DE69213442T2 - Vorrichtung zum Formen von künstlichen Gebissbasen aus Harz - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung Fachgebiet der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Formen von künstlichen Gebißbasen und spezieller auf eine Einrichtung zum Formen von künstlichen Gebißbasen durch Einspritzen von geschmolzenem Harz in eine in einem Formkasten geformte künstliche Gebißbasis-Gipsform.
Beschreibung der verwandten Fachgebiete
• Üblicherweise sind künstliche Gebißbasen hergestellt worden durch unter Druck setzen und Einspritzen von wärmeaushärtendem Harz wie z. B. Acrylharz in eine in einem Formkasten geformte künstliche Gebißbasis-Gipsform und durch Polymerisieren und Verfestigen des Harzes. Wie auch immer, durch diese Methode erreichte Formen haben weniger exakte Dimensionen und sowohl eine geringere Schockfestigkeit wie auch eine geringere Abriebfestigkeit.
• Anstelle von dieser Methode wird neuerdings eine Methode zum Erreichen von künstlichen Gebißbasen mit exzellenter Schockfestigkeit und Abriebfestigkeit durch Einspritzen von thermoplastischem Harz wie z. B. Polycarbonat-Harz in eine in einem Formkasten geformte künstliche Gebißbasis- Gipsform vorgeschlagen. Dabei wird, wie in Fig. 8 dargestellt, in einer Einrichtung zum Formen von künstlichen Gebißbasen durch Einspritzen von thermoplastischem Harz in eine in einem Formkasten geformte künstliche Gebißbasis- Gipsform Harz R in einen Zylinder 56 durch ein Durchgangsloch 53 eingefüllt und durch einen Heizkörper 57 erhitzt und geschmolzen. Die Einrichtung umfaßt einen Tisch 51 zum Plazieren eines Formkastens F, der über einer hydraulischen Presseneinheit 50 angeordnet ist, zwei auf dem Tisch 51 angeordnete Vorschubsäulen 52 und horizontal zu den Vorschubsäulen 52 angeordneten oberen und unteren Vorschubteilen 54 und 58. Dann, wenn eine Kolbenstange 61 durch einen hydraulischen Zylinder 59 abgesenkt wird, wird ein Harz-Druckkolben 60 durch das Durchgangsloch 53 in den Zylinder 56 eingeführt und setzt das Harz R unter Druck. Das unter Druck gesetzte Harz R wird von einem Harz- Einspritzloch 55 durch ein Harz-Fülloch 62 in eine in einem Formkasten F geformte künstliche Gebißbasis-Gipsform S eingespritzt und formt somit die künstliche Gebißbasis aus Harz.
• Bei der obigen Einrichtung leckt, wie auch immer, das in den Zylinder 56 gefüllte geschmolzene Harz R manchmal durch das Harz-Einspritzloch 55 hinaus, klebt am Harz-Einfülloch 62 fest und verfestigt sich und verstopft das Loch, bevor es von dem Kolben 60 unter Druck gesetzt wird. Deshalb muß das Harz, nachdem mit einer Pinzette o. ä. am Harz-Fülloch 62 festgeklebten Harz R entfernt worden ist, schnell eingespritzt werden; dies verursacht Schwierigkeiten im Betrieb.
• Ferner muß, um das Harz R mit hoher Geschwindigkeit einzuspritzen, die Kolbenstange 61 mit hoher Geschwindigkeit angetrieben werden, so daß die hydraulische Presseneinheit 50 zum Liefern des hydraulischen Druckes für den hydraulischen Zylinder 59 zum Antreiben der Kolbenstange 61 sehr groß wird. Dementsprechend hat diese Einrichtung die Probleme, daß das ganze System schwer und kostspielig wird.
• In der DE-U-8 608 409, die den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet, ist eine Plastik-Einspritz-Einrichtung zur Herstellung von Zahnprothesen beschrieben, mit einem Zylinder zum Empfangen von einem flüssigen Plastik, das in ein zweigeteiltes Gefäß, welches in einer Haltevorrichtung gesichert ist, eingespritzt wird, wobei besagter Zylinder eine obere und eine untere verlagerbare Verschlußplatte hat und die untere Verschlußplatte mit einer Öffnung koaxial über einer Füllöffnung in dem Gefäß zum Empfangen einer Form liegt. Das Plastik wird in die Form durch ein axial verlagerbares, mit Außengewinde versehenes Druckteil eingespritzt, das auf den oberen verlagerbaren Zylinder als Zylindereinsatz einwirkt. Über dem unteren verlagerbaren Verschluß ist ein Einspritzverschluß angeordnet, der einen eingekerbten Bereich hat, der bei einem vorbestimmten Druck durch besagtes Druckteil bewegt in den Einspritzdurchgang öffnet. Solange solche Einrichtungen mechanisch betrieben werden, können diese den von hydraulischen Vorrichtungen erforderten und verfügbaren Hochgeschwindigkeits-Betrieb nicht erreichen, und es ist wahrscheinlich, daß unverträgliche Resultate entstehen.
Zusammenfassung der Erfindung
• Mit Blick auf die zuvor genannten Probleme ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte leichtgewichtige und kostengünstige Einrichtung zum Formen von künstlichen Gebißbasen aus Harz zu schaffen, die durch Benutzen von elastischen Federn Ultra-Hochgeschwindigkeits-Einspritz-Formung zum Formen von künstlichen Gebißbasen durch Einspritzen von Harz in eine in einem Formkasten geformte künstliche Gebißbasis-Gipsform ermöglicht und somit sicherzustellen, daß Formen mit einer hohen Exaktheit erhalten werden.
• Entsprechend der vorliegenden Erfindung beinhaltet die verbesserte Einrichtung zum Formen von künstlichen Gebißbasen durch Einspritzen von geschmolzenem Harz R in eine in einem Formkasten F geformte künstliche Gebißbasis-Gipsform S einen Tisch 2, der so angeordnet ist, daß er entlang einer Mehrzahl von vertikalen Führungsstangen 1 hochgehoben und abgesenkt werden kann, ein Hubmittel 3 zum Heben des Tisches 2, ein horizontal über jedem oberen Ende der Führungsstangen 1 angeordnetes oberes Vorschubteil 6 mit einem Durchgangsloch 4, eine Druckfeder-Aufbewahrungs- Sektion 7, die am Ort des Durchgangsloches 4 an der oberen Fläche des oberen Vorschubteiles 6 angeordnet ist, eine Druckfeder 8, die in der Druckfeder-Aufbewahrungs-Sektion 7 aufbewahrt ist, eine Kolbenstange 10, die in das Durchgangsloch 4 eingeführt ist und durch die Druckfeder 8 abwärts gedrückt wird mit einem Harz-Druckkolben 9 an dem unteren Ende davon, einen auf dem Tisch 2 plazierten Formkasten F mit einem Harz-Fülloch 11 obendrin, einen unter dem Kolben 9 angeordneten Zylinder 13 mit einem mit dem Harz-Fülloch 11 kommunizierenden Harz-Durchgang 12 in dessen Boden und ein unter Druck brechendes Teil 14, das so im Zylinder 13 angeordnet ist, daß es den Harz-Durchgang 12 bedeckt.
• In der oben beschriebenen Einrichtung kann das unter Druck brechende Teil 14 eine Platte aus Metall oder Plastik sein. Vorzugsweise kann das unter Druck brechende Teil aus Plastik bestehen und eine Dicke von 0,1 bis 0,6 mm haben und bei einer Druckkraft von 500 bis 500 kg (102 bis 1020 kg/cm²) brechen.
• Obgleich das Mittel mit einem Druckmechanismus mittels hydraulischer Pressen in der Erfindung als Hubmittel verwendet wird, ist das Mittel nicht darauf beschränkt und jedes Mittel kann solange benutzt werden, wie es den Tisch hoch- oder herunterbewegt.
• Entsprechend der verbesserten Einrichtung zum Formen von künstlichen Gebißbasen der vorliegenden Erfindung wird der Kolben 9, wenn geschmolzenes Harz in den Zylinder 13, in dem das unter Druck brechende Teil 14 aufbewahrt ist, gefüllt wird, und wenn der Tisch 2 durch das Hubmittel 3 angehoben wird, in den Zylinder 13 eingeführt und setzt das Harz unter Druck und drückt gleichzeitig die Druckfeder 8 zusammen. Wenn das Harz weiter unter Druck gesetzt wird und die Kraft, die das Harz unter Druck setzt, einen vorbestimmten Druck erreicht, bricht das unter Druck brechende Teil 14. Dann wird gleichzeitig der Kolben 9 durch eine zurückstoßende Kraft der Druckfeder 8, die zusammengedrückt gewesen ist, abwärts gedrückt und das Harz wird mit einer hohen Geschwindigkeit von dem Bruchpunkt durch den Harz-Durchgang 12 in dem Zylinder 13 und durch das Harz-Einfülloch 11 des Formkastens F in die Gipsform eingespritzt. Somit werden künstliche Gebißbasen mit hoher Exaktheit erhalten und die Einrichtung kann zu einem leichteren Gewicht und einer Kompaktheit verbessert werden, was die Kosten senkt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Die Erfindung sowohl in bezug auf die Organisation als auch auf die Betriebsmethode, kann, zusammen mit weiteren Zielen und Vorteilen hiervon, am besten unter Bezug auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, in denen gleichen Teile in jeder der Figuren mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet sind, verstanden werden. Es zeigen:
• Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht der kompletten Einrichtung zum Formen von künstlichen Gebißbasen entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
• Fig. 2 eine perspektivische Ansicht mit weggebrochenen Teilen und im Schnitt dargestellt, die den Zustand eines Zylinders, in den Harz gefüllt wird, illustriert,
• Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptteils zur Darstellung eines Zustandes der Einrichtung, bevor das Harz unter Druck gesetzt wird,
• Fig. 4 eine vergrößterte Schnittansicht des Hauptteils zur Darstellung eines Zustandes der Einrichtung, wenn das Harz unter Druck gesetzt ist,
• Fig 5 eine vergrößtert Schnittansicht des Hauptteils zum Darstellen eines Zustandes der Einrichtung, nachdem das Harz eingespritzt worden ist,
• Fig. 6 eine vertikale Schnittansicht eines Formkastens,
• Fig. 7 eine Schnittansicht der Linie VII-VII in Fig. 6,
• Fig. 8 eine vertikale Schnittansicht, die eine Stand- der-Technik-Einrichtung zum Formen von künstlichen Gebißbasen illustriert und
• Fig. 9 eine perspektivische Ansicht mit weggebrochenen Teilen im Schnitt, die den Zustand eines Zylinders, in den Harz gefüllt wird, einer Einrichtung zum Formen von künstlichen Gebißbasen entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, illustriert.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
• Mit Bezug auf die Zeichnungen werden jetzt bevorzugte Ausführungsbeispiele der Einrichtung zum Formen von künstlichen Gebißbasen der vorliegenden Erfindung im Detail erklärt.
• Die Figuren 1 bis 5 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die in den Figuren dargestellte Einrichtung zum Formen von künstlichen Gebißbasen ist ein verbesserter Typ von Einrichtungen zum Formen von künstlichen Gebißbasen durch Einspritzen von geschmolzenem Harz R in eine in einem Formkasten F geformte künstliche Gebißbasis-Gipsform S. Der verbesserte Typ von Einrichtung beinhaltet einen Tisch 2, der so angeordnet ist, das er entlang zwei vertikaler Führungsstangen 1 hochgehoben und abgesenkt werden kann, eine hydraulische Presseneinheit 3 zum Heben des Tisches 2 durch Hoch- und Herunterfahren einer Stange 3a mittels eines hydraulischen Mechanismuses davon, ein horizontal über jedem oberen Ende der Führungsstangen 1 angeordnetes oberes Vorschubteil 6 mit sowohl einem Durchgangsloch 4 wie auch einer Gleitbuchse 5, die abwärts vorsteht und einen mit dem Durchgangsloch 4 verbundenen Durchgang hat, einer an der oberen Oberfläches des Vorschubteils 6 im Bereich des Durchgangsloches 4 angeordneten und befestigten Druckfeder-Aufbewahrungssektion 7, einer in der Druckfeder-Aufbewahrungssektion 7 aufbewahrten Druckfeder 8, einer durch den Durchgang des Durchgangsloches 4 und der Gleitbuchse 5 geführten Kolbenstange 10, die durch die Druckfeder 8 abwärts gedrückt wird und am unteren Ende einen Harz-Druckkolben 9 aufweist, einen auf dem Tisch 2 angeordneten Formkasten F mit einem Harz- Fülloch 11 an der Oberseite, einem unter dem Kolben 9 angeordneten Zylinder 13 mit einem Harz-Durchgang 12 im Boden, der mit dem Harz-Fülloch 11 kommuniziert und mit einer Aluminiumplatte 14, die im Zylinder 13 so angeordnet ist, daß sie den Harz-Durchgang 12 bedeckt.
• Auf dem Tisch 2 sind Durchgangslöcher 15 zum Durchführen der Führungsstangen und nach oben vorstehenden Tisch- Gleitbuchsen 16 mit einem Durchgang, der mit den Durchgangslöchern 15 kommuniziert, vorgesehen. Den Tischhub auslösende Federn 17, die zwischen dem oberen Vorschubteil 6 und den Tisch-Gleitbuchsen 16 zusammengedrückt sind, wenn der Tisch 2 gehoben wird, sind um die Führungsstangen 1 gewunden. Die Feder-Aufbewahrungssektion 7 ist aus einer außenseitigen Wandsektion 7a und einem Deckel 7b zum Bedecken der oberen Öffnung der außenseitigen Wandsektion 7a aufgebaut. Am oberen Ende der Kolbenstange 10 ist eine Feder-Druckplatte 18 vorgesehen. Die Gleitbuchse 5 ist so angepaßt, daß der untere endseitige Abschnitt davon an die obere Fläche des Kolbens 9 anstößt, wenn die Kolbenstange 10 sich hebt. In diesem Ausführungsbeispiel hat die Aluminiumplatte 14 eine Dicke von 0,6 mm und ist so eingestellt, daß sie bei einer Druckkraft von 5000 kg (1020 kg/cm²) bricht. Der Formkasten F ist aus linken und rechtem Deckel F1 und F4 und linkem und rechtem Seitenkasten F2 und F3 aufgebaut, die wie in den Figuren 6 und 7 dargestellt, durch eine Mehrzahl von Schrauben 31 und Muttern 32 verbunden sind. Die künstliche Gebißbasis-Gipsform S in dem Formkasten F kann durch normale, konventionell benutzte Methoden geformt werden.
• Als nächstes wird ein Prozeß zum Einspritzen von thermoplastischem Harz in eine in einem Formkasten geformte künstliche Gebißbasis-Gipsform durch Benutzen der verbesserten Einrichtung zum Formen von künstlichen Gebißbasen der vorliegenden Erfindung erklärt. Es ist übrigens vorzuziehen, den Formkasten zum Aufbringen von lichtaushärtendem Harz auf der Oberfläche der Gipsform S einmalig zu öffnen und das lichtaushärtende Harz durch Bestrahlen mit ultravioletten Strahlen und sichtbarem Licht zu härten, bevor der Prozeß begonnen wird. Dadurch kann das thermoplastische Harz vor einer Degradation durch ausgedünsteter Feuchtigkeit im Gips, wenn das thermoplastische Harz in die Gipsform eingespritzt wird, geschützt werden.
• Zuerst wird die Platte 14 auf dem Boden des Zylinders 13 angeordnet, der dann in einer konkaven Sektion in einem Aluminiumblock eines (nicht dargestellten) Harzschmelzofens plaziert wird. Dann wird thermoplastisches Harz R wie z. B. Polysulfon-Harz oder verstärktes Polycarbonat-Harz in den Zylinder 13 gegeben und erhitzt und geschmolzen während durch eine Druckstange das Harz unter Druck gesetzt wird. Wenn das Harz R komplett geschmolzen ist, wird ein kleiner Teil (ungefähr 5 g) von nichtgeschmolzenem Harz R1 in den Zylinder 13 gegeben. Dadurch wird eine Lage von nichtgeschmolzenem Harz R1 über einer Lage von geschmolzenem Harz R geformt, so daß das geschmolzene Harz R am Zurückfließen gehindert wird, wenn es unter Druck gesetzt wird. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist eine Silikondichtung P in dem aus dem Harzschmelzofen herausgenommenen Zylinder 13 vorgesehen.
• Dann wird, wie in Fig. 3 dargestellt, der Zylinder 13, in dem das geschmolzene Harz R aufbewahrt ist, in einem konkaven Abschnitt 35 des Formkastens F plaziert, so daß das Harz-Fülloch 11 mit dem Harz-Durchgang 12 kommuniziert. Diese werden auf den Tisch 2 gesetzt. Vorzugsweise sollen konkave Abschnitte oder Markierungen zum Positionieren des Formkastens vorher auf dem Tisch vorgesehen werden, um es zu ermöglichen, daß der Zylinder 13 unter dem Harz-Druckkolben 9 angeordnet werden kann.
• Wenn die hydraulische Presseneinheit 3 angetrieben wird, wird die Stange 3a durch den hydraulischen Mechanismus hochgehoben und der Tisch 2 dadurch angehoben. Dann wird der Harz-Druckkolben 9 in den Zylinder 13 eingeführt und das Harz R durch den Harz-Druckkolben 9 unter Druck gesetzt. Gleichzeitig wird die Druckfeder 8 durch die Federdruckplatte 18 zusammengedrückt. Als nächstes stößt, wie in Fig. 4 dargestellt, die obere Fläche des Harz-Druckkolbens 9 an den unteren endseitigen Abschnitt der Gleitbuchse 5 und das Harz R wird durch den Harz-Druckkolben 9 weiter unter Druck gesetzt. Zu dieser Zeit wird der untere endseitige Abschnitt der Gleitbuchse 5 zusammen mit dem Harz-Druckkolben 9 in den Zylinder 13 eingeführt und die Druckfeder 8 ist immer noch zusammengedrückt. Wenn die hydraulische Presseneinheit 3 weiter angetrieben wird, um das Harz R durch den Harz-Druckkolben 9 unter Druck zu setzen und die Druckkraft ungefähr 5000 kg (1020 kg/cm²) erreicht, bricht die Platte 14 und der Harz-Druckkolben 9 wird gleichzeitig mit hoher Geschwindigkeit durch eine zurückstoßende Kraft der Druckfeder 8, die zusammengedrückt gewesen ist, abwärts gedrückt. Dann wird das Harz R mit einer hohen Geschwindigkeit von dem Bruchpunkt durch den Harz-Durchgang 12 in dem Zylinder 13 und durch das Harz- Fülloch 11 des Formkastens F in die künstliche Gebißbasis- Gipsform S eingespritzt. Wenn das Harz R in die Gipsform S gefüllt ist, hört der Harz-Druckkolben 9 auf, sich abzusenken, obwohl ungefähr 20 kg/cm² Durckkraft durch die Druckfeder 8 aufrechterhalten bleiben.
• Das in die im Formkasten F befindliche künstliche Gebißbasis-Gipsform S eingespritzte geschmolzene Harz R härtet auf natürlichem Wege aus, wenn es für eine Weile in Ruhe gelassen wird und die Temperatur davon absinkt. Nachdem das Harz ausgehärtet ist, wird der Formkasten F zum Herausnehmen der darin befindlichen Formen geöffnet. Die durch das Einspritzen des Harzes R erreichten Formen haben geringe innere Spannungen, so daß als eine Methode zum Verbessern der Exaktheit der Formen die inneren Spannungen vorzugsweise durch Erhitzen des Formkastens auf 100 bis 130 º für ungefähr eine Stunde abgebaut werden, bevor die Formen herausgenommen werden. Künstliche Gebißbasen aus Harz mit besserer Exaktheit und exzellenter Schockfestigkeit und Abriebfestigkeit können somit erhalten werden.
• Fig. 9 zeigt ein zweites Auführungsbeispiel der Einrichtung der vorliegenden Erfindung. In der Einrichtung dieses Ausführungsbeispieles ist ein zylindrischer Aluminiumbehälter 36 mit einem Boden in dem Zylinder 13 geladen. Die Bodenwand des Behälters 36 hat eine Dicke von 0,6 mm und ist so ausgebildet, daß sie bei 5000 kg (1020 kg/cm²) Druckkraft bricht. Der übrige Aufbau ist der gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Künstliche Gebißbasen- Formen aus Harz können in der gleichen Art und Weise erreicht werden, wie es beim ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist.
• Obwohl die Erfindung in ihre bevorzugten Formen mit einem gewissen Grad an Besonderheit beschrieben worden ist, wird es verstanden, daß die vorliegende Beschreibung der bevorzugten Form, die in Konstruktionsdetails und der Kombination und dem Arrangement von Teilen geänderte wurde, auch Gebrauch davon macht, ohne den Umfang der wie im folgenden beanspruchten Erfindung, zu verlassen

Claims (5)

1. Einrichtung zum Formen von künstlichen Gebißbasen durch Einspritzen von geschmolzenem Harz (R) in eine in einem Formkasten (F) geformte künstliche Gebißbasis-Gipsform, mit

einem auf einem Tisch (2) angeordneten Formkasten (F) mit einem Harz-Fülloch (11) an der Oberseite,

einem horizontal über dem Formkasten (F) und dem Tisch (2) angeordneten Vorschubteil (6) mit einem Durchgangsloch (4),

einer an der oberen Oberfläche des Vorschubteils (6) im Bereich des Durchgangsloches (4) angeordneten Druckfeder- Aufbewahrungssektion (7),

einer in der Druckfeder-Aufbewahrungssektion (7) angeordneten Druckfeder (8),

einer durch das Durchgangsloch (4) geführten Kolbenstange (10), die durch die Druckfeder (8) abwärts gedrückt wird und am unteren Ende einen Harz-Druckkolben (9) aufweist,

einem unter dem Kolben (9) angeordneten Zylinder (13) mit einem Harz-Durchgang (12) im Boden, der mit dem Harz-Füllloch (11) kommuniziert,

dadurch gekennzeichnet, daß

der Tisch (2) an einer Mehrzahl von vertikalen Führungsstangen (1) auf- und abbewegbar ist,

ein Hubmittel (3) zum Bewegen des Tisches (2) angeordnet ist,

ein im Zylinder (13) angeordnetes unter Druck brechendes Bauteil (14) den Harz-Durchgang (12) bedeckt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das unter Druck brechende Bauteil (14) eine Platte aus Metall oder Plastik ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das unter Druck brechende Bauteil ein Kasten aus Metall oder Plastik ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte aus Aluminium mit einer Dicke von 0,1 bis 0,6 mm besteht und bei einer Druckkraft von 500 bis 5000 kg (102 bis 1020 kg/cm²) bricht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der untere Bodenabschnitt des Kastens aus Aluminium mit einer Dicke von 0,1 bis 0,6 mm besteht und bei einer Druckkraft von 500 bis 5000 kg (102 bis 1020 kg/cm²) bricht.