DE4303458C1 - Firing furnace for dental ceramic coatings - has internal screens and gas lines for protective atmos. prodn. - Google Patents
Firing furnace for dental ceramic coatings - has internal screens and gas lines for protective atmos. prodn.Info
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Brennofen zum Brennen von dental-keramischen Auftragsmassen auf bei erhöhter Tempe ratur oxydierendem, metallischem Trägermaterial, insbe sondere Titan, bestehend aus einer hitzebeständigen, wär meisolierenden, die Brennkammer des mit einem Entlüf tungsanschluß versehenen Ofengehäuses begrenzenden Aus kleidung, aus einem relativ zum Ofengehäuse verstellbaren Zahnersatzaufstell- und Brennkammerverschlußsockel, aus einem längs der Brennkammerwand angeordneten Heizelement und aus einem in die Brennkammer ragenden Thermosensor.The invention relates to a kiln for burning dental-ceramic application masses on at higher temperatures maturing oxidizing, metallic carrier material, esp special titanium, consisting of a heat-resistant, warm meisolierend, the combustion chamber of the with a vent Connection provided furnace housing limiting Aus clothing, from an adjustable relative to the furnace housing Dental prosthesis and combustion chamber closure base, from a heating element arranged along the combustion chamber wall and from a thermal sensor protruding into the combustion chamber.
Derartige Brennöfen sind hinlänglich bekannt und bezüg lich ihrer jeweils speziellen Ausbildungsform in unter schiedlichen Konstruktionen in Benutzung. Verwiesen sei hierzu auf die DE-PS 10 81 816 und die DE-AS 19 26 875, welche Brennöfen allerdings keine Entlüftungs- bzw. Vaku umanschlüsse aufweisen, was aber für solche Brennöfen ebenfalls bekannt ist, um damit durch angelegtes Vakuum die Luft der Auftragsmasse entziehen und damit bessere Brandergebnisse erzielen zu können.Such furnaces are well known and related of their particular form of training in below different constructions in use. Be referred to this on DE-PS 10 81 816 and DE-AS 19 26 875, which kilns, however, have no vent or vacuum have connections, but what for such furnaces is also known to do so by applying vacuum remove the air from the application mass and thus better To be able to achieve fire results.
Als preiswertes und bzgl. Gewebefreundlichkeit optimales metallisches Trägermaterial für die Auftragsmassen hat sich inzwischen Titan erwiesen, das jedoch bei erhöhten Temperaturen schnell oxydiert. Mit oxydierten Titanober flächen gehen die keramischen Auftragsmassen beim Bren nen jedoch keine dauerhafte Bindung ein und man hat schon versucht, diesem Nachteil durch sogenannte Bondingbe schichtungen abzuhelfen. Wie sich aber gezeigt hat, ist damit auch keine dauerhafte Bindung herzustellen und die Keramik getragener Prothesen oder Prothesenteile brechen bei höheren Kaubelastungen regelrecht aus. Dies ist der Grund, weshalb Titan zur Ausbildung metallischer Träger teile trotz seiner günstigen Eigenschaften bisher nicht in größerem Umfang zur Anwendung gekommen ist, bzw. bei Verwendung unter Anwendung herkömmlicher Brennmethoden als geradezu leichtfertig eingeordnet werden muß, da es für den Prothesenträger früher oder später zu Beschädi gungen der Prothese kommt.As an inexpensive and optimal in terms of tissue friendliness has metallic carrier material for the application masses in the meantime, titanium has proven itself, but this with increased Temperatures oxidized quickly. With oxidized titanium surface the ceramic application masses go when firing However, there is no permanent bond and you already have tries to overcome this disadvantage by so-called Bondingbe to remedy layers. But as has been shown so that no permanent bond and the Break the ceramic of prostheses or prosthesis parts with higher chewing loads. this is the Reason why titanium is used to form metallic supports so far not share despite its favorable properties has been used to a greater extent, or at Use using conventional firing methods must be classified as downright careless, since it sooner or later damage to the prosthesis wearer prosthesis.
Hier Abhilfe zu schaffen ist Aufgabe der vorliegenden Er findung, d. h., es soll ausgehend von Brennöfen der ein gangs genannten Art ein Brennofen geschaffen werden, mit dem sich insbesondere bei erhöhter Temperatur stark oxy dierendes metallisches Trägermaterial verwenden läßt und darauf aufgetragene keramische Massen dauerhaft aufge brannt werden können.To remedy this is the task of the present Er finding, d. that is, starting from kilns the one gangs mentioned type a furnace can be created with which is particularly oxy at elevated temperatures dierenden metallic carrier material can be used and ceramic masses applied thereon are permanently applied can be burned.
Diese Aufgabe ist mit einem Brennofen der eingangs ge nannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angeführten Merkmale gelöst. Vorteil hafte Ausgestaltungen ergeben sich nach den Unteransprü chen. Bevorzugt wird dabei eine Ausführungsform in Kombi nation der Ansprüche 1 bis 3, 7 und 10. This task is with a kiln of the beginning named type according to the invention by the in the mark of the main claim features solved. Advantage harsh configurations result from the subclaims chen. An embodiment in combination is preferred nation of claims 1 to 3, 7 and 10.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Brennofens ist die Voraussetzung geschaffen, das Brennen bzw. das Auf brennen der Auftragsmasse in einer Schutzgasatmosphäre durchzuführen, die verhindert, daß bei angehobenen Tempe raturen in der Brennkammer eine Oxydation des Trägermate rials stattfinden kann. Wesentliche Voraussetzung ist da bei die Ausstattung der Brennkammer mit einer Abschir mung, die verhindert, daß in der wärmeisolierenden Aus kleidung vorhandene Luft, die auch mit einem angelegten Vakuum nicht restlos entfernt werden kann, nicht während des Brennens in die Brennkammer gelangen kann.Due to the inventive design of the kiln created the precondition, the burning or the opening burn the application mass in a protective gas atmosphere perform, which prevents that when the tempe raturations in the combustion chamber an oxidation of the carrier material rials can take place. The essential requirement is there when the combustion chamber is equipped with a shield mung, which prevents in the heat insulating Aus clothing existing air, which also with an applied Vacuum cannot be removed completely, not during of burning can get into the combustion chamber.
Abgesehen davon, daß es möglich ist, auch ohne Evakuie rung der Brennkammer zu arbeiten und die zunächst in der Brennkammer vorhandene Luft durch einströmendes Schutzgas zu verdrängen, wird jedoch die Ausstattung des Brennofens mit einem Vakuumanschluß bevorzugt, wobei nach Schließen der Brennkammer mit dem Verschlußsockel das angelegte Va kuum den Weg des geringsten Widerstandes geht und die Brennkammer luftfrei macht und dabei das Brennkammervolu men mit Schutzgas gefüllt und dank der Abschirmung keine Luft mehr aus der mehr oder weniger porösen Auskleidung nachströmen kann.Apart from the fact that it is possible, even without evacuation to work in the combustion chamber and initially in the Combustion chamber air present due to inflowing protective gas to replace, however, the equipment of the kiln preferred with a vacuum connection, whereby after closing the combustion chamber with the lock base the Va vacuum goes the path of least resistance and the Makes the combustion chamber air-free and at the same time the combustion chamber volume filled with inert gas and none thanks to the shielding Air more from the more or less porous lining can flow in.
Der Brennofen in seiner bevorzugten Ausführungsform wird dabei und bei entsprechend programmierter Regelung wie folgt betrieben: The kiln in its preferred embodiment will here and with appropriately programmed control like operated as follows:
Einfahren des Brenngutes mit dem Zabnersatzaufstellungs- und Verschlußsockel und damit Schließen der Brennkammer bei gleichzeitiger Einschaltung des Heizelementes und Hochfahren der Temperatur bis 100°C, bei der dann eben falls über die Regelung die Vakuumpumpe eingeschaltet wird. Nach Erreichen der für die Oxydation kritischen Temperatur von ca. 300°C wird dann die Brennkammer mit Schutzgas geflutet, so daß dann das Aufbrennen bei stei gender Temperatur in der Schutzgasatmosphäre erfolgt. Als Schutzgase kommen bspw. Argon oder Stickstoff in Frage, wobei die Verwendung von Stickstoff insbesondere dann er folgt, wenn ein gelbes Anlaufen des Titans erwünscht sein sollte.Retracting the firing material with the Zabner replacement set-up and closure base and thus closing the combustion chamber with simultaneous activation of the heating element and Raising the temperature up to 100 ° C, at which time it is flat if the vacuum pump is switched on via the control becomes. After reaching the critical for the oxidation The combustion chamber is then at a temperature of approx. 300 ° C Inert gas flooded, so that the burning on at stei gender temperature takes place in the protective gas atmosphere. When Protective gases are, for example, argon or nitrogen, using nitrogen especially then he follows if a yellow tarnishing of the titanium is desired should.
Der erfindungsgemäße Brennofen und dessen vorteilhafte Ausgestaltung werden nachfolgend anhand der zeichneri schen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläu tert.The kiln according to the invention and its advantageous Design will be based on the drawings rule representation of exemplary embodiments tert.
Es zeigt schematischIt shows schematically
Fig. 1 teilweise im Schnitt und in Seitenansicht die bevorzugte Ausführungsform des Brennofens; Fig. 1 partially in section and in side view of the preferred embodiment of the kiln;
Fig. 2 einen Schnitt längs Linie II-II in Fig. 1 und Fig. 2 shows a section along line II-II in Fig. 1 and
Fig. 3, 4 Schnitte für verschiedene Ausführungsformen längs Linie III-III in Fig. 1. Fig. 3, 4 sections of various embodiments taken along line III-III in FIG. 1.
Der Brennofen besteht in bekannter Weise aus einer hitze beständigen, wärmeisolierenden, die Brennkammer 1 des mit einem Entlüftungsanschluß 2′ versehenen Ofengehäuses 2 begrenzenden Auskleidung 3, aus einem relativ zum Ofenge häuse 2 verstellbaren Zahnersatzaufstell- und Brennkam merverschlußsockel 4, aus einem längs der Brennkammerwand 5 angeordneten Heizelement 6 und aus einem in die Brenn kammer 1 ragenden Thermosensor TS.The furnace consists in a known manner of a heat-resistant, heat-insulating, the combustion chamber 1 of the with a vent connection 2 'provided furnace housing 2 delimiting lining 3 , from a relative to the Ofenge housing 2 adjustable Zahnstellaufstell- and Brennkam merverschlußsockels 4 , from a along the combustion chamber wall 5th arranged heating element 6 and from a combustion chamber 1 projecting thermal sensor TS.
Für einen solchen Brennofen ist nun wesentlich, daß in der Brennkammer 1 zwischen dem Heizelement 6 und der Brennkammerwand 5 ein bis zum Umfangsrand 7 der Sockeleinfahröffnung 8 des Ofengehäuses 2 reichende und sich über die ganze Brennkammerlänge L erstreckende Quarzglasabschirmung 9 und zwischen dem Endrand 10 der Abschirmung 9 und der Brennkammerabschlußauskleidung 3′ eine weitere Quarzglasabschirmung 9′ mit Thermosensor durchgriffsöffnung 11 angeordnet sind.For such a furnace, it is now essential that in the combustion chamber 1 between the heating element 6 and the combustion chamber wall 5 a quartz glass shield 9 extending to the peripheral edge 7 of the base entry opening 8 of the furnace housing 2 and extending over the entire combustion chamber length L and between the end edge 10 of the shield 9 and the combustion chamber end liner 3 'a further quartz glass shield 9 ' with a thermal sensor through opening 11 are arranged.
Der Entlüftungsanschluß 2′ ist dabei oben am Ofengehäuse 2 angeordnet und der Boden 2′′ des Ofengehäuses 2 ist mit mindestens einem im Tiefstbereich TB der Brennkammer 1 ausmündenden Schutzgaseinlaßkanal 12 mit Schutzgaszufuhranschluß 13 und einem durch die Ofenregelung 14 betätig- und steuerbaren Schutzgaseinlaßventil 15 versehen.The vent connection 2 'is arranged at the top of the furnace housing 2 and the bottom 2 ''of the furnace housing 2 is provided with at least one protective gas inlet channel 12 which opens out in the lowest region TB of the combustion chamber 1 and has a protective gas supply connection 13 and a protective gas inlet valve 15 which can be actuated and controlled by the furnace control 14 .
Dargestellt ist die bevorzugte Ausführungsform, bei der die Brennkammer 2 mit ihrer Längsachse A vertikal orien tiert und der Brennkammerverschlußsockel 4 vertikal auf und ab verstellbar angeordnet sind. Außerdem ist der Ent lüftungsanschluß als Vakuumanschluß 2′ ausgebildet und das Ofengehäuse 2 sitzt auf drei Säulen 19 (Fig. 2) über einem unteren, die Ofenregelung 14, die Vakuum- und Schutzgassteckanschlüsse 20, 21 und eine Lifteinrichtung 14′ für den Brennkammerverschlußsockel 4 enthaltenden Ge rätegehäuse 22, wobei zwei Schutzgaszufuhrleitungen 18 zwischen dem Gerätegehäuse 22 frei nach oben zum Schutz gaseinlaßkanal 12 im Boden 2′′ des Ofengehäuses 2 geführt sind.The preferred embodiment is shown in which the combustion chamber 2 is oriented vertically with its longitudinal axis A and the combustion chamber closure base 4 is arranged such that it can be adjusted vertically up and down. In addition, the vent connection is designed as a vacuum connection 2 'and the furnace housing 2 sits on three columns 19 ( Fig. 2) above a lower one, the furnace control 14 , the vacuum and protective gas plug connections 20 , 21 and a lift device 14 ' for the combustion chamber closure base 4 Ge device housing 22 , two protective gas supply lines 18 between the device housing 22 freely upward to protect gas inlet channel 12 in the bottom 2 '' of the furnace housing 2 are out.
Die Lifteinrichtung 14′ bedarf keiner näheren Erläute rung, da für derartige Brennöfen hinlänglich bekannt. Die Schutzgaszufuhranschlüsse 13 sind am Gehäuse 2 als Steck anschlüsse ausgebildet, von denen aus Verbindungsleitun gen zu Schutzgasdruckflaschen (beides nicht dargestellt) geführt sind.The lift device 14 'requires no further explanation, because well known for such furnaces. The protective gas supply connections 13 are formed on the housing 2 as plug-in connections, from which connecting lines to protective gas cylinders (both not shown) are guided.
Bei geschlossener Brennkammer 1, wie in Fig. 1 darge stellt, wird nach Maßgabe der vorerwähnten Temperaturfüh rung die Kammer 1 zunächst evakuiert, wobei dann über den Thermosensor TS und die nur gestrichelt angedeutete Rege lung 14 gesteuert bei Erreichen der für die Oxydation kritischen Temperatur das eine oder andere Ventil 15 ge öffnet und die Brennkammer 1 von unten her geflutet wird. Bei weiterlaufender Vakuumpumpe oder geöffnetem Entlüf tungsventil strömt dann während der weiteren Brennperiode ständig Schutzgas nach und nimmt den mit Pfeilen angedeu teten Weg durch die Brennkammer. Dieses Nachströmen ist außerdem mit dem Vorteil verbunden, daß der Zuströmbe reich des Bodens 2′′ am Ofengehäuse 2 ständig gekühlt wird. Dies ist insofern von Interesse, als sich dort auch eine Ringdichtung D für die Abdichtung des in Schließstel lung gefahrenen Verschlußsockels 4 befindet. In Rücksicht darauf ist, wie in Fig. 4 dargestellt, im sockelseitigen Boden 2′′ des Ofengehäuses 2 eine Schutzgasringleitung 12′ mit Zuströmkanälen 17 zum Tiefstbereich TB der Brennkam mer 1 angeordnet.When the combustion chamber 1 is closed, as shown in FIG. 1, the chamber 1 is first evacuated in accordance with the aforementioned temperature control, the control 14 then being controlled via the thermal sensor TS and the control 14 indicated only by dashed lines when the temperature critical for the oxidation is reached one or the other valve 15 opens ge and the combustion chamber 1 is flooded from below. If the vacuum pump continues to run or the ventilation valve is open, shielding gas then flows continuously during the further combustion period and takes the path indicated by arrows through the combustion chamber. This afterflow is also associated with the advantage that the Zuströmbe rich of the bottom 2 '' on the furnace housing 2 is constantly cooled. This is of interest insofar as there is also an annular seal D for sealing the closure base 4 driven in the closed position. In view of this, as shown in Fig. 4, in the base-side bottom 2 '' of the furnace housing 2, a protective gas ring line 12 'with inflow channels 17 to the lowest region TB of the Brennkam mer 1 is arranged.
An der Gehäuseauskleidung 3 ist in Höhe der Sockelaufstellebene E bei eingefahrenem Sockel 4 und unmittelbar unter dem Heizelement 6 ein Ring 23 ebenfalls aus Quarzglas vorge sehen, der mit dem oberen Sockelrand R einen Ringspalt 24 begrenzt, durch den das von unten zuströmende Schutzgas nach oben in die eigentliche Brennkammer 1 gelangen kann. Dieser Ring 23 dient dabei als Auflage für das in Form einer Wendel ausgebildeten Heizelement 6.On the housing lining 3 is seen at the level of the base installation level E with the base 4 retracted and immediately below the heating element 6, a ring 23 also made of quartz glass, which delimits an annular gap 24 with the upper base edge R through which the protective gas flowing in from below upwards the actual combustion chamber 1 can reach. This ring 23 serves as a support for the heating element 6 in the form of a spiral.
Das via Spalt 13′ angelegte Vakuum findet im übrigen ohne weiteres Zugang zur Brennkammer 1, da dafür ausreichende Passagen bspw. zwischen den Auskleidungen 3, 3′, dem Thermosensordurchgriff und der unmittelbar unter der Quarzglaskreisscheibe seitlich herausführende Heizelemen tenkabel (nicht dargestellt) vorhanden sind. The vacuum created via gap 13 'is otherwise easily accessible to the combustion chamber 1 , since there are sufficient passages, for example between the linings 3 , 3 ', the thermosensor penetration and the heating element tenkabel (not shown) leading directly under the quartz glass disk.
Unter Beibehaltung der als wesentlich beschriebenen Merkmale wäre es auch möglich, bei entsprechender Aus bildung und Zuordnung des Zahnersatzaufstell- und Ver schlußsockels 4 zum Ofengehäuse 1 diesen mit seiner Längsachse A horizontal aufzustellen, wobei insbeson dere dafür Sorge zu tragen ist, daß die Einleitung des Schutzgases von unten her erfolgt und sich der Vakuum- bzw. Entlüftungsanschluß oben befindet.While maintaining the features described as essential, it would also be possible, with appropriate formation and assignment of the dental prosthesis and connection socket 4 to the furnace housing 1 to set this up horizontally with its longitudinal axis A, taking particular care to ensure that the introduction of the protective gas done from below and the vacuum or vent connection is at the top.
Claims (10)
daß in der Brennkammer (1) zwischen dem Heizelement (6) und der Brennkammerwand (5) eine bis zum Umfangs rand (7) der Sockeleinfahröffnung (8) des Ofengehäu ses (2) reichende und sich über die ganze Brennkam merlänge (L) erstreckende Quarzglasabschirmung (9) und zwischen dem Endrand (10) der Abschirmung (9) und der Brennkammerabschlußauskleidung (3′) eine weitere Quarzglasabschirmung (9′) mit Thermosensor durchgriffsöffnung (11) angeordnet sind,
daß der Entlüftungsanschluß (2′) oben am Ofengehäuse (2) angeordnet ist und
daß der Boden (2′′) des Ofengehäuses (2) mit mindestens einem im Tiefstbereich (TB) der Brennkammer (1) ausmündenden Schutzgaseinlaßkanal (12) mit Schutzgaszufuhran schluß (13) und einem durch die Ofenregelung (14) betätig- und steuerbaren Schutzgaseinlaßventil (15) versehen ist.1. Kiln for firing dental-ceramic order masses on oxidize at elevated temperature, the metallic carrier material, in particular titanium, consisting of a heat-resistant, heat-insulating, the combustion chamber ( 1 ) of the furnace housing ( 2 ') provided with a vent connection ( 2 ') 2 ) be lining ( 3 ), from a relative to the furnace housing ( 2 ) adjustable dentures and combustion chamber closure base ( 4 ), from a along the combustion chamber wall ( 5 ) arranged heating element ( 6 ) and from the combustion chamber ( 1 ) projecting Ther mosensor (TS), characterized,
that in the combustion chamber ( 1 ) between the heating element ( 6 ) and the combustion chamber wall ( 5 ) one up to the circumferential edge ( 7 ) of the base entry opening ( 8 ) of the furnace housing ( 2 ) reaching and extending over the entire Brennkam length (L) Quartz glass shield ( 9 ) and between the end edge ( 10 ) of the shield ( 9 ) and the combustion chamber end liner ( 3 ') a further quartz glass shield ( 9 ') with a thermal sensor through opening ( 11 ) are arranged,
that the vent connection ( 2 ') is arranged at the top of the furnace housing ( 2 ) and
that the bottom ( 2 '') of the furnace housing ( 2 ) with at least one in the lowest area (TB) of the combustion chamber ( 1 ) opening protective gas inlet channel ( 12 ) with protective gas supply circuit ( 13 ) and one by the furnace control ( 14 ) actuatable and controllable protective gas inlet valve ( 15 ) is provided.
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Legal Events
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| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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Owner name: INDIG, BARUCH, HOLON, IL |
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Free format text: HINTENBERGER, KARL, DR., COSTA TEGUISE, LANZAROTE, ES |
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| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |