heating chamber rises and tilts backward relative to the furnace table. A series of furnaces with a vertical elevation of the working table in the heating chamber is produced by Vita (Germany). These are Vita Vakumat models 50, 100, 200 and 300. All of them are microprocessor-controlled and provide firing regimes for ceramic materials produced by Vita.

Фирма Дентсплай (США) производит подобные печи (Мультимат МС П), отличающиеся в основном тем, что вертикально смещается не столик, а нагревательная камера. Такой же принцип заложен и в конструкцию печей ФК 230 (полуавтоматической и ФК-200 (автоматической) итальянской фирмы АБА Медиоланум. Dentsplay (USA) manufactures such furnaces (Multimat MS P), characterized mainly in that the heating chamber is not shifted vertically, but the table. The same principle is laid down in the design of furnaces FC 230 (semi-automatic and FC-200 (automatic) of the Italian company ABA Mediolanum.

В качестве анализа обзора уровня техники следует сказать, что упомянутые конструкции печей имеют те или иные недостатки. As an analysis of the review of the prior art, it should be said that the above-mentioned furnace designs have certain disadvantages.

Основной недостаток это нелинейность обеспечиваемых ими температурно-временных характеристик. Наглядно это видно на графиках режимов, приведенных, например в проспекте фирмы Ивоклар, где отчетливо показан пологий характер кривых изменения температур. The main disadvantage is the nonlinearity of the temperature-time characteristics they provide. This is clearly seen on the graphs of the modes shown, for example, in the prospectus of the Ivoklar company, which clearly shows the gentle nature of the curves of temperature changes.

В то же время исследования структурных преобразователей керамической массы при обжиге показали их линейный характер (см. а.с. СССР N 1470291, Бюл. 13, 1989 г.). Пологие кривые не обеспечивают стабильности протекания процессов в массе керамики. Температура в какой-то момент ниже требуемой, а затем превышает требуемую. Эти известные печи могут обеспечить суммарное количество, подаваемого к протезу из керамики, в то время когда требуются точное выдерживание не только суммарного, но и ежемоментного температурного режима в каждой из фаз структурных превращений керамики. Пологость температурно-временных характеристик влечет за собой появление брака в керамике, который может выявиться не сразу, а далее, в процессе эксплуатации протеза у пациента. At the same time, studies of structural converters of ceramic mass during firing showed their linear nature (see AS USSR N 1470291, Bull. 13, 1989). Gentle curves do not ensure the stability of the processes in the mass of ceramics. The temperature at some point is lower than required, and then exceeds the required. These known furnaces can provide the total amount supplied to the prosthesis made of ceramics, while it is required to accurately maintain not only the total, but also momentary temperature conditions in each phase of the structural transformations of ceramics. The flatness of the temperature-time characteristics entails the appearance of a defect in ceramics, which may not be detected immediately, and then, during the operation of the prosthesis in a patient.

Известна печь для обжига керамических зубных протезов по авторскому свидетельству N 1607795, авторов И.Б. Долбнева, В. П.Зайцева, Г.В.Синицын и В. С. Сирунянца, выпускаемая серийной в г.Краснодаре под названием "АлгаВст" СП "Авиценна", принятая заявителем за прототип. Эта печь выгодно отличается от перечисленных выше печей целым рядом особенностей, которые ликвидируют недостатки имеющиеся в той или другой конструкции. Known kiln for firing ceramic dentures according to copyright certificate N 1607795, the authors I. Dolbneva, V.P. Zaitseva, G.V. Sinitsyn and V.S. Sirunyantsa, produced in serial in Krasnodar under the name "AlgaVst" JV "Avicenna", adopted by the applicant for the prototype. This furnace compares favorably with the above-listed furnaces with a number of features that eliminate the disadvantages present in one or another design.

Например, рассматривая условия стабильности поддерживания вакуума, можно отметить, что они зависят не только от работы вакуумной системы, но и от конструкции нагревательной камеры, ее крепления и механизма подъема. Цилиндрическая опускаемая камера печи Алга обеспечивает своим весом более плотное прилегание и уплотнение в начале работы вакуумной системы, когда еще не начали действовать силы атмосферного давления, то есть камера быстрее наберет воздух. Крепление камеры в подвешенном состоянии позволяет избежать перекосов при ее опускании. For example, considering stability conditions for maintaining a vacuum, it can be noted that they depend not only on the operation of the vacuum system, but also on the design of the heating chamber, its fastening, and the lifting mechanism. The cylindrical lowering chamber of the Alga furnace provides its weight with a tighter fit and seal at the beginning of the operation of the vacuum system, when atmospheric pressure forces have not yet begun to act, that is, the chamber will quickly gain air. Mounting the camera in a suspended state allows you to avoid distortions when lowering it.

Далее, все известные конструкции печей размещают датчик температуры примерно в центре полости нагрева камеры. Это обстоятельство приводит к тому, что температура непосредственно самого протеза, а точнее зоны его нахождения остается вне точного контроля. В печи-прототипе датчик температуры размещен на рабочем столике непосредственно в зоне размещения протеза и взаимодействует с блоком регулирования температуры, причем в состав устройства дополнительно введен блок синхронизации температурно-временных характеристик. Это обеспечивает точность соблюдения температурного режима обжига зубного протеза. Further, all known furnace designs place a temperature sensor approximately in the center of the chamber heating cavity. This circumstance leads to the fact that the temperature of the prosthesis itself, or rather the zone of its location, remains outside of precise control. In the prototype furnace, a temperature sensor is placed on the work table directly in the area of the prosthesis placement and interacts with the temperature control unit, and the synchronization unit for temperature-time characteristics is additionally introduced into the device. This ensures the accuracy of the temperature regime of firing of the denture.

Печь для обжига керамических зубных протезов по а.с. 1607795 прототип состоит из цилиндрической (нагревательной камеры, выполненной в форме вертикального колпака, нагревательной камеры с рабочей полостью, нагревателями и теплоизоляцией, шкафа управления содержащего блок задания, блок управления циклом обжига, блок синхронизации температурно-временных параметров, блок регулирования температуры и блок управления электродвигателем. На панели управления шкафа имеется табло индикатора температуры, индикаторная лампочка нагрева камеры, индикатор времени, ручки установки задания температуры, индикаторная лампочка нахождения изделия в периоде обжига, кнопка контроля температуры, кнопка включения и выключения системы охлаждения камеры, кнопка пуска программы, кнопка прерывания цикла обжига на любом этапе и возврата печи в исходное положение. Все элементы с поддоном и рабочим столиком, на котором установлен датчик температуры. (См. приложение-описание изобретения к авторскому свидетельству N 1607795). Элементы управления печи включают блок задания, блок загрузки и выгрузки и выбора режимов, блок синхронизации температурно-временных характеристик, блок регулирования температуры с датчиком температуры. Ceramic denture firing furnace according to A.S. 1607795, the prototype consists of a cylindrical (heating chamber made in the form of a vertical hood, a heating chamber with a working cavity, heaters and insulation, a control cabinet containing a task unit, a firing cycle control unit, a temperature-time parameter synchronization unit, a temperature control unit and an electric motor control unit There is a temperature indicator board on the control panel of the cabinet, an indicator light for heating the camera, a time indicator, knobs for setting the temperature reference, Indicator light when the product is in the firing period, temperature control button, on / off button of the camera cooling system, program start button, button to interrupt the firing cycle at any stage and return the furnace to its original position.All elements with a tray and a work table on which the sensor is mounted temperature. (See the application description of the invention to the copyright certificate N 1607795.) The furnace controls include a task unit, a loading and unloading and mode selection unit, a temperature-time synchronization unit x characteristics, temperature control unit with temperature sensor.

В описании печи по а.с. N 1607795 приведена диаграмма обжига зубного протеза. Как видно из диаграммы, после включения печи и задания режима обжига, происходит опускание камеры печи, ее закрытие и обеспечивается линейный рост температуры до заданной температуры обжига, после достижения которой происходит остановка дальнейшего нагрева изделия, поддержание температуры на уровне максимально заданном в течение определенного времени, после чего происходит линейное уменьшение температуры в камере. In the description of the furnace by a.s. N 1607795 shows a diagram of firing a denture. As can be seen from the diagram, after turning on the furnace and setting the firing mode, the furnace chamber is lowered, closed, and the temperature rises linearly to the set firing temperature, after which the further heating of the product is stopped, the temperature is maintained at the maximum set level for a certain time, after which there is a linear decrease in temperature in the chamber.

Как известно, процесс обжига керамического покрытия зубного протеза предусматривает проведение сушки керамики при температуре 95-110^oC, спекание при температуре 930-1100^oC в течение 1-2 минут и охлаждение до комнатной температуры. Существенное влияние на качество керамического покрытия зубного протеза оказывает правильность проведения сушки перед обжигом. Все известные конструкции печей, в том числе и конструкция печи, принятой за прототип предусматривают проведение сушки изделия ан столике печи у входа в разогретую камеру или при закрытии холодной камеры путем постепенного подъема температуры.As you know, the process of firing the ceramic coating of the denture involves drying the ceramics at a temperature of 95-110 ^o C, sintering at a temperature of 930-1100 ^o C for 1-2 minutes and cooling to room temperature. A significant effect on the quality of the ceramic coating of the denture is provided by the correctness of the drying before firing. All known furnace designs, including the design of the furnace adopted as a prototype, include drying the product on the furnace table at the entrance to the heated chamber or when closing the cold chamber by gradually raising the temperature.

Проведенные нами экспериментальные исследования способов обжига металлокерамических зубных протезов позволили разработать наиболее оптимальный способ обжига, обеспечивающий высокое качество керамического покрытия (см. а.с. N 1470291 по заявке N 4206427/28-14, Бюл. N 13, 1989 г. Авторы: И.Б.Долбнев, В. П. Зайцев, Г.В.Козельский и В.С.Сирунянц "Способ изготовления металлокерамических зубных протезов"). Этот способ предусматривает, в частности, проведение сушки каждого из слоев керамической массы путем нагрева со скоростью нагрева 30-40^oС в минуту до 100^oC и выдержкой при этом температуре в течение 2 3 минут, причем сушка производиться в вакууме. Следует отметить, что большинство керамических масс зарубежных и отечественных не требуют (согласно инструкции) сушки при вакууме, но то, что выдержка температуры сушки изделия на определенном уровне температуры должна иметь место для любой керамической массы, не вызывает сомнений или разногласий. Как уже было отмечено выше в конструкции печи-прототипа не предусмотрено обеспечение выдержки зубного протеза с керамической массой, в периоде сушки при стабильной заданной температуре (например 100 110^oC), а происходит линейный рост температуры с заданной скоростью до температуры обжига, выдержка при температуре обжига и охлаждения.Our experimental studies of firing metal-ceramic dentures allowed us to develop the most optimal firing method that provides high quality ceramic coatings (see A.S. N 1470291 according to application N 4206427 / 28-14, Bull. N 13, 1989. Authors: I .B.Dolbnev, V.P. Zaitsev, G.V. Kozelsky and V.S.Sirunyants "Method for the manufacture of ceramic-metal dentures"). This method provides, in particular, the drying of each of the layers of the ceramic mass by heating at a heating rate of 30-40 ^o C per minute to 100 ^o C and holding at this temperature for 2 to 3 minutes, and drying is carried out in vacuum. It should be noted that most ceramic masses of foreign and domestic do not require (according to the instructions) drying under vacuum, but the fact that holding the drying temperature of the product at a certain temperature level should take place for any ceramic mass does not raise doubts or disagreements. As already noted above, the design of the prototype furnace does not provide for endurance of the denture with ceramic mass in the drying period at a stable set temperature (for example 100 110 ^o C), but a linear increase in temperature occurs at a given speed to the firing temperature, holding at a temperature firing and cooling.

В способе обжига керамических зубных протезов по а.с. N 1470291 показано также, что охлаждение керамики после обжига имеет не менее важное значение. Охлаждение должно осуществляться со скоростью 35-40^oC в минуту до температуры 750-850^oC. При этом происходит постепенное затвердевание стекловидного компонента. Интервал снижения температуры от 810 до 750^oC является зоной полного затвердения. В этом интервале температуры изделие необходимо выдержать в течение 2 3 минут и только после этого проводится дальнейшее охлаждение, причем с регулируемой скоростью охлаждения 35-40^oC в минуту, что позволяет релаксировать большую часть внутренних напряжений, образующихся при высоких температурах.In the method of firing ceramic dentures according to as N 1470291 also shows that the cooling of ceramics after firing is no less important. Cooling should be carried out at a speed of 35-40 ^o C per minute to a temperature of 750-850 ^o C. In this case, the vitreous component gradually hardens. The temperature reduction range from 810 to 750 ^o C is the zone of complete hardening. In this temperature range, the product must be maintained for 2 3 minutes and only after that further cooling is carried out, moreover, with an adjustable cooling rate of 35-40 ^o C per minute, which allows you to relax most of the internal stresses generated at high temperatures.

Все известные печи, также как и печь-прототип, не обеспечивают образование "ступеньки" (выдержка) при охлаждении до температуры 850-750^oC, а после открывания камеры процесс охлаждения протекает с нерегулируемой скоростью.All known furnaces, as well as the prototype oven, do not provide the formation of a “step” (holding) during cooling to a temperature of 850-750 ^o C, and after opening the chamber, the cooling process proceeds at an unregulated speed.

Задачу обеспечения проведения режима обжига керамических зубных протезов с наличием интервала сушки изделия и интервала при охлаждении технически решает предложенная конструкция печи для обжига, содержащая блок задания, блок управления циклом обжига, блок синхронизации временных параметров, блок регулирования температуры и блок управления электродвигателем, новизной которой по сравнению с прототипом является то, что процесс сушки изделия на столике печи регулируется как электронным путем с помощью нагрева, так и медленным закрыванием камеры при помощи электродвигателя, ее остановкой на каком-то уровне над изделием. При этом температура в зоне сушки может быть задана любая и может поддерживаться на заданном уровне в течение необходимого времени. Кроме того, после окончания периода спекания керамической массы при максимальной температуре и открытия камеры печи путем ее поднятия в печи-прототипе происходит нерегулируемый процесс охлаждения изделия на воздухе. Конструкция предложенной печи позволяет проводить процесс охлаждения изделия с определенной скоростью и позволяет осуществить в зоне охлаждения изделия выдержку при заданной температуре в течение необходимого времени (ступеньку), причем камеры печи в это время не поднимается полностью, а удерживается на каком-то уровне над изделием. Иными словами, заданная температура в зоне изделия обеспечивается не только электронным регулированием работы нагревателя, но и расположением нагревательной камеры по отношению к изделию, что обеспечивает очень высокую точность проведения температурно-временного режима охлаждения с созданием ступеньки на этом охлаждении при заданной температуре на необходимый интервал времени. The task of ensuring the firing regime of ceramic dentures with a drying interval of the product and the interval during cooling is technically solved by the proposed design of the firing furnace, comprising a task unit, a firing cycle control unit, a time synchronization unit, a temperature control unit and an electric motor control unit, the novelty of which Compared with the prototype, the process of drying the product on the furnace table is regulated both electronically by heating and by slow closing I eat the camera with an electric motor, stopping it at some level above the product. Moreover, the temperature in the drying zone can be set to any and can be maintained at a predetermined level for the required time. In addition, after the period of sintering of the ceramic mass at the maximum temperature and the opening of the furnace chamber by raising it in the prototype furnace, an unregulated process of cooling the product in air occurs. The design of the proposed furnace allows the process of cooling the product at a certain speed and allows holding in the product cooling zone at a given temperature for the required time (step), and the furnace chamber at this time does not rise completely, but is held at some level above the product. In other words, the set temperature in the product zone is provided not only by electronic control of the heater, but also by the location of the heating chamber in relation to the product, which ensures very high accuracy of the temperature-time cooling regime with creating a step on this cooling at the given temperature for the required time interval .

Далее устройство печи будет описано на основе чертежей, где: на фиг. 1 показан общий вид печи с разрезом нагревательной камеры; на фиг. 2 изображена принципиальная блок схема управляющих элементов печи; на фиг. 3 - технологическая диаграмма работы печи; на фиг.4 схема узла логического управления электродвигателем; на фиг.5 схема преобразователя кода 33. Next, the furnace device will be described based on the drawings, where: in FIG. 1 shows a general view of a furnace with a section through a heating chamber; in FIG. 2 shows a schematic block diagram of the control elements of the furnace; in FIG. 3 is a process diagram of the operation of the furnace; figure 4 diagram of the node logical control of the electric motor; 5 is a diagram of a code converter 33.

Печь состоит из цилиндрической нагревательной камеры А с рабочей полостью Б, нагревателями В и теплоизоляцией Г, взаимодействующий с вертикальным подъемным механизмом Д, управляемым программным шкафом Е с панелью управления Ж, на которой расположены табло индикатора температуры 1, индикаторные лампочки нахождения изделия в периоде обжига 2, индикаторная лампа нагрева камеры 3, кнопки включения вакуума 4, задатчик скорости нагревания температуры в камере 5, задатчики времени нахождения изделия в периоде обжига (интервалы структурных превращений) 6, кнопка пуска программы 7, кнопка прерывания цикла обжига на любом этапе и возврата печи в исходное положение 8 кнопка временной остановки цикла обжига 9, задатчик рабочей температуры нагрева 10, индикаторная лампа вакуума в камере 17, индикатор времени 12. Управляющие элементы устройства (см. на фиг.2) включают блок задания 13, блок управления циклом обжига 14, блок синхронизации временных параметров 15, блок регулирования температуры 16, блок управления электродвигателем 17. The furnace consists of a cylindrical heating chamber A with a working cavity B, heaters B and heat insulation G, interacting with a vertical lifting mechanism D, controlled by a program cabinet E with a control panel Ж, on which there are a temperature indicator board 1, indicator lamps for finding the product in the firing period 2 , an indicator lamp for heating the chamber 3, buttons for turning on the vacuum 4, a speed dial for heating the temperature in the chamber 5, time switches for the product to be in the firing period (structural intervals settings) 6, start button for program 7, button for interrupting the firing cycle at any stage and returning the furnace to its initial position 8 button for temporarily stopping the firing cycle 9, setpoint for operating heating temperature 10, indicator lamp for vacuum in the chamber 17, time indicator 12. Control elements of the device (see FIG. 2) include a task unit 13, a firing cycle control unit 14, a timing parameter synchronization unit 15, a temperature control unit 16, an electric motor control unit 17.

Блок задания 13 состоит из задатчика скорости возрастания температуры 18, узла запуска 19, задатчика рабочей температуры нагрева 20, узла временных установок по интервалам 21, индикатора текущего времени интервала 22, аналого-цифрового преобразователя 23, индикатора температуры 24. Task unit 13 consists of a setpoint for the rate of increase of temperature 18, a start unit 19, a setpoint for the operating heating temperature 20, a set of temporary settings at intervals 21, an indicator of the current time of an interval 22, an analog-to-digital converter 23, a temperature indicator 24.

Блок управления циклом обжига 14 состоит из счетчика импульсов 25, триггера пуска цикла обжига 26, одновибратора 27, регистра сдвига номера текущего интервала 28, реверсивного счетчика импульсов 29, триггера ускоренного заполнения счетчика 30, компаратора напряжений 31, цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) 32. The firing cycle control unit 14 consists of a pulse counter 25, a firing cycle start trigger 26, a single vibrator 27, a shift register for the current interval number 28, a pulse counter 29, an accelerated filling counter 30, a voltage comparator 31, a digital-to-analog converter (DAC) 32 .

Блок синхронизации 15 состоит из преобразователя кода 33, счетчика-делителя 34, генератора пилообразного напряжения 35, генератора-синхроимпульсов 36. The synchronization block 15 consists of a code converter 33, a divider counter 34, a sawtooth voltage generator 35, and a clock generator 36.

Блок регулирования температуры 16 состоит из компаратора напряжений 37, усилителя-сумматора 38, узла управляемого выпрямителя 39, фильтра низкой частоты 40. Блок связан с нагревателем 44 и термодатчиком 45. The temperature control unit 16 consists of a voltage comparator 37, an adder-amplifier 38, a controlled rectifier unit 39, a low-pass filter 40. The unit is connected to a heater 44 and a temperature sensor 45.

Блок управления электродвигателем 17 состоит из источника опорного напряжения 41, компаратора напряжений 42, логического узла управления электродвигателем 43. Блок связан с датчиком закрытого положения камеры 46, электродвигателем 47, датчиком открытого положения камеры 48. The control unit of the electric motor 17 consists of a reference voltage source 41, a voltage comparator 42, a logical control unit of the electric motor 43. The block is associated with a closed position sensor of the camera 46, an electric motor 47, and an open position sensor of the camera 48.

Печь работает следующим образом. The furnace operates as follows.

При подаче электропитания на панели высвечивается значение температуры окружающей среды (табло 1). When applying power to the panel displays the value of the ambient temperature (display 1).

Оператор проводит программирование цикла обжига в следующем порядке: - устанавливает на задатчике 10 рабочую температуру обжига; на задатчике времени первого интервала 6 (левый задатчик) устанавливает время сушки изделия; на задатчике скорости нарастания температуры второго интервала 5 устанавливает необходимую скорость нарастания температуры; на задатчике времени третьего интервала 6 (верхний задатчик) устанавливает время выдержки рабочей температуры в камере; на задатчике времени четвертого интервала 6 (правый нижний задатчик) устанавливают время остывания камеры; нажимая кнопки 4 включения вакуума задает включение вакуума во втором (левая кнопка) и третьем (правая кнопка) интервала цикла обжига. The operator carries out programming of the firing cycle in the following order: - sets the firing operating temperature on the dial 10; on the time dial of the first interval 6 (left dial) sets the drying time of the product; on the setpoint of the rate of rise of temperature of the second interval 5 sets the necessary rate of rise of temperature; on the time dial of the third interval 6 (upper dial) sets the exposure time of the operating temperature in the chamber; on the time dial of the fourth interval 6 (lower right dial) set the cooling time of the camera; pressing the buttons 4 for switching on the vacuum sets the inclusion of vacuum in the second (left button) and third (right button) interval of the firing cycle.

Печь готова к проведению цикла обжига. The furnace is ready for a firing cycle.

Далее оператор проводит цикл обжига в следующем порядке: устанавливает изделие в рабочую зону и нажимает кнопку пуска программы 7 на индикаторе времени 12 высвечивается время первого интервала обжига, загорается лампа первого интервала 2 (вторая слева), нагревательная камера закрывается. Производится предварительный нагрев в камере до 100-110^oC и эта температура поддерживается в течение первого интервала времени. При этом периодически работает лампа нагревания камеры 3, а на табло температуры 1 индицируется цифровое значение температуры. В случае, если в рабочей камера была высокая остаточная температура от предыдущего обжига, то камера медленно закрывается, поддерживая температуру на изделии в 100-110^oC и после истечения времени первого интервала камера закрывается полностью. При этом: лампа первого интервала 2 гаснет, лампа второго интервала 2 (третья слева) загорается, табло времени 12 гаснет, если нажата кнопка вакуума второго интервала включается вакуум и по достижении им нормы загорается лампа вакуума 11. Происходит нагрев со скоростью, установленной на задатчике скорости 5. При этом работает лампа индикации нагрева 3 камеры и табло индикации температуры 1. По достижении температуры в камере установленной на задатчике температуры 10 включается третий интервал. При этом: лампа второго интервала гаснет, лампа третьего интервала 2 (четвертная слева) загорается. На табло времени 12 загорается время третьего интервала, при нажатой кнопке 4 (правая) включается вакуум, в течение времени третьего интервала происходит поддерживание температуры в камере. После окончания времени третьего интервала гаснет лампа третьего интервала, загорается лампа четвертого интервала 2 (справа), выключается вакуум, происходит регулируемое остывание камеры до температуры 700^oC. После достижения температуры 700^oC начинается медленное открывание камеры в течение оставшегося времени четвертого интервала, И, после окончания времени остывания, камера открывается полностью. На этом цикл обжига закончен.Next, the operator carries out the firing cycle in the following order: sets the product into the working area and presses the start button of program 7 on the time indicator 12, the time of the first firing interval is displayed, the lamp of the first interval 2 lights up (second from the left), the heating chamber closes. Pre-heating in the chamber to 100-110 ^o C and this temperature is maintained for the first time interval. In this case, the heating lamp of chamber 3 periodically works, and a digital temperature value is displayed on the temperature display 1. If the working chamber had a high residual temperature from the previous firing, then the chamber slowly closes, maintaining the temperature on the product at 100-110 ^o C and after the expiration of the time of the first interval, the chamber closes completely. At the same time: the lamp of the first interval 2 goes out, the lamp of the second interval 2 (third from the left) lights up, the time display 12 goes off, if the vacuum button of the second interval is pressed, the vacuum turns on and when it reaches the norm the vacuum lamp 11 lights up. Heating occurs at the speed set on the control unit speed 5. At the same time, the heating indicator lamp 3 of the camera and the temperature indicator board 1 work. Upon reaching the temperature in the chamber installed on the temperature setpoint 10, the third interval is turned on. At the same time: the lamp of the second interval goes out, the lamp of the third interval 2 (quarter on the left) lights up. On the time display 12, the time of the third interval lights up, when the button 4 is pressed (right), the vacuum is turned on, during the time of the third interval the temperature in the chamber is maintained. After the end of the time of the third interval, the lamp of the third interval goes out, the lamp of the fourth interval 2 lights up (on the right), the vacuum turns off, the chamber cools down to a temperature of 700 ^° C. After reaching a temperature of 700 ^° C, the chamber begins to slowly open for the remaining time of the fourth interval, AND , after the cooling time has ended, the camera opens fully. This completes the firing cycle.

При выполнении описанных операций процесса система управления работает следующим образом. Перед началом работы в блоке задания 13 с помощью узлов; задатчика скорости возрастания температуры 18, задатчика рабочей температуры нагрева 20, узла временных установок по интервалам 21 устанавливают временные температуры уставки. В исходном положении триггер пуска 26 обнуляет регистр сдвига номера текущего интервала 28 и счетчики 25, 29, запрещает работу генератора 36. When performing the described process operations, the control system operates as follows. Before starting work in task block 13 using nodes; the setpoint of the rate of increase of temperature 18, the setpoint of the operating heating temperature 20, the temporary installation unit at intervals 21 set the temporary setpoint temperatures. In the initial position, the start trigger 26 resets the shift register number of the current interval 28 and counters 25, 29, inhibits the operation of the generator 36.

При поступлении команды от узла запуска 19 триггер 26 устанавливается в рабочее состояние, при этом: одновибратор 27 записывает в первый разряд регистра 28 логическую единицу и устанавливает триггер 30 в рабочее состояние, разрешает работу генератора 36; регистр 28 через узел временных интервалом 21 устанавливает в счетчике 25 код времени первого интервала, устанавливает на первом входе ЦАП 32 код температуры 110^oC; через логический узел управления 43 включает двигатель 47, который закрывает камеру. Напряжение с термодатчика 45 через фильтр нижней частоты 40 поступает на второй вход компаратора напряжений 31, на первый вход которого приходит напряжение от ЦАП 32 и как только напряжение на втором входе компаратора 31 станет выше, чем на его первом входе, выход 31 через узел 43 отключает электродвигатель 47. При этом напряжение на выходе термодатчика 45 и фильтра 40 начинает уменьшится и как только напряжение на втором входе компаратора 31 станет ниже, чем на его первом входе выход 31 через узел 43 включает электродвигатель 47, камера еще больше закрывается напряжение на втором входе компаратора 31 снова возрастает и т.д. до полного закрытия камеры. После окончания времени первого интервала счетчик 25 через одновибратор 27 сдвигает логическую единицу из первого разряда регистра 2 во второй, при этом снимается код температуры 110^oC с первого входа ЦАП 32, триггер 30 снова устанавливается в исходное положение; счетчик 29 по первому входу начинает суммировать импульсы от счетчика-делителя 34, на первый вход которого приходит код деления с выхода преобразователя кода 33. Код числа импульсов с выхода счетчика 29 поступает на второй вход ЦАП 32. При этом код импульсов на втором входе ЦАП 32 быстро изменяется, а на выходе 32 быстро возрастает напряжение. Как только напряжение на первом входе компаратора 31 превысит напряжение на его втором входе срабатывает триггер 30 и своим выходом воздействуя на третий вход преобразователя кода 33 изменяет код деления на выходе 33 в соответствии с кодом от задатчика скорости 18, выход которого соединен с первым входом 33. При этом частота импульсов на выходе счетчика-делителя 34 становится пропорциональна коду деления на первом входе счетчика 34, на второй вход которого приходят и импульсы с выхода генератора 36. При этом на выходе ЦАП 32 напряжение начинает возрастать пропорционально скорости возрастания температуры установленной на задатчике 18. Это напряжение поступает на первый вход усилителя-сумматора 38. На его второй вход поступает напряжение с выхода фильтра 40. Эти два напряжения суммируются и результат суммирования между ними с выхода усилителя-сумматора 38 поступает на второй вход компаратора 37, на первый вход которого от генератора 35 поступает пилообразное напряжение, при этом на выходе компаратора 37 формируется широтно-модулированная последовательность, управляющая выпрямителем 39, причем длительность управляющего импульса будет тем больше, чем больше будет величина на выходе усилителя-сумматора 38. Управляемый выпрямитель 39 передает энергию, пропорционально длительности импульса входного сигнала в нагреватель 44. Объем камеры нагревателя и воздействует на термодатчик 45, выход которого подключен ко входу фильтра 40. При этом на его выходе изменяется уровень напряжения. Таким образом происходит регулирование температуры в камере.Upon receipt of a command from the start node 19, the trigger 26 is set to an operational state, wherein: the one-shot 27 writes a logical unit to the first bit of the register 28 and sets the trigger 30 to an operational state, allows the generator 36 to work; register 28 through the node time intervals 21 sets in the counter 25 the time code of the first interval, sets the temperature code 110 ^o C at the first input of the DAC 32; through the control logic 43 activates the engine 47, which closes the camera. The voltage from the temperature sensor 45 through the low-pass filter 40 is supplied to the second input of the voltage comparator 31, the first input of which receives voltage from the DAC 32 and as soon as the voltage at the second input of the comparator 31 becomes higher than at its first input, the output 31 disconnects through the node 43 an electric motor 47. In this case, the voltage at the output of the temperature sensor 45 and the filter 40 begins to decrease and as soon as the voltage at the second input of the comparator 31 becomes lower than at its first input, the output 31 through the node 43 turns on the electric motor 47, closing the camera The voltage at the second input of the comparator 31 increases again, etc. until the camera closes completely. After the end of the time of the first interval, the counter 25 through the one-shot 27 shifts the logical unit from the first bit of register 2 to the second, while the temperature code 110 ^o C is removed from the first input of the DAC 32, the trigger 30 is again set to its original position; the counter 29 at the first input starts to sum the pulses from the counter-divider 34, the first input of which is the division code from the output of the code converter 33. The code of the number of pulses from the output of the counter 29 is fed to the second input of the DAC 32. In this case, the pulse code at the second input of the DAC 32 changes rapidly, and output 32 rapidly increases voltage. As soon as the voltage at the first input of the comparator 31 exceeds the voltage at its second input, the trigger 30 fires and, acting on the third input of the code converter 33, changes the division code at the output 33 in accordance with the code from the speed controller 18, the output of which is connected to the first input 33. In this case, the pulse frequency at the output of the counter-divider 34 becomes proportional to the division code at the first input of the counter 34, the second input of which also receives pulses from the output of the generator 36. In this case, the voltage starts to increase at the output of the DAC 32 It is proportional to the rate of increase in temperature set on the setter 18. This voltage is supplied to the first input of the amplifier-adder 38. The voltage from the output of the filter 40 is supplied to its second input. These two voltages are summed and the result of the summation between them from the output of the amplifier-adder 38 is supplied to the second the input of the comparator 37, the first input of which from the generator 35 receives a sawtooth voltage, while the output of the comparator 37 forms a latitudinal modulated sequence that controls the rectifier 39, Rather, the duration of the control pulse will be the larger, the larger the value at the output of the amplifier-adder 38. The controlled rectifier 39 transfers energy proportionally to the duration of the pulse of the input signal to the heater 44. The volume of the heater chamber acts on the temperature sensor 45, the output of which is connected to the input of the filter 40 . At the same time, the voltage level changes at its output. Thus, the temperature in the chamber is regulated.

При этом счетчик 25 накапливает количество импульсов равное количеству импульсов в счетчике 29. Как только код импульсов счетчика 25 будет равен коду поступающему на его третий вход от задатчика рабочей температуры 20, вход которого соединен со вторым выходом регистра сдвига 28, запускается одновибратор 27, выход которого воздействует на первый вход регистра 28. Регистр 28 вторым выходом воздействуя на второй вход счетчика 29, прекращает счет импульсов последнего. При этом происходит остановка роста температуры в камере и начинается интервал выдержки, а счетчик 25 начинает счет импульсов интервала поддержания температуры. После окончания интервала поддержания первый выход счетчик 25 запускает одновибратор 27, который своим выходом воздействует на первый вход регистра 28, который третьим выходом переводит счетчик 29 в режим вычитания импульсов. Код числа импульсов на выходе счетчика 29 начинает уменьшаться. При этом температура в камере начинает уменьшаться, а направление на выходе фильтра 40 снижаться. Как только уровень напряжения на первом входе компаратора 42 станет меньше напряжения на втором входе, который соединен с выходом источника опорного напряжения 41, с выхода компаратора 42 поступает сигнал через узел 43 на включение двигателя 47, который начинает открывать камеру. При открывании камеры происходит дальнейшее уменьшение температуры, при этом напряжение на втором входе компаратора 31 становится меньше чем на его первом входе и выход компаратора 31 через второй вход узла 43 останавливает открывание камеры, т.к. счетчик 29 продолжает вычитание импульсов, то и на выходе ЦАП 32 напряжение продолжает уменьшаться. Когда напряжение на первом входе компаратора 31 станет меньше чем на втором, то выход компаратора 31 через второй вход узла 43 снова включит двигатель и камера продолжает дальнейшее открывание. Таким образом происходит регулируемый спад температуры в камере. При этом счетчик 25 продолжает счет времени интервала остывания камеры и по окончании счета своим первым выходом запускает одновибратор 27, который своим выходом воздействует на первый вход регистра 28. Регистр 28 третьим выходом воздействует на триггер 26, который устанавливается в исходное состояние. При этом, если камера была не полностью открыта, то выход триггера 26 через третий вход узла 43 выключает двигатель 47 и производит полное открывание камеры. На этом цикл обжигания заканчивается. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 In this case, the counter 25 accumulates the number of pulses equal to the number of pulses in the counter 29. As soon as the pulse code of the counter 25 is equal to the code supplied to its third input from the operating temperature setter 20, the input of which is connected to the second output of the shift register 28, a single-shot 27 is launched, the output of which acts on the first input of the register 28. Register 28, the second output acting on the second input of the counter 29, stops the count of pulses of the last. When this happens, the temperature in the chamber stops and the holding interval begins, and the counter 25 starts counting the pulses of the temperature maintenance interval. After the end of the maintenance interval, the first output counter 25 starts a one-shot 27, which acts on the first input of the register 28, which transfers the counter 29 to the pulse subtraction mode with the third output. The code of the number of pulses at the output of the counter 29 begins to decrease. In this case, the temperature in the chamber begins to decrease, and the direction at the outlet of the filter 40 decreases. As soon as the voltage level at the first input of the comparator 42 becomes less than the voltage at the second input, which is connected to the output of the reference voltage source 41, the output from the comparator 42 receives a signal through the node 43 to turn on the motor 47, which starts to open the camera. When the camera opens, a further decrease in temperature occurs, while the voltage at the second input of the comparator 31 becomes less than at its first input and the output of the comparator 31 through the second input of the node 43 stops the opening of the camera, because the counter 29 continues to subtract the pulses, then the output of the DAC 32 voltage continues to decrease. When the voltage at the first input of the comparator 31 becomes less than at the second, the output of the comparator 31 through the second input of the node 43 will turn on the engine again and the camera continues to open further. Thus, an adjustable temperature drop in the chamber occurs. At the same time, the counter 25 continues to count the time of the cooling down interval of the chamber and, at the end of the count, launches the one-shot 27 with its first output, which acts on the first input of the register 28. The register 28 acts on the trigger 26 with the third output, which is reset. Moreover, if the camera was not fully open, then the output of the trigger 26 through the third input of the node 43 turns off the engine 47 and makes the camera fully open. This completes the firing cycle. YYY2 YYY4

Claims

A ceramic denture firing furnace comprising a heating chamber with a working cavity, heaters, a task unit, a firing cycle control unit, a time synchronization unit, a temperature control unit and an electric motor control unit, characterized in that it is equipped with a heating speed setting unit, a code converter , a pulse counter, a setpoint for the operating heating temperature, a reversible pulse counter, a motor control logic node, a shift register for the number of the current interval ala, a digital analog converter, a unit of temporary settings at intervals, an indicator of the current time of an interval, a single vibrator, a reversible counter, a sync pulse generator, a firing cycle trigger, a start unit for low-frequency filter comparator, an adder-adder, a temperature indicator, a sawtooth generator, a counter-saw a divider controlled by a rectifier and a temperature sensor, while the output of the unit for setting the heating rate is connected to the first input of the code converter, the second input of which It is connected to the second input of the pulse counter, the input of the operating temperature setter, the second input of the reversible pulse counter, the fourth input of the motor control logic node and the second output of the shift register of the current interval number, the first output of which is connected to the sixth input of the motor control unit, the first input of the digital-to-analog converter and the input of the temporary installation unit at intervals, the output of which is connected to the output of the setpoint for the operating heating temperature and the third input of the counter and pulses, the second output of which is connected to the input of the indicator of the current time interval, and the first output of the counter is connected to the second input of the one-shot, the first input of which is connected to the first input of the pulse counter, the second input of the shift register, the fourth input of the reversible counter, the third input of the motor control unit, the input of the clock generator, the output of the start trigger of the firing cycle, the first input of which is connected to the start node, and the second with the third output of the shift register, the third input of the reverse counter and the fifth input of the motor control unit, the seventh input of which is connected to the output of the voltage comparator, the second input of which is connected to the output of the reference voltage source, and the first input with the output of the low-pass filter, the second input of the amplifier-adder, the second input of the voltage comparator, and the analog input a digital converter, the output of which is connected to the input of the temperature indicator, while the output of the pulse counter is connected to the second input of the digital-to-analog converter, the output of which is connected to the first input ode of the voltage comparator and the first input of the adder-amplifier, the output of which is connected to the second input of the voltage comparator, the first input of which is connected to the output of the sawtooth generator, the input of which is connected to the output of the clock generator and the first input of the counter-divider, the output of which is connected to the first input of the reverse counter and the fifth input of the pulse counter, the fourth input of which is connected to the output of the one-shot, the first input of the shift register and the first input of the trigger accelerated filling a sensor whose output is connected to the third input of the code converter, the output of which is connected to the second input of the counter-divider, while the output of the camera’s closed position sensor is connected to the first input of the motor control unit, the output of which is connected to the input of the motor, and the second input is connected to the output of the comparator voltage and the second input of the trigger, while the output of the voltage comparator is connected to the input of a controlled rectifier, the output of which is connected to the input of the heater, which acts on the temperature sensor 45 the output of which is connected to the input of the low-pass filter 40, in addition, the output of the open position sensor of the camera 48 is connected to the eighth input of the motor control unit.