WO2008031232A1 - Dispositif de poudrage d’un objet sur un support et contenant pour ce dispositif - Google Patents

Dispositif de poudrage d’un objet sur un support et contenant pour ce dispositif Download PDF

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WO2008031232A1
WO2008031232A1 PCT/CH2006/000486 CH2006000486W WO2008031232A1 WO 2008031232 A1 WO2008031232 A1 WO 2008031232A1 CH 2006000486 W CH2006000486 W CH 2006000486W WO 2008031232 A1 WO2008031232 A1 WO 2008031232A1
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WO
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container
particles
distribution
sieve
support
Prior art date
Application number
PCT/CH2006/000486
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English (en)
Inventor
Daniel Bertherin
Enrique Sanchez
Christian Udasse
Original Assignee
Timesa S.A.
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Publication date
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00—Dental prostheses; Making same
    • A61C13/12—Tools for fastening artificial teeth; Holders, clamps, or stands for artificial teeth
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00—Dental prostheses; Making same
    • A61C13/20—Methods or devices for soldering, casting, moulding or melting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C19/00—Apparatus specially adapted for applying particulate materials to surfaces
    • B05C19/04—Apparatus specially adapted for applying particulate materials to surfaces the particulate material being projected, poured or allowed to flow onto the surface of the work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05C9/00—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important
    • B05C9/08—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying liquid or other fluent material and performing an auxiliary operation
    • B05C9/14—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying liquid or other fluent material and performing an auxiliary operation the auxiliary operation involving heating or cooling

Definitions

  • the present invention relates to a device for dusting an object on a support, and a container specifically provided for this device.
  • the field of use to which the present invention is preferably attached is that of the adhesion of composite materials to metal, in particular of dental composite materials in the manufacture of restorative or cosmetic dentistry products.
  • the dental composite consists of neutral mineral fillers embedded in an organic matrix, such as a polymer or a dental resin.
  • the mineral fillers constitute the reinforcement (reinforcement, skeleton of the composite) and support the mechanical forces, while the matrix serves as protection and ensures the cohesion of the material structure.
  • This composite material offers properties, both physical and aesthetic, very similar to those of dentin and natural enamel, and far ahead of all other materials used in dentistry such as ceramics or former amalgam.
  • adhesion primers More or less elaborate, according to a methodology similar to that used in the automotive industry to fix the acrylic paints on the bodies.
  • This technique of hanging composite on metal comes up against two obstacles.
  • These adhesion primers being hydrophilic, the saliva on the one hand damages the effective and durable adhesion of the composite by infiltrating progressively between the latter and the metal.
  • the constraints masticatory which are of the order of 100kg / cm2 and which of course are unknown in the world of the automotive industry.
  • the dental crown and bridge frameworks are waxed beforehand on coronary preparations made of plaster made by the dental technician and taken from the impression by the dentist.
  • a fine dusting of alumina oxide is dusted onto this wax model.
  • a spoonful of corundum powder is taken from a metal spatula and heated beforehand on the flame of a gas burner such as a Bunsen burner.
  • a gas burner such as a Bunsen burner.
  • the wax model of this powder is dusted.
  • the grains of corundum thus heated penetrate the wax by falling on the model.
  • One of the aims of this method is to succeed in ensuring that these grains penetrate only half into the wax. The dexterity and experience of the practitioner will achieve such a result in a perfectly crafted way.
  • the wax model is placed in a mold to be covered with a dental cement. During this operation, the emerging parts of the corundum particles taken in the wax will be in turn taken in the cement that will harden during drying.
  • the model embedded in its cement mold is then placed in an oven so as to melt the wax and to evacuate it by one or more channels of casting planned beforehand.
  • the dental cement mold is then placed in a centrifuge in which will be injected a liquid metal (gold) during a very brief operation. This injection made under the effect of the centrifugal force will take the place of the wax and come to attach to the corundum particles following an oxide bond of alumina on metal.
  • the next step is to cool the prosthesis blank before breaking the dental cement to obtain a metal tooth covered with corundum particles taken at half their volume in the metal. This corundum will finally achieve the desired adhesion of the composite on the metal and to obtain an artificial tooth covered with the composite material.
  • the object of the present invention is to remedy at least in part the aforementioned drawbacks by suggesting a machine for automating the dusting of an object by gravitation of heated particles.
  • This object is achieved by virtue of the present invention which concerns a device for dusting such an object and a container specific to this device.
  • the present invention also relates to a use of this device for the attachment of composite materials on metal.
  • the advantages resulting from the present invention reside in the fact that it is thus possible to optimize the particle dusting process on an object, such as a wax model, while taking into account several parameters that are decisive for obtaining a penetration.
  • controlled grains in the wax The distribution of these grains on the surface of the powdered object is improved in that it becomes possible to guarantee a controlled take of each grain in the wax.
  • Figure 1 is a schematic perspective view of the subject of the present invention.
  • Figure 2 is a schematic vertical sectional view of a first container of the device storing the dust particles, and a second container made removable by a gripping means.
  • Figure 3 is a schematic view of a variant of the second container according to the preferred embodiment.
  • Figure 4 is a schematic side view of a simplified variant of the subject of the present invention.
  • This device comprises a frame formed of a base 3 and a column 4. Mounted on this frame, a support 10 allows to receive the object 5 which is intended to powder. This object is held in place on this support by a fixing means 11, for example of mechanical type, as shown in Figure 1, or pneumatic or magnetic type.
  • the object 5 exemplified in this figure schematically illustrates a wax dental model of a lower jaw which part of the dentition must be restored.
  • the device 1 comprises a container 20, 20 ', 20 "containing a quantity of particles 2 visible in the Figures 2 and 3. These particles are intended, at least in part, to be heated by a heating means 30.
  • a vibration generator 40 is arranged to be able to act on a distribution means 50 sieving the particles 2 stored in the container. By gravitation, the latter fall in the manner of a fine rain on the object 5 in a regular distribution obtained through the dispensing means 50.
  • a means of positioning 60 allows relative movements of the object 5 relative to the distribution means 50.
  • the heating means 30 preferably consists of a small oven consisting of a chamber 31 and an electric heater 32, preferably surrounding this chamber so as to homogenize as much as possible its heating.
  • the set value of the heating temperature is between 100 ° C. and 300 ° C., preferably close to 180 ° C. This value can be set and controlled for example by means of a thermostat. In addition, it depends on various factors which are in particular the nature and the size of the particles 2 to be heated, the nature and the temperature of the extrados (in wax for example) of the object 5 to be covered, as well as the height of the falling of these particles and the temperature of the ambient atmosphere which they cross in falling.
  • the dispensing means 50 consists of a sieve provided with a network of stitches of regular and defined size.
  • the dimensions of these meshes depend on the average size of the particles 2.
  • These meshes have a mesh size of for example square, typically between 40 microns and 90 microns, preferably close to 50 microns.
  • Such a mesh network is a kind of sieving screen or screening preferably made of stainless steel.
  • the mesh network of this sieve, grid, or precision mesh has neither the purpose of filtering nor of sorting the particles according to their particle size, but aims to channel the particles in order to make them fall in specific positions dictated by the locations of the sieve meshes, in order to obtain a regular distribution.
  • the dispensing means 50 may further comprise a frame on which is arranged the mesh network of the sieve, and a centering means for positioning the dispensing means relative to the container 20, 20 '.
  • the purpose of the vibration generator 40 is to destabilize the accumulation of particles in the container, which, without any other external force, rest in precarious equilibrium on the meshes of the distribution means 50.
  • the vibration generator is connected to said distribution means and transmits thereto vibrations at a given frequency and adjustable through a controller not shown.
  • the frequency of vibration depends essentially on the width of the mesh of the sieve as well as the speed of advance of the positioning means 60 which allows the relative displacements of the object 5, in particular of its support 10, with respect to the distribution means .
  • the positioning means 60 is intended to allow relative displacements between the object 5 and the dispensing means and thereby actuates the support 10 of the object and / or the dispensing means 50.
  • FIG. an embodiment in which this means consists of a cross table 61 comprising a first plate 61a movable along a first horizontal axis and a second plate 61b, mounted on the first and movable along a second horizontal axis perpendicular to the first axis .
  • This positioning means also comprises, mounted on the second plate 61b, a turret 62 which can pivot along a vertical axis constituting a third axis of rotation.
  • the plateau 10 supporting the object 5 to sprinkle is mounted tilting about a fourth axis, namely a horizontal axis disposed at the ends of two arms 62 'of the turret.
  • the positioning means 60 thus obtained thus comprises four axes allowing the support 10 to be oriented in all the positions necessary to be able to dust all the useful surfaces of the object 5.
  • the positioning means can simultaneously actuate the support 10 and the distribution means 50.
  • the positioning means 60 actuates the distribution means according to translation movements in the horizontal and / or vertical plane, and / or according to rotational movements in the horizontal plane.
  • the positioning means 60 further actuates the support 10 of the object 5 according to rotational movements in the vertical plane.
  • An actuator of the positioning means 60 is also provided so that it is possible to control the movements of the support 10 from a digital control (not shown), preferably programmable.
  • a digital control not shown
  • One or more flexible protections could also cover the drives of this motorization in order to protect it from excess particles 2 fallen from the distribution means 50.
  • this represents in particular a container 20 of large volume in which several tens or even hundreds of doses of particles 2 can be stored, which are useful for as many
  • a metering means 21 for example a shutter, which makes it possible to open and close the neck 22 of this container and to thus deliver a reduced amount of particles in a second 20 'volume of small volume, preferably of a volume corresponding to a single dose.
  • this second container is made removable by means of gripping means 25.
  • this gripping means consists of a receptacle 26 whose bottom 27 is open and comprises the distribution means 50.
  • the receptacle is connected to a handle 28 which in particular allows, at the outlet of the heating means 30, to grip without burning when the particles 2 have been heated in their container 20 '.
  • FIG. 3 illustrates a container 20 "corresponding to a variant of the second container 20. This container 20" will be described in more detail at the end of the description.
  • the term "container” must be understood. as being able to designate indifferently the first container 20, the second container 20 'or its variant 20 ".
  • the container is arranged on a base 45 able to move from the vibration generator 40 to the heating means 30 and vice versa.
  • This arrangement is preferably done through the gripping means 25, which can take place for example in a housing 46 integral with the base 45.
  • the base 45 is preferably integral with the vibration generator which, mounted on sliding rods 47, can move vertically towards the heating means 30.
  • a slide 6 allows again make adjustments in height of the heating means and the base 45 and, if necessary, the vibration generator also.
  • the container is simultaneously engaged with the heating means 30 and the vibration generator 40 acting on the distribution means 50.
  • the heating means and the vibration generator therefore form a together that it is not planned to dissociate.
  • no sliding system is then expected to initially heat the particles of the container and, in a second step, distribute these heated particles by vibration of the distribution means 50.
  • FIG. 4 illustrates another possible solution in which the heating means 30 and the vibration generator 40 are both fixed, except for the possible height adjustments. 6.
  • two gripping means 25 are shown, one resting in the chamber 31 of the heating means 30 and the other in the housing 46. integral with the base 45.
  • a lid 33 made removable by a lifting mechanism. This cover is intended to close the chamber 31 in order to minimize heat losses and thus improve the efficiency of the heating means.
  • the device 1 as shown in FIG. 4 allows the preheating of a second container 20 ', 20 "in masked time while another container is in engagement with the vibration generator of this same device 1.
  • this device can also be equipped with a laser pointer, not shown, depending on the shape of this object 5, it may indeed be desirable to orient it along one or more axes of displacement of the positioning means, such a pointer is a complementary means of positioning aid in order to optimize the displacements of this means and also makes it easier to program their displacements in the case of a automation of the positioning means.
  • the powdering device 1 of the present invention allows a regular distribution and as homogeneous as possible of the particles spilled on the object.
  • This characteristic is provided thanks to the means of distribution 50 which, because of its thin and extended shape and because of its sieve structure, makes it possible to distribute the particles over an entire surface before they fall on the surface. object in question.
  • This means of distribution thus makes it possible to obtain a dusting in the form of a fine shower of particles falling vertically by the sole force of gravity and extending over the entire surface of the sieve.
  • Another advantage of this distribution means lies in the fact that it also makes it possible to control the density of this rain of particles.
  • This density can be varied depending on the pitch of the openings in the precision sieve.
  • the device 1 as presented also makes it possible to control the parameters that directly influence the proportion of the volume of the particles taken in the extrados of the object, for example in the wax surface of this object. Indeed, thanks to the automation of the dusting process, the drop height and the temperature of the particles can be regulated and maintained accurately to set values.
  • a thermal probe system could also enslave the heating temperature of these particles depending on the ambient temperature or that of the object for example.
  • this container 20 is intended to cooperate with the powdering device 1 described above.
  • This container consists of a cartridge intended to contain a dose of particles 2 and integrates, in its lower part, a sieve as a means of distribution 50 of these particles As illustrated in this figure, this means acts as a bottom for this container 20 ".
  • the screen is still covered with a removable protective membrane or cover 23 so as to prevent any leakage of particles before the use of this cartridge.
  • This seal is attached against the surface of the screen, preferably against its periphery, by an adhesive or by crimping.
  • the protective membrane that constitutes this operculum is itself adhesive, at least partly, preferentially around its periphery.
  • This cover is advantageously provided a tongue projecting from its periphery so as to facilitate its removal before the use of the cartridge.
  • the container 20 "comprises at least one electronic or optoelectronic identification means 70, such as an integrated circuit or a bar code, such an integrated circuit could for example take place on the upper closure surface 29 of the device. containing while a bar code could be affixed to any other surface, except the bottom surface of course.
  • a reading device (not shown) of this identification means 70 would allow many applications such that keep statistics, manage the stock of containers still available or prevent the operation of the device if the container has not been introduced into the machine or has not been correctly positioned, for example.
  • the gripping means can be simplified by dispensing the distribution means 50 already provided in the container 20 "by the arrangement of the sieve therein integrated.
  • the use of a container 20 " eliminates the problem of a non-constant distribution that is encountered in large volume containers.
  • the height of the accumulation of particles on the sieve gives rise to a variation of pressure exerted on the sieve, and this variation therefore constantly influences the distribution of the particles on the object to be powdered, thanks to the cartridge of the present invention.
  • the reduced dose of particles advantageously makes it possible to reduce these variations to negligible values and to obtain, in practice, a constancy in the distribution of the particles on the object.
  • Another advantage lies in the fact that the target temperature of use of the particles contained in a cartridge is reached more quickly in such a small dose container, as opposed to large volume tanks.
  • the homogenization of the temperature is much better within this cartridge and requires no mechanical stirrer.
  • the absence of stirrer simplifies the device, reduces manufacturing and maintenance costs and eliminates the rapid wear of parts in contact with these particles with very high abrasive (corundum).
  • a container 20 "in the form of a small dose cartridge facilitates the preparation of the dusting device when it is necessary to pass from one type of particles to another because, thanks to such cartridges it is no longer necessary to empty the contents of a tank beforehand to replace it with other particles in the context of a work requiring particles of a different type or size than the previous ones.
  • of distribution 50 directly in the container 20 " allows to easily have a pallet of different sieves, depending on the size of the particles contained in the container 20" or the density of the Particle rain that one wishes to obtain. It is understood that such containers 20 "are very easy to use and can provide a range or range of important choice to meet the needs of any type of work to achieve.
  • the powdering device 1 and / or the container 20, 20 ', 20 " expressly designed to cooperate with this device, are primarily intended for the attachment of composite materials to metal, preferably using This device and this container find a preferred use in the field of the manufacture of dental equipment, in particular in restorative or cosmetic dentistry.
  • the object cited in the present description is preferably a wax object but that it could perfectly well be made of another material which, when struck by heated particles, becomes temporarily and locally softer, before harden again after cooling to trap these particles on its surface.

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Abstract

Dispositif (1) de poudrage d'un objet (5) sur un support (10), par gravitation de particules (2) stockées dans un contenant (20, 20', 20"). Ce dispositif comprend un moyen de chauffage (30) d'au moins une partie de ces particules, un générateur de vibrations (40) agissant sur un moyen de distribution (50) par tamisage de ces particules et un moyen de positionnement (60) autorisant des déplacements relatifs de l'objet (5) par rapport au moyen de distribution (50).

Description

DISPOSITIF DE POUDRAGE D'UN OBJET SUR UN SUPPORT ET CONTENANT POUR CE DISPOSITIF
La présente invention a pour objet un dispositif de poudrage d'un objet sur un support, ainsi qu'un contenant spécialement prévu pour ce dispositif.
Le domaine d'utilisation auquel se rattache de préférence la présente invention est celui de l'accroche de matériaux composites sur du métal, notamment de matériaux composites dentaires dans la fabrication de produits de dentisterie réparatrice ou cosmétique.
Le composite dentaire est constitué de charges minérales neutres noyées dans une matrice organique, tel qu'un polymère ou une résine dentaire. Les charges minérales constituent le renfort (armature, squelette du composite) et supportent les efforts mécaniques, alors que la matrice sert de protection et assure la cohésion de la structure du matériau. Ce matériau composite offre des propriétés, tant physiques qu'esthétique, très proche de celles de la dentine et de l'émail naturel, et ce, loin devant tous les autres matériaux utilisés en dentisterie tels que les céramiques ou autrefois les amalgames.
Pour fixer le composite sur du métal, l'industrie recourait essentiellement à des primaires d'adhésion, plus ou moins élaborés, selon une méthodologie similaire à celle utilisée dans l'industrie automobile pour fixer les peintures acryliques sur les carrosseries. Cette technique d'accroché du composite sur du métal se heurte à deux obstacles. Ces primaires d'adhésion étant hydrophiles, la salive nuit d'une part à l'accroche efficace et durable du composite en s ' infiltrant progressivement entre ce dernier et le métal. D'autre part, dans le domaine de la dentisterie il est nécessaire de prendre en compte les contraintes masticatoires qui sont de l'ordre de 100kg/cm2 et qui bien sûr sont inconnues dans le monde de l'industrie automobile.
Si le composite et le métal paraissent incompatibles en dentisterie, il n'en va pas de même entre le composite et des particules de verre (silice) ou de corindon (oxyde d' alumine) .
Suivant une méthode connue sous le nom de "cire perdue", il est possible de réaliser une partie des étapes d'un procédé consistant à obtenir l'accroche du composite sur une armature dentaire métallique. Par exemple, les armatures pour couronnes et bridges dentaires sont préalablement montés en cire sur des préparations coronaires en plâtres réalisées par le prothésiste et tirées de l'empreinte par le médecin-dentiste. D'une manière artisanale, on effectue un saupoudrage de fines particules d'oxyde d'alumine sur cette maquette en cire. Pour ce faire, on prélève sur une spatule métallique une cuillerée de poudre de corindon que l'on chauffe au préalable sur la flamme d'un brûleur à gaz tel qu'un bec Bunsen. Lorsque la poudre à atteint une température voisine de 2000C, on saupoudre la maquette en cire de cette poudre. Les grains de corindon ainsi chauffés pénètrent dans la cire en tombant sur la maquette. Un des buts recherchés de cette méthode est de réussir à faire en sorte que ces grains ne pénètrent qu'à moitié dans la cire. La dextérité et l'expérience du praticien permettront d'obtenir un tel résultat d'une manière parfaitement artisanale.
Une fois entièrement recouverte de grains de corindon, la maquette en cire est disposée dans un moule afin d'être recouverte d'un ciment dentaire. Durant cette opération, les parties émergentes des particules de corindon prises dans la cire vont être à leur tour prises dans le ciment qui durcira durant son séchage. La maquette enrobée dans son moule de ciment est ensuite placée dans un four de sorte à faire fondre la cire et à l'évacuer par un ou plusieurs canaux de coulée prévus au préalable. Le moule de ciment dentaire est alors placé dans une centrifugeuse dans laquelle sera injecté un métal liquide (or) lors d'une très brève opération. Cette injection faite sous l'effet de la force centrifuge va prendre la place de la cire et venir se fixer sur les particules de corindon suivant une accroche oxyde d'alumine sur métal.
L'étape suivante consiste à refroidir l'ébauche de prothèse avant de casser le ciment dentaire pour obtenir une dent métallique recouverte de particules de corindon prises à moitié de leur volume dans le métal. Ce corindon permettra finalement de réaliser l'accroche recherchée du composite sur le métal et d'obtenir une dent artificielle recouverte du matériau composite.
La majeure partie des dents artificielles est réalisée entièrement en céramique. Or la céramique ne possède pas les qualités physiques du composite et ne permet pas d'être teintée durablement en une grande variété de teintes blanches, utiles pour s'approcher au mieux de la couleur de dentition de chaque patient. Des laboratoires ont investi en vain pour tenter de trouver des colles qui permettraient de maintenir le composite sur le métal tout en étant biocompatibles .
L'inconvénient du procédé susmentionné réside dans le caractère entièrement artisanal du saupoudrage de particules de corindon sur la maquette de cire. En effet, cette application manuelle nécessite une habileté et une expérience particulière pour réussir à chauffer uniformément tous les grains de corindon à la bonne température, et pour ensuite les distribuer de manière la plus égale possible sur toute la surface de la maquette en veillant à ce que la prise des grains dans la cire se fasse au plus proche de la moitié de leur volume. La répartition des grains à la surface de la maquette revêt également un caractère d'importance pour la tenue finale du composite sur le métal. En effet, des essais on permis de montrer qu'un déversement trop fort et/ou trop local sur la maquette de cire se révélait être un défaut pour la suite du procédé. Dans pareil cas, l'amoncellement de grains de corindon à la surface de la cire ne permet pas d'assurer que ces derniers soient tous pris dans la cire suivant les proportions requises, à savoir 50% de leur volume noyé et 50% hors de la surface de cire. On comprend que deux grains de corindon qui ne seraient pas suffisamment espacés pour recevoir entre eux un troisième grain auraient comme résultat que ce dernier grain ne pourrait être suffisamment pris dans la cire n'ayant pas d'autre choix que d'être retenu en appui sur les deux grains qui l'entourent. Par analogie, l'immersion de la surface de cire de la maquette dans un bac de particules de corindon aurait le même effet.
Le but de la présente invention vise à remédier au moins en partie aux inconvénients précités en suggérant une machine permettant d'automatiser le poudrage, d'un objet, par gravitation de particules chauffées. Ce but est atteint grâce à la présente invention qui concerne un dispositif de poudrage d'un tel objet ainsi qu'un contenant spécifique à ce dispositif. La présente invention a également pour objet une utilisation de ce dispositif pour l'accroche de matériaux composites sur du métal.
Les avantages résultant de la présente invention résident dans le fait qu'il est ainsi possible d'optimiser le procédé de poudrage de particules sur un objet, tel qu'une maquette en cire, tout en tenant compte de plusieurs paramètres déterminants pour obtenir une pénétration contrôlée des grains dans la cire. La distribution de ces grains à la surface de l'objet poudré s'en trouve améliorée en ce sens qu'il devient possible de garantir une prise contrôlée de chaque grain dans la cire.
D'autres avantages ainsi que d'autres particularités de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et des dessins annexés qui illustrent, schématiquement et à titre d'exemple non limitatif, quelques formes d'exécution du dispositif de poudrage et du contenant de la présente invention.
La figure 1 est une vue schématique en perspective de l'objet de la présente invention.
La figure 2 est une vue schématique en coupe partielle verticale d'un premier contenant du dispositif stockant les particules de poudrage, et d'un second contenant rendu amovible par un moyen de préhension.
La figure 3 est une vue schématique d'une variante du second contenant conforme au mode de réalisation préféré.
La figure 4 est une vue schématique de profil d'une variante simplifiée de l'objet de la présente invention.
En référence à la figure 1, celle-ci représente le mode de réalisation préféré du dispositif 1 de poudrage de la présente invention. Ce dispositif comprend un bâti formé d'une embase 3 et d'une colonne 4. Monté sur ce bâti, un support 10 permet de recevoir l'objet 5 qu'il est prévu de poudrer. Cet objet est maintenu en place sur ce support par un moyen de fixation 11, par exemple de type mécanique, comme illustrée dans la figure 1, ou de type pneumatique, voire magnétique. L'objet 5 représenté en exemple dans cette figure, illustre schématiquement une maquette dentaire en cire d'une mâchoire inférieure dont une partie de la dentition doit être restaurée.
Le dispositif 1 comprend un contenant 20, 20', 20" renfermant une quantité de particules 2 visibles dans les figures 2 et 3. Ces particules sont destinées, au moins en partie, à être chauffées par un moyen de chauffage 30. Un générateur de vibrations 40 est agencé de manière à pouvoir agir sur un moyen de distribution 50 tamisant les particules 2 stockées dans le contenant. Par gravitation, ces dernières tombent à la manière d'une fine pluie sur l'objet 5 suivant une répartition régulière obtenue grâce au moyen de distribution 50. Afin de pouvoir recouvrir de particules toutes les surfaces nécessaires de l'objet 5, un moyen de positionnement 60 autorise des déplacements relatifs de l'objet 5 par rapport au moyen de distribution 50.
Le moyen de chauffage 30 est de préférence constitué d'un four de petite taille composé d'une chambre 31 et d'un corps de chauffe 32 électrique, entourant de préférence cette chambre de sorte à homogénéiser autant que possible son échauffement . La valeur de consigne de la température de chauffage est située entre 1000C et 300°C, de préférence voisine de 1800C. Cette valeur peut être réglée et contrôlée par exemple au moyen d'un thermostat. En outre, elle dépend de divers facteurs qui sont notamment la nature et la taille des particules 2 à échauffer, la nature et la température de l'extrados (en cire par exemple) de l'objet 5 à recouvrir, ainsi que la hauteur de chute de ces particules et la température de l'atmosphère ambiante qu'elles traversent en tombant.
Le moyen de distribution 50 est constitué d'un tamis pourvu d'un réseau de mailles de taille régulière et définie. Les dimensions de ces mailles dépendent de la taille moyenne des particules 2. Ces mailles présentent un vide de maille de forme par exemple carrée, typiquement compris entre 40 μm et 90 μm, de préférence proche de 50 μm. Un tel réseau maillé constitue une sorte de toile de tamisage ou de criblage réalisée de préférence en acier inoxydable. Le réseau maillé de ce tamis, grille, ou treillis de précision n'a ni pour but de filtrer ni de trier les particules en fonction de leur granulométrie, mais vise à canaliser ces dernières afin de les faire tomber suivant des positions déterminées dictées par les emplacements des mailles du tamis, ceci afin d'obtenir une distribution régulière. Si nécessaire, le moyen de distribution 50 peut en outre comprendre un cadre sur lequel est agencé le réseau de mailles du tamis, ainsi qu'un moyen de centrage pour positionner ce moyen de distribution par rapport au contenant 20, 20'.
Le générateur de vibrations 40 a pour but de déstabiliser l'amoncellement des particules dans le contenant, lesquelles, sans autre force extérieure, reposent en équilibre précaire sur les mailles du moyen de distribution 50. Pour ce faire, le générateur de vibrations est relié audit moyen de distribution et transmet à ce dernier des vibrations à une fréquence donnée et ajustable par le biais d'un contrôleur non illustré. La fréquence de vibration dépendant essentiellement de la largeur des mailles du tamis ainsi que de la vitesse d'avance du moyen de positionnement 60 qui autorise les déplacements relatifs de l'objet 5, en particulier de son support 10, par rapport au moyen de distribution.
Le moyen de positionnement 60 vise à permettre des déplacements relatifs entre l'objet 5 et le moyen de distribution et de ce fait actionne le support 10 de l'objet et/ou le moyen de distribution 50. Pour ce faire, la figure 1 illustre un mode de réalisation dans lequel ce moyen consiste en une table croisée 61 comprenant un premier plateau 61a pouvant se déplacer suivant un premier axe horizontal et un second plateau 61b, monté sur le premier et pouvant se déplacer suivant un second axe horizontal perpendiculaire au premier axe. Ce moyen de positionnement comprend également, montée sur le second plateau 61b, une tourelle 62 qui peut pivoter suivant un axe vertical constituant un troisième axe de rotation. Enfin, le plateau 10 supportant l'objet 5 à saupoudrer est monté en basculement autour d'un quatrième axe, à savoir un axe horizontal disposé aux extrémités de deux bras 62' de la tourelle. Le moyen de positionnement 60 ainsi obtenu comprend donc quatre axes permettant au support 10 de pouvoir être orienté dans toutes les positions nécessaires pour pouvoir effectuer le poudrage de l'ensemble des surfaces utiles de l'objet 5.
Suivant une variante, il peut être avantageux de prévoir que le moyen de positionnement puisse actionner simultanément le support 10 et le moyen de distribution 50.
Ce dernier serait alors entraîné en déplacement dans un plan horizontal alors que le support 10 serait animé d'un mouvement de basculement autour du quatrième axe horizontal et si nécessaire d'un mouvement de rotation autour du troisième axe vertical. D'une manière plus générale, on mentionnera que le moyen de positionnement 60 actionne le moyen de distribution suivant des mouvements de translation dans le plan horizontal et/ou vertical, et/ou suivant des mouvements de rotation dans le plan horizontal. De préférence, le moyen de positionnement 60 actionne encore le support 10 de l'objet 5 suivant des mouvements de rotation dans le plan vertical.
Une motorisation du moyen de positionnement 60 est également prévue de sorte qu'il soit possible de contrôler les déplacements du support 10 à partir d'une commande numérique (non illustrée), de préférence programmable. Une ou plusieurs protections souples pourraient également recouvrir les entraînements de cette motorisation dans le but de la protéger des particules 2 excédentaires tombées du moyen de distribution 50.
En faisant maintenant référence à la figure 2, celle-ci représente notamment un contenant 20 de grand volume dans lequel peuvent être stockées plusieurs dizaines, voire centaines de doses de particules 2, utiles pour autant d'interventions de poudrage d'objets 5. Le déversement de chacune de ces doses est contrôlé par un moyen de dosage 21, par exemple un obturateur, qui permet d'ouvrir et de fermer le goulot 22 de ce contenant et de délivrer ainsi une quantité réduite de particules dans un second contenant 20' de petit volume, de préférence d'un volume correspondant à une seule dose. De préférence encore, ce second contenant est rendu amovible par le biais d'un moyen de préhension 25. Tel qu'illustré en exemple dans la figure 2, ce moyen de préhension consiste en un réceptacle 26 dont le fond 27 est ouvert et comprend le moyen de distribution 50. Le réceptacle est relié à un manche 28 qui notamment permet, à la sortie du moyen de chauffage 30, de le saisir sans se brûler lorsque les particules 2 auront été chauffées dans leur contenant 20'.
La figure 3 illustre un contenant 20" correspondant à une variante du second contenant 20'. Ce contenant 20" sera décrit plus en détail en fin de description.
D'un point de vue terminologique, on notera que dans le cas où le dispositif de poudrage de la présente invention ne prévoirait aucun déversement d'une dose de particules d'un contenant dans un autre, alors le terme "contenant" doit être compris comme pouvant désigner indifféremment le premier contenant 20, le second contenant 20' ou sa variante 20".
Suivant le mode de réalisation préféré, le contenant est agencé sur une base 45 pouvant se déplacer du générateur de vibrations 40 vers le moyen de chauffage 30 et inversement. Cet agencement se faisant de préférence par l'intermédiaire du moyen de préhension 25, lequel peut prendre place par exemple dans un logement 46 solidaire de la base 45. Comme illustré dans la figure 1, la base 45 est de préférence solidaire du générateur de vibrations qui, monté sur des tiges de coulissement 47, peut se déplacer verticalement en direction du moyen de chauffage 30. Bien entendu, il serait également possible de rendre la base 45 solidaire du moyen de chauffage et, à l'inverse, de faire coulisser ce dernier en direction du générateur de vibrations 40. Montée sur la colonne 4 du bâti du dispositif, une coulisse 6 permet encore d'effectuer des réglages en hauteur du moyen de chauffage ainsi que de la base 45 et, si nécessaire, du générateur de vibrations également. Ces réglages sont particulièrement utiles pour pouvoir adapter, de cas en cas, la hauteur de chute des particules sur l'objet 5 à poudrer.
Suivant un autre mode de réalisation possible, le contenant est simultanément en prise avec le moyen de chauffage 30 et le générateur de vibrations 40 agissant sur le moyen de distribution 50. Dans cette variante, le moyen de chauffage et le générateur de vibrations forment donc un ensemble qu'il n'est pas prévu de dissocier. Avantageusement, aucun système de coulissement n'est alors à prévoir pour, dans un premier temps chauffer les particules du contenant puis, dans une seconde étape, distribuer ces particules chauffées par vibration du moyen de distribution 50.
Dans une vue de profil du dispositif 1 de poudrage selon l'invention, la figure 4 illustre quant à elle une autre solution possible dans laquelle le moyen de chauffage 30 et le générateur de vibrations 40 sont tous deux fixes, hormis les réglages possibles en hauteur le long de la coulisse 6. Contrairement à l'illustration donnée à la figure 1, deux moyens de préhension 25 s'y trouvent représentés, l'un reposant dans la chambre 31 du moyen de chauffage 30 et l'autre dans le logement 46 solidaire de la base 45. Dans cette figure se trouve également représenté un couvercle 33 rendu amovible par un mécanisme de levage. Ce couvercle est destiné à fermer la chambre 31 en vue de minimiser les pertes thermiques et d'améliorer ainsi le rendement du moyen de chauffage. Avantageusement, le dispositif 1 tel que représenté à la figure 4, autorise le préchauffage d'un second contenant 20', 20" en temps masqué pendant qu'un autre contenant est en prise avec le générateur de vibrations de ce même dispositif 1. Dans le but de faciliter le positionnement de l'objet 5 sur la base 10, ce dispositif peut en outre être équipé d'un pointeur laser, non représenté. Suivant la forme de cet objet 5, il peut en effet être souhaitable de l'orienter selon un axe ou plusieurs axes de déplacement du moyen de positionnement. Utilement, un tel pointeur constitue un moyen complémentaire d'aide au positionnement en vue d'optimiser les déplacements de ce moyen et facilite également la programmation leurs déplacements dans le cas d'une automatisation du moyen de positionnement.
Bien entendu, d'autres artifices complémentaires peuvent équiper le dispositif de la présente invention. A ce propos, on mentionnera encore la possibilité d'équiper ce dispositif de portes transparentes de protection qui permettraient de former une enceinte autour de l'objet 5 et du moyen de distribution 50.
Avantageusement, le dispositif 1 de poudrage de la présente invention permet une répartition régulière et aussi homogène que possible des particules déversées sur l'objet. Cette caractéristique est apportée grâce moyen de distribution 50 qui, en raison de sa forme mince et étendue et en raison de sa structure en tamis, permet de répartir les particules sur l'ensemble d'une surface avant qu'elles ne tombent sur l'objet en question. Ce moyen de répartition permet donc d'obtenir un poudrage sous la forme d'une fine pluie de particules tombant verticalement par la seule force de la gravité et s ' étendant sur l'ensemble de la surface du tamis .
Un autre avantage de ce moyen de distribution réside dans le fait qu'il permet également de contrôler la densité de cette pluie de particules. Cette densité peut être variée en fonction du pas que présentent les ouvertures du tamis de précision. En utilisant un tamis pourvu de mailles relativement espacées, on obtiendra une densité moindre que celle obtenue avec un tamis dont les mailles seraient plus nombreuses par unité de surface. Cette possible variation ne dépend avantageusement pas de la tailles des mailles ou des ouvertures de ce tamis.
Le dispositif 1 tel que présenté permet également de maîtriser les paramètres influençant directement la proportion du volume des particules prises dans l'extrados de l'objet, par exemple dans la surface de cire de cet objet. En effet, grâce à l'automatisation du procédé de poudrage, la hauteur de chute et la température des particules peuvent être régulées et maintenues avec précision à des valeurs de consigne. Un système de sonde thermique permettrait également d'asservir la température de chauffage de ces particules en fonction de la température ambiante ou de celle de l'objet par exemple.
En faisant à présent référence à la figure 3, celle-ci illustre le contenant 20" destiné à coopérer avec le dispositif 1 de poudrage décrit ci-avant. Ce contenant consiste en une cartouche destinée à contenir une dose de particules 2 et intègre, en sa partie inférieure, un tamis comme moyen de distribution 50 de ces particules. Tel qu'illustré dans cette figure, ce moyen fait office de fond pour ce contenant 20". De préférence, le tamis est encore recouvert d'une membrane de protection amovible ou opercule 23 de façon à prévenir toute fuite de particules avant l'utilisation de cette cartouche. Cet opercule est rapporté contre la surface du tamis, de préférence contre son pourtour, par un adhésif ou par sertissage. De préférence, la membrane de protection que constitue cet opercule est elle-même adhésive, au moins en partie, préférentiellement sur son pourtour. Cet opercule est avantageusement pourvu d'une languette faisant saillie de son pourtour de manière à faciliter son retrait avant l'usage de la cartouche.
De préférence encore, le contenant 20" comprend au moins un moyen d'identification 70 électronique ou optoélectronique, tel qu'un circuit intégré ou un code à barres. Un tel circuit intégré pourrait par exemple prendre place sur la surface supérieure de fermeture 29 du contenant alors qu'un code a barres pourrait être apposé sur n'importe quelle autre surface, à l'exception de la surface inférieure bien sûr. Un organe de lecture (non représenté) de ce moyen d'identification 70 permettrait de nombreuses applications telles que tenir des statistiques, gérer le stock de contenants encore disponibles ou empêcher le fonctionnement du dispositif si le contenant n'a pas été introduit dans la machine ou n'a pas été correctement positionné par exemple.
De manière à rendre le contenant 20" amovible, il a également été prévu que ce dernier puisse être inséré dans le moyen de préhension 25. Toutefois dans ce cas, ce moyen de préhension pourra être simplifié en se passant du moyen de distribution 50 déjà prévu dans le contenant 20" par l'agencement du tamis s'y trouvant intégré.
Avantageusement, l'utilisation d'un contenant 20", telle que la cartouche illustrée à la figure 3, élimine le problème d'une distribution non constante que l'on rencontre dans les contenants de grand volume. En effet, la diminution progressive de la hauteur de l'amoncellement de particules sur le tamis, après plusieurs utilisations successives, engendre une variation de pression exercée sur ce dernier. Cette variation influence donc constamment la distribution des particules sur l'objet à poudrer. Grâce à la cartouche de la présente invention, la dose réduite de particules permet avantageusement de réduire ces variations à des valeurs négligeables et d'obtenir, en pratique, une constance dans la distribution des particules sur l'objet. Un autre avantage réside dans le fait que la température de consigne d'utilisation des particules contenues dans une cartouche est plus vite atteinte dans un tel contenant de petite dose, par opposition aux réservoirs de grand volume. D'autre part, l'homogénéisation de la température est bien meilleure au sein de cette cartouche et ne nécessite aucun brasseur mécanique. Avantageusement encore, l'absence de brasseur simplifie le dispositif, réduit les coûts de fabrication et de maintenance et permet de s'affranchir de l'usure rapide des pièces en contact avec ces particules au très fort pouvoir abrasif (corindon) .
Un autre avantage réside dans le fait qu'il n'est plus nécessaire de se soucier de la quantité restante de particules dans le contenant. Ce dernier sera dosé de sorte qu'il y ait toujours un excédent de particules à disposition pour la quasi-totalité des usages. Au contraire, l'utilisation d'un contenant chauffé et de grande capacité nécessite que ce dernier soit réalisé dans un matériau résistant à des températures de plusieurs centaines de degrés au moins. Généralement en acier inoxydable, un tel contenant ne peut être transparent ce qui rend difficile le contrôle de son niveau de remplissage. Il est de plus nécessaire de devoir procéder périodiquement au remplissage d'un tel réservoir. Grâce au contenant 20" de la présente invention, l'ensemble de cette problématique est avantageusement écarté.
Avantageusement encore, l'utilisation d'un contenant 20" en forme de cartouche de petite dose facilite la préparation du dispositif de poudrage lorsqu'il convient de passer d'un type de particules à un autre. En effet, grâce à de telles cartouches, il n'est plus nécessaire de vider préalablement le contenu d'un réservoir pour le remplacer par d'autres particules dans le cadre d'un travail nécessitant des particules de nature ou de granulométrie différente des précédentes. Aussi, l'intégration du moyen de distribution 50 directement dans le contenant 20", comme illustré en exemple dans la figure 3, permet de pouvoir disposer facilement d'une palette de tamis différents, en fonction de la taille des particules que renferme le contenant 20" ou selon la densité de la pluie de particules que l'on souhaite obtenir. On comprend alors que de tels contenants 20" sont d'usage très facile et permettent de fournir une palette ou gamme de choix importante apte à répondre aux besoins de tout type de travaux à réaliser.
Comme déjà mentionné, le dispositif 1 de poudrage et/ou le contenant 20, 20', 20", expressément prévu pour coopérer avec ce dispositif, sont avant tout destinés à l'accroche de matériaux composites sur du métal, de préférence en utilisant comme particules 2 des particules à base d'alumine ou de silicium. Ce dispositif et ce contenant trouvent une utilisation préférée dans le domaine de la fabrication de matériel dentaire, en particulier en dentisterie réparatrice ou cosmétique.
On mentionnera encore que l'objet 5 cité dans la présente description est de préférence un objet en cire mais qu'il pourrait parfaitement être réalisé dans un autre matériau qui, lorsque percuté par des particules chauffées, devient temporairement et localement plus mou, avant de se durcir à nouveau après refroidissement pour emprisonner ces particules à sa surface.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif (1) de poudrage d'un objet (5) sur un support (10), par gravitation de particules (2) stockées dans un contenant (20, 20', 20") caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de chauffage (30) d'au moins une partie de ces particules, un générateur de vibrations (40) agissant sur un moyen de distribution (50) par tamisage de ces particules et un moyen de positionnement (60) autorisant des déplacements relatifs de l'objet (5) par rapport au moyen de distribution (50).
2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contenant (20) est pourvu d'un moyen de dosage (21) pour délivrer une quantité réduite de particules (2) dans un second contenant (20') .
3. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le contenant (20) ou le second contenant (20', 20") est simultanément en prise avec le moyen de chauffage (30) et le générateur de vibrations (40) agissant sur le moyen de distribution (50) .
4. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le contenant (20) ou le second contenant (20', 20") est rendu amovible par le biais d'un moyen de préhension (25) .
5. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen de distribution (50) fait partie intégrante du contenant (20) ou du second contenant (20' , 20") .
6. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 5, caractérisé en ce que le moyen de distribution (50) est un tamis
7. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le contenant (20) ou le second contenant (20', 20") est agencé sur une base (45) pouvant se déplacer du générateur de vibrations (40) vers le moyen de chauffage (30) et inversement.
8. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de positionnement (60) actionne le support (10) de l'objet (5) et/ou le moyen de distribution (50) .
9. Dispositif (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen de positionnement (60) actionne le moyen de distribution (50) suivant des mouvements de translation dans le plan horizontal et/ou vertical, et/ou suivant des mouvements de rotation dans le plan horizontal.
10. Dispositif (1) selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le moyen de positionnement (60) actionne le support (10) de l'objet (5) suivant des mouvements de rotation dans le plan vertical.
11. Contenant (20") destiné à coopérer avec le dispositif (1) de poudrage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il consiste en une cartouche destinée à contenir une dose de particules (2) et intègre, en sa partie inférieure, un tamis comme moyen de distribution (50) de ces particules (2).
12. Contenant (20") selon la revendication 11, caractérisé en ce que le tamis du moyen de distribution (50) est recouvert d'une membrane de protection amovible (23).
13. Contenant (20") selon la revendication 11, caractérisé en ce que la membrane de protection amovible (23) est adhésive, au moins en partie.
14. Contenant (20") selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen d'identification (70) électronique ou optoélectronique, tel qu'un circuit intégré ou un code à barres.
15. Utilisation du dispositif (1) ou du contenant (20") selon l'une des revendications précédentes pour l'accroche de matériaux composites sur du métal.
16. Utilisation selon la revendication 15, caractérisé en ce que lesdites particules (2) sont des particules à base d'alumine ou de silicium.
17. Utilisation selon la revendication 15, dans la fabrication de matériel dentaire.
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