牙科压制炉转让专利

申请号 : CN201680029560.7

文献号 : CN107636411A

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : R·尤塞尔

申请人 : 伊沃克拉尔维瓦登特股份公司

摘要 :

本发明涉及一种牙科压制炉,具有压制冲头(36)和控制装置,所述压制冲头必要时通过设置在中间的压制活塞(28)作用到由特别是陶瓷物料制成的坯件(32)上,其中所述坯件(32)在压制通道(30)内被引导,所述压制通道在马弗炉(24)中构成,并且其中用压力传感器、位移传感器和/或速度传感器检测压制冲头(36)的至少一个运动参数,所述控制装置用于基于所述传感器的输出信号来控制压制过程,其中,压制起始的触发条件是通过传感器检测到的在坯件升温和/或软化时压制冲头的至少一个运动参数的变化。

权利要求 :

1.牙科压制炉,具有压制冲头(36)和控制装置,所述压制冲头必要时通过设置在中间的压制活塞(28)作用到由特别是陶瓷物料制成的坯件(32)上,其中所述坯件(32)在压制通道(30)内被引导,所述压制通道在马弗炉(24)中构成,并且其中用压力传感器、位移传感器和/或速度传感器检测压制冲头(36)的至少一个运动参数,所述控制装置用于基于所述传感器的输出信号来控制压制过程,其特征在于,压制起始的触发条件是通过传感器检测到的在坯件升温和/或软化时压制冲头的至少一个运动参数的变化。

2.根据权利要求1所述的牙科压制炉,其特征在于,触发条件是所述运动参数的微脉冲的结束和/或所述微脉冲的数量和/或所述微脉冲的时间间隔。

3.根据权利要求1所述的牙科压制炉,其特征在于,所述微脉冲(60至74)反映坯件(28)的靠近压制冲头的端部与环绕的马弗炉(24)之间小的并且短时间的运动。

4.根据权利要求1所述的牙科压制炉,其特征在于,所述控制装置通过传感器检测压制冲头对应于坯件的热膨胀的后向运动并且触发条件是后向运动的终结和/或前向运动的开始和/或在压制冲头的运动参数变化之后的一个确定的时刻。

5.根据上述权利要求之一所述的牙科压制炉,其特征在于,所述传感器低于坯件(32)的软化温度时检测马弗炉(24)的、必要时压制活塞(28)的、压制冲头(36)的反作用于压制力的热膨胀,特别是检测它们的累加热膨胀。

6.根据上述权利要求之一所述的牙科压制炉,其特征在于,所述传感器将由于热膨胀系数或由于热膨胀系数之间的差产生的、与坯件(32)的软化相对应的降低的反力提供给控制装置,其中所述控制装置将压制起始确定到检测到坯件软化的时刻之后的一个时刻。

7.根据上述权利要求之一所述的牙科压制炉,其特征在于,控制装置在实际的压制过程之前、必要时通过设置在中间的压制活塞(28)使压制冲头(36)贴靠在坯件(32)上并且根据压制冲头(36)反向于压制方向的运动检测坯件(32)的热膨胀,并且在进一步的热膨胀消退时或在软化时将降低的反力用作特别是附加的触发条件。

8.根据上述权利要求之一所述的牙科压制炉,其特征在于,即使在坯件(32)软化之前,控制装置也使压制冲头(36)向坯件(32)施加压制力或压制压力。

9.根据上述权利要求之一所述的牙科压制炉,其特征在于,基于由传感器检测到的运动参数、由压制冲头(36)施加的压制压力和/或安装在烧制室(12)上或中的温度传感器的温度,所述控制装置根据坯件的升温走势、必要时根据其他预先规定的标志性特征来识别坯件(32)的类型、质量和/或材料,和/或根据基于马弗炉的标志性特征来识别环绕的马弗炉,并且以此为基础控制压制过程。

10.根据上述权利要求之一所述的牙科压制炉,其特征在于,在所述传感器检测所述至少一个运动参数之前,所述牙科压制炉(10)的烧制室(12)被置于负压下并且配属的密封件被压缩。

11.根据上述权利要求之一所述的牙科压制炉,其特征在于,在检测运动参数期间,压制冲头(36)必要时通过设置在中间的压制活塞(28)向坯件(32)上施加恒定的力或符合预先规定的走势的力,并且在压制冲头(36)必要时通过压制活塞(28)贴靠在坯件(32)上之后,检测所述运动参数。

12.根据上述权利要求之一所述的牙科压制炉,其特征在于,所述压制冲头(36)在加热坯件(32)期间以预先规定的尺度运动,所述尺度特别是小于1mm并且特别优选地在0.3与

0.5mm之间。

13.根据上述权利要求之一所述的牙科压制炉,其特征在于,所述控制装置检测所述运动参数的微脉冲(60至74)的数量和/或所述微脉冲的间隔和/或所述微脉冲的间隔的变化和/或所述微脉冲的大小。

14.用于基于用于控制压制过程的控制装置来运行牙科压制炉(10)的方法,在所述压制过程中,当由特别是陶瓷物料制成的坯件(32)被导入马弗炉(24)中的压制通道(30)中时,压制冲头(36)必要时通过设置在中间的压制活塞(28)作用到所述坯件(32)上并施加压力,其中用压力传感器、位移传感器和/或速度传感器检测压制冲头的至少一个运动参数,并且其中控制装置基于所述传感器的输出信号来控制所述压制过程,其特征在于,触发条件是所述压制冲头的至少一个运动参数的通过传感器检测到的变化,所述变化对应于所述坯件的升温和/或软化和/或冷却。

15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,开始冷却过程,在冷却过程中关闭牙科压制炉(10),当压制冲头(36)通过压制件由于其相变而发生的结构变化而向上或向下运动时或发生运动参数的其他变化时,则特别是通过打开烧制室(12)强制进行冷却。

16.根据权利要求14或15所述的方法,其特征在于,开始冷却过程,其中在冷却过程的第一阶段中关闭牙科压制炉(10)的加热器,同时压制冲头(36)施加压力,接下来,特别是通过压制件由于其相变而发生的结构变化,使压制冲头(36)向上或向下运动,或者使其运动减慢或加速或停止,并且接下来,特别是在接近结构变化阶段结束时,就是说在冷却过程的第二阶段开始时,强化冷却过程、特别是通过打开烧制室(12)来强化冷却过程。

说明书 :

牙科压制炉

技术领域

[0001] 本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的牙科压制炉以及一种根据权利要求14的前序部分所述的用于运行牙科压制炉的方法。

背景技术

[0002] 为了实现对牙科陶瓷成功的压制过程,重要的是,以精确确定的加热走势进行加热。这种走势具有首先较高的第一加热速率,紧接着是较小的第二加热速率,这种走势例如可以由DE 10 2008 012 578 B4获知。
[0003] 这种加热曲线本身对于实现令人满意的压制结果是有利的,因为这里在压制起始之前、即在不重要的时刻进行强烈的加热,而在压制本身期间轻柔地压制材料。
[0004] 对此的另一个改进可由EP 1 915 972 B2获知,根据该文献,为了检测导入的热量而使用温度/时间面积的积分。
[0005] 所测量的温度通常涉及炉内温度并且因此不是涉及坯件的真实温度,而由WO 2014/121588 A1已知一种检测坯件本身温度的方法。
[0006] 但对于较长的坯件,在坯件内部存在一定的温度梯度,并且即使利用所述新的并且本身有利的、但较为复杂的解决方案通常只能在一个位置处检测坯件的温度,而不能在所有位置进行检测。
[0007] 另一个问题在于,在特殊设计的温度走势中,马弗炉/坯件系统的停机时间(Totzeit)会对所测量的温度走势造成延迟。这很大程度上取决于坯件和马弗炉的质量。体积特别大的马弗炉和较大的牙科修复件、如十四单位的牙桥因此必须以更为“准确”、就是说更长时间和精确的加热走势工作。
[0008] 为了就此而言保持希望的安全间隔,通常在加热之后插入一段保持时间,所述保持时间应当用于实现温度补偿并且在温度补偿过程中马弗炉热的外部区域向马弗炉中心并由此向坯件释放其热量。
[0009] 然而,视马弗炉尺寸而定,这种保持时间会大大延长压制周期,这有时被认为是不可接受的。此外,必须视所使用的马弗炉尺寸而定选择具有匹配的温度走势和保持时间的相应控制程序。就目前存在的用于不同马弗炉的材料和程序的数量而言,这种由牙科技师进行的选择在忙乱时偶尔可能会出错。

发明内容

[0010] 因此,本发明的目的在于,提供一种根据权利要求1的前序部分所述的牙科压制炉以及一种根据权利要求14的前序部分所述的用于运行牙科压制炉的方法,所述牙科压制炉允许与牙科修复件或所属的马弗炉的尺寸无关地缩短压制周期。
[0011] 所述目的根据本发明通过权利要求1或14来实现。有利的改进方案由各从属权利要求得出。
[0012] 根据本发明特别有利的是,现在利用本发明可以首次将坯件的固有物理参数用作判断条件。这还相对于如根据前面提及的DE 10 2008 015 483 B4的解决方案并且尤其是相对于常见的并且目前为止极为广泛地使用的只在炉内腔中使用一个温度传感器的烧制炉和压制炉构成了明显的进步。在相对于此还要更佳的、根据WO 2014/131588 A1的解决方案中,至少还对要制作的牙科修复件的表面进行检查。但特别是在较大的坯件的情况下存在温度梯度并且坯件的尺寸也会导致内部和外部之间的温度差。这种在先已知的解决方案的另一个缺点是,必须在设备上安装额外的且昂贵的测试技术装置。
[0013] 通常在马弗炉中存在温度梯度,所述温度梯度利用其等温线以三维视角观察基本上呈钟形地延伸,这里,就坯件而言在下部在坯件的中央存在最低的温度,而在上部/外部在坯件上存在最高的温度。根据本发明,现在以出人意料地精巧的方式将坯件的侧面上的坯件参数用作触发条件,此时对整个坯件和其温度进行分析评估。
[0014] 根据本发明,还对源自在先的处理步骤的不理想的起始条件、如马弗炉正确的预热温度或预热时长予以考虑或者对其进行修正或补偿。
[0015] 在实际的压制过程之前较长的时间,坯件就已经通过压制冲头,、通常在中间设置例如由Al2O3制成的压制活塞的情况下被置于压力作用下。在坯件的上部的端面上现在作用力和压力,所述压力由坯件的下侧承受,但所述压力有时也导致坯件发生弹性变形,虽然以非常小的程度变形。所述力和变形至少足以消除为了将坯件导入压制通道而预留的间隙。
[0016] 马弗炉物料通常具有较小的热膨胀系数,例如为3×10-6/°K,而陶瓷坯件具有明显更高的热膨胀系数,例如为10-5/°K。
[0017] 陶瓷坯件直到所谓的玻璃化转变区域之下具有例如10或10.5×10-6/°K的热膨胀系数。当所谓的相转化超过两个数量级时,例如到达14.5×10-6/°K时,热膨胀系数甚至会明显升高。但由于坯件软化,特别是坯件的形状也发生变化;如果还没有贴靠到压制通道的壁部上,现在发生贴靠。但特别是当坯件变得粘稠之后,坯件还开始进入用于牙科修复件型腔的注道(Anstiftkanal)。这构成对逐渐增高的热膨胀系数的相当大的过度补偿。
[0018] 在有利的实施形式中设定,微脉冲具有运动时间和运动路程,所述运动时间和运动路程以多于一个数量级、特别是多于两个数量级小于坯件的总运动路程和总停留时间,其中所述微脉冲的长度特别是在1毫秒至500毫秒之间。
[0019] 所述微脉冲反映坯件上部的或靠近冲头的端部和环绕的马弗炉之间小的且短时间的运动。特别有利的是,由此可以检测到由马弗炉、设置在中间的压制活塞并且特别是坯件组成的所引入的系统的升温导致的热膨胀的时间分布走势。
[0020] 在另一个有利的实施形式中设定,控制装置与由温度传感器测得的温度无关地根据微脉冲的结束确定压制起始。
[0021] 在另一个有利的实施形式中设定,控制装置基于两个相继的微脉冲之间的时长超过预先规定的阈值的提高而触发压制起始。
[0022] 在另一个有利的实施形式中设定,控制装置在两个相继的微脉冲之间的时长增加到超过预先规定的、特别是第二阈值时使加热功率降低到标称值。
[0023] 根据本发明,对微脉冲的时间走势(Zeitprofil)进行分析评估并且在坯件的运动参数的微脉冲结束时和/或在检测到规定数量的微脉冲时和/或通过分析评估微脉冲之间的时间间隔确定用于压制起始的触发条件。
[0024] 由此,利用本发明能够确定和确认最佳的压制起始并且由此使得用于压制周期的总时间逼近最优值。
[0025] 根据本发明,基于运动参数进行考察,监控短时间的微运动的出现作为实际压制过程的触发条件。当然,由于总系统压制冲头/压制活塞/坯件/马弗炉/烧制室壳的热膨胀,所述微运动反向于压制方向定向。
[0026] 在加热坯件期间压制冲头以预先规定的尺度反向于压制方向运动,在坯件高度为常规的8至16mm时测量,所述尺度特别是小于1mm,并且特别优选在0.3mm至0.5mm之间。
[0027] 为了检测基本上是运动参数的微脉冲形式的所述微运动,主要位移传感器或速度传感器适用于此。分辨率应至少为0.01mm或相应的速度值,优选为每秒50μm。
[0028] 在其他情况下,就是说,例如当通过具有非弹性或弹性较小的传动线路的步进电机施加压制力时,也可以将力传感器或压力传感器实现为用于检测微脉冲的传感器。备选地,也可以进行单纯的位移测量,必要时在压制力接近零时进行测量。
[0029] 当然,微脉冲的幅值和频率取决于物理参数,例如取决于要压制的陶瓷材料、所使用的嵌埋物料、温度、但例如也取决于所施加的压制力或对压制力的调节。
[0030] 反作用于压制力的热膨胀主要由压制冲头、压制活塞、坯件和坯件下方的马弗炉的热膨胀组成。烧制室下方的压制炉的隔热区域也同时被略微加热并且相应地膨胀。
[0031] 特别有利地可以利用这样的事实,即,压制冲头与设置在中间的压制活塞接触并且由此也与坯件接触,优选在挤压压力下接触。压制力可以没有时间延迟地传递,就如同在坯件的材料膨胀时反向运动一样。用于控制压制过程的控制装置不仅检测压制力,而且还控制温度-时间走势的其他分布走势。
[0032] 由于较厚的隔热结构,压制炉通常在外部并且由此在负责关闭压制炉的承载位置处—至少相对于热的炉腔观察—实际上是较冷的,通常在室温到50℃之间,从而这里出现的原则上共同引起前面所述元件的可检测的热膨胀的升温较小。
[0033] 这里由以下事实出发,即,加热装置按本身已知的方式作为环形加热器侧向包围圆柱形的烧制室并且主要通过对流和热辐射加热马弗炉,但当然也加热位于马弗炉中的坯件以及必要时还加热压制活塞,通常在几分钟之内就加热数百摄氏度。在常规的压制炉中,隔热结构的壁厚通常为十厘米或更多,并且由此大致在马弗炉的直径的范围内或高于该直径。
[0034] 由压制活塞、压制冲头、坯件和下部中的嵌埋物料以及必要时还有烧制盘和周围的部件组成的传动线路中的升温产生作用于压制驱动装置的反压力。
[0035] 如果不再形成运动脉冲,则坯件的升温继续,从而坯件至少变成膏状(teigig)。
[0036] 原则上,在这个时刻已经可以通过导入压制力进行压制。但更为有利的是,再等待一段预先确定的时间,然后才开始压制,以便利用这样的事实,即,在继续供应热量时,坯件的粘度连续地继续降低并且在例如在确定的时间中输入热量时达到对于开始压制过程最佳的粘度。
[0037] 根据本发明,可以在根据本发明检测触发条件期间以与实际压制期间相同的压制力工作。
[0038] 但优选的是,选择在标称压制力的百分之三十至百分之五十之间的辅助压制力,因为这种辅助压制力已经足以产生希望的运动滞后。
[0039] 也可以直接在压制冲头向压制活塞并由此间接向坯件进给之后短时间地将压制力保持在一个较高的值,以便确保坯件在马弗炉中实现稳定的贴靠,然后对压制力进行再调节。
[0040] 从坯件软化起最佳的压制起始时刻很大程度上取决于,坯件从这个时刻起进一步升温的迅速程度。由于较大的马弗炉不仅具有较大的热容量,而且还具有较大的绝热性,因此在马弗炉较大时,所述确定的时间优选一开始就设置得较长,而对于较小的马弗炉则设置得较短。
[0041] 在另一个有利的实施形式中,可以分析评估并在用于牙科压制炉的控制装置中存储微脉冲、微脉冲的分布走势和微脉冲的序列。根据具体材料,可以实现其他的微脉冲序列或其他类型的微脉冲,从而具有确定尺寸和由确定材料制成的坯件可以通过其微脉冲类似于具有一种标志性特征(Signatur)。在一个有利的实施形式中,这种标志性特征可以用于选择出其他适当的过程参数。
[0042] 以直到坯件软化的持续时间为基础,也可以确定直到压制起始之前相应最佳的等待时间和温度时间控制过程。可以不再选择与所使用的马弗炉尺寸相关的单独的程序,这特别是在操作便利性上构成另一个优点。
[0043] 另一个与所执行的测量的精度相关的观点是,在进行测量之前提供炉负压。通过炉负压可以将炉罩和炉下侧之间的密封件、或者例如炉罩和能移动靠近的烧制台之间的密封件压缩到预先规定的尺度。所述压缩完全可能在数毫米的范围内,并且如果在预压制时间期间、就是说在检测触发条件期间建立这种负压,所述压缩会使得测量结果失真。
[0044] 如果出于某种原因总是在这个时间期间仍不能提供压制周期中所期望的负压,必须至少确保,炉内腔中的负压在预压制时间中保持恒定。
[0045] 但通常在压制炉具有充分的密封性的条件下,能够在明显少于压制炉所需的加热时间的时间、例如在1至2分钟之内提供所述负压。
[0046] 根据一个优选的实施形式,给压制驱动装置设置力调节装置。由于加热以及由此还由于传动线路(包括坯件)的热膨胀,必须进行再调节,例如在超过预先规定的力时必须进行再调节。在相应良好地设置这种再调节特性时,可以实现一定数量的可以良好地定性和定量解读的微脉冲。在仍处于聚集态的坯件升温期间,微脉冲之间的间隔和/或对力进行再调节的间歇之间的间隔指数式地增大。
[0047] 现在例如可以使用脉冲序列的终止作为触发条件,所述终止可以通过脉冲例如在大于50秒上的消退来近似。
[0048] 但也可以简单地对脉冲的数量进行计数并且以此为基础确定触发条件。此外,还可以使用两次前后相继的脉冲的时间差的数值作为触发条件。
[0049] 在一个优选的实施形式中设定,在压制过程结束之后开始冷却过程,在所述冷却过程中,牙科压制炉被关闭。例如当压制冲头由于压制件、就是说在压制过程中被压制的坯件由于其相变出现的结构变化而例如向上或向下运动时,则为了强制冷却打开烧制室。这是因为根据压制件的具体材料可能在其相变时出现体积减小或体积增大,所述相变特别是包括玻璃化转变和结晶。
[0050] 在一个优选实施形式中设定,在压制过程结束后开始冷却过程。为此,可以关闭牙科压制炉的加热器。此外,使一定量的空气进入马弗炉的内腔。压制冲头施加压力,从而压制冲头缓慢地向下运动。接着,通过压制坯件由于上面所述的相变导致的结构变化使得压制冲头例如向上或向下运动,或者压制冲头的运动被减慢或加快或停止。此后,特别是在结构变化阶段接近终点时,就是说冷却过程的第二阶段开始时,例如通过打开烧制室强化冷却过程。在冷却过程的结束时,压制件被大致冷却到室温。

附图说明

[0051] 其他的优点、细节和特征由下面参考附图对本发明的实施例的说明得出。
[0052] 其中:
[0053] 图1示出在一个实施形式中根据本发明的牙科压制炉的烧制室的剖视图;
[0054] 图2示出用于显示可能的加热曲线的图线,并且也是与不允许的加热曲线相比较示出;
[0055] 图3示出在时间轴上绘制的压制冲头的速度和其他物理参数的线图;
[0056] 图4示出用于显示微脉冲之间逐渐增大的间隔的线图;
[0057] 图5示出用于显示在一个微脉冲期间的力分布走势、速度分布走势和位移分布走势的线图;以及
[0058] 图6示出用于显示在另一个实施形式中在时间轴上绘制的压制冲头的速度和其他物理参数的线图。

具体实施方式

[0059] 图1中示出根据本发明的牙科压制炉10在与本发明相关的局部的剖视图。
[0060] 烧制室12由示意性示出的加热装置14包围,所述加热装置具有螺旋形延伸的加热盘管,所述加热螺旋管由作为保护装置的石英玻璃16屏蔽。大体积的隔热元件18在各个侧面包围烧制室12,就是说,虽然在图1中不可见,也向下包围烧制室。
[0061] 烧制室12的底部由烧制盘20构成,所述烧制盘具有用于容纳马弗炉24的凹部22,并且是阶梯式地具有不同尺寸的凹部,在所示实施例中分为两种尺寸。
[0062] 当应以不同的尺寸压制和烧制在马弗炉中实现其负模的牙科修复件时,需要不同尺寸的马弗炉。这样,例如十四单位的牙桥需要大于三个单齿冠的马弗炉,所述单齿冠相应地可以利用小的例如马弗炉质量小于100g的马弗炉烧制。因此,常见的是100g、200g和300g的马弗炉尺寸。
[0063] 烧制室12具有顶部锥体26,所述顶部锥体向上在中央加大烧制室。在这个区域内容纳压制活塞28的一部分,所述压制活塞插入压制通道30内,并贴靠在坯件32上,所述坯件在压制通道30内完全容纳在马弗炉24中。
[0064] 未示出的注道以及用于牙科修复件的型腔在坯件的下方延伸。注道的直径按本身已知的方式明显小于压制通道30的直径,从而坯件32在软化时才可以开始进入注道。
[0065] 压制活塞可以由任何适当的材料构成,例如由Al2O3,或者由嵌埋物料本身构成。
[0066] 在压制冲头通道中引导压制冲头36,所述压制冲头通过驱动装置驱动并能够向压制活塞28并由此间接地向坯件32施加压力。
[0067] 为了运行牙科压制炉,现在首先打开所述牙科压制炉。将在所谓的预热炉中预热到例如850℃的马弗炉居中放置在烧制盘20上,冷的坯件32和冷的压制活塞28已经导入所述马弗炉中。凹部22以其尺寸精确地与所属的马弗炉24相匹配,使得马弗炉24精确地处于中央。关闭炉罩并且一个负压源吸出存在于烧制室12和隔热元件中的空气,直至形成负压。
[0068] 在炉下部结构和所述炉的烧制罩之间设有密封件,所述密封件由于建立了负压而被压缩。在一至两分钟内完成负压的建立,并且在整个接下来的压制周期中这个负压都保持恒定,这例如通过对负压源的压力调节来实现,但也可以通过使相应的抽吸泵保持运转来实现。
[0069] 一旦坯件32被导入马弗炉24中,则坯件32开始升温,所述坯件相对于马弗炉24具有明显更小的质量。坯件由此发生膨胀,此时,预热温度明显低于软化温度。坯件以较小的间隙在压制通道30内被引导。马弗炉24、即用于构成马弗炉的嵌埋物料的热膨胀系数明显小于坯件的热膨胀系数,但也小于压制活塞和压制冲头的热膨胀系数,其中,压制冲头例如同样可以由Al2O3制成,但例如也可以由钢制成。
[0070] 在这里所示的实施例中,马弗炉的热膨胀系数为3×10-6/°K,而坯件的热膨胀系数-6 -6为10×10 /°K,压制冲头的热膨胀系数为8×10 /°K。
[0071] 对于这里所考察的热膨胀,在升温时,各个热膨胀L0沿轴向方向叠加。总热膨胀L0 ges为:
[0072] L0 ges=L0 EBM+L0 Rohling+L0 Aloxkolben+L0 Pressstempel
[0073] 这里,压制冲头30只需在这样的程度上予以考虑,即所述压制冲头如何被加热,就是说,在隔热元件18与烧制室相邻的区域内被加热。
[0074] 压制冲头36相对置的与驱动装置连接的端部温度明显较低,例如低于100℃。
[0075] 特别是当采用例如由Al2O3制成的压制冲头时,压制冲头36的温度梯度特别高;在采用金属的压制冲头时,也可以在压制冲头中装入附加的隔热筒。
[0076] L0 EBM是指压制通道30下方的马弗炉或嵌埋物料的轴向长度。
[0077] 对于所考察的牙科压制炉的实施形式,烧制盘20仅表面是热的,而在下部区域中就已经是较冷的。但当采用烧制室的所谓底部加热器时,就是说当在烧制盘22的下方设有另一个加热器时,这种情况并不适用。在这个实施形式中,必须将在这里的区域中的附加热膨胀累加到前面所述的总热膨胀中。
[0078] 为了确定压制冲头36由于热膨胀导致的轴向偏移,从L0 ges中减去压制炉本身在升温时的热膨胀。但这里要考虑的是,通常炉的密封件和关闭力较为靠外地实现并且这里热膨胀通常保持限制在介于室温与一个低于100℃、例如60℃的温度之间的范围内;至少在内部变得非常热的隔热元件18不施加轴向力,而是松动地置于牙科压制炉中。
[0079] 这里轴向是指压制冲头36的轴线40,所述轴线在中央延伸穿过压制活塞、以及坯件32,并且还穿过马弗炉24以及烧制盘20;所有的部件在所示实施例中都构造成圆对称的。
[0080] 由图2以两个实施方案示出了典型的烧制/压制曲线。对于温度曲线42,遵守根据EP 1 915 972 B1对所谓的温度时间面积监控的规定。这就得到了马弗炉温度曲线44。如图所示,在根据加热温度曲线42的相关程序进程中马弗炉温度曲线不会升高到超过1065℃,从而不会损坏坯件。
[0081] 加热温度曲线46相反没有考虑根据EP 1 915 972 B1对温度时间面积监控的规定,尽管未超过1150℃的最大温度且最大温度的持续时间不大于加热温度曲线42中的持续时间。
[0082] 尽管如此这个加热温度曲线仍带来了马弗炉温度曲线48,并且可以看到,马弗炉温度在960秒的时刻达到1075℃,这可能导致坯件损坏。根据本发明的牙科压制炉由未示出的控制装置控制。
[0083] 根据本发明的解决方案可以特别有利地与根据EP 1 915 972 B1按规则的规定相结合,但原则上独立于所述规定。现在参考图3的线图来说明根据本发明的解决方案。
[0084] 在图3中在同一图中绘制了五条曲线,其中横轴是时间。
[0085] 这里涉及以下值:
[0086] 温度曲线51示出在烧制炉的显示器上显示的温度,该温度通过烧制室中的本身已知的温度传感器测量。
[0087] 压力曲线52示出该牙科压制炉内腔中的压力。
[0088] 速度曲线53示出压制冲头36或所属的驱动装置的速度。
[0089] 坐标的零点这里是高度偏移的并且在右边用μm/分钟标注速度值。
[0090] 在压制力曲线54中绘制了所施加的压制力。
[0091] 压制冲头36所走过的位移在位移曲线55中绘制。
[0092] 如由图3所示,牙科压制炉10在所观察的起始时已经被预热到约750℃。进一步接通加热器,并且根据温度时间面积监控(见图2)进行加热,其中在所考察的实施例中目标温度在900℃与1000℃之间。
[0093] 如由压力曲线52可以看到的那样,牙科压制炉中的压力在第一个20秒之内快速下降,并且在120秒时为50mbar。最晚在240秒时达到25mbar的最终压力。所述最终压力在整个压制周期期间保持恒定。
[0094] 由速度曲线53可以看到,在约90秒时,以这里的速度峰值使压制冲头快速移近,直至压制冲头、压制活塞和坯件相互贴靠。所述坯件这里在马弗炉24中贴合在压制通道30的端面上。
[0095] 从90秒起到大约120秒,速度为0,如图3可见的那样。
[0096] 在略微超过120秒时,形成具有负速度的根据本发明的微脉冲60。所述微脉冲对应于热膨胀L0 ges,如参考图1说明的那样。虽然由图3基于这里示出的实施形式不能清楚地看到,但根据压制力调节的性能,微脉冲具有约200μm/分钟的大小并且持续时间小于一秒钟。
[0097] 坯件32的上端部克服符合压制力曲线54的压制压力的作用似乎略微向上滑动。
[0098] 直到145秒的时刻,速度54重新保持恒定为0,并且在这个时刻之后,发生在约180秒形成的下一个微脉冲64,接下来的一个微脉冲66在225秒时形成。此后,接下来在250、290和340秒时出现另外的微脉冲70、72和74,而在直到480秒的后续时间段保持为无微脉冲的。
[0099] 根据本发明这意味着,坯件32已变成膏状或变为粘性的;因此进一步的热膨胀无脉冲地进行。这个事实根据本发明被评估为坯件已达到实际希望的、准备好进行真正的压制过程的温度。
[0100] 直到时刻860秒,坯件32进一步变软,并且已经部分地进入注道。
[0101] 此后接着停留一段例如为120秒的安全静置时间,并且在此之后以提高的压制力进行实际的压制过程。
[0102] 如图所示,坯件此时快速地进入牙科修复件腔,直到时刻1040秒,根据速度曲线53,推进速度重新降低为接近0。这意味着,所有用于制备牙科修复件的空腔都被填满。
[0103] 同样如图3所示,在压制冲头36开始进给时,压制力为100N。直到时刻860秒,所述压制力保持恒定,然后重新回归零。在980秒与1130秒之间,压制力为250N。在1130与1140秒之间,压制力连续地回归到零。
[0104] 由位移曲线55可见,在微脉冲60至74期间,出现沿负方向,即与压制驱动装置的运动方向相反的微运动。即使没有专门说明,但这里值100对应于运动的零线。从大约480秒起,出现首先较小、然后随着相应走过的位移而增强的运动,直到在860秒时运动中断并且然后在980秒时重新开始。这种运动当然对应于速度的积分,相应地在直到约1080秒之前具有增大的斜率,这里在1140秒时运动又结束。
[0105] 如图3所示,不是直接在最后一个微脉冲74之后就开始实际的压制。要实现两个不同的保持时间,这里这是指,根据本发明也可以只以一个保持时间或者这也可以在没有保持时间的情况下工作,并且例如以从这个时刻起增大的压制压力、即没有压制间歇地并且以如这里示出的恒定的压制压力工作。
[0106] 为了检测微脉冲,原则上可以根据可供使用的传感器的分辨率以及根据驱动装置的弹性进行速度检测、位移检测或进行压制力检测。在结合这里所述的实施例进行试验中,已经证实,压制力检测是最为有利的,但这里原则上也可以采用位移检测。
[0107] 由图4可见,以何种方式在另一个压制试验中设置微脉冲。这里关于相关微脉冲或峰值绘制所经过的时间。可以看到,这个曲线基本上具有指数式的分布走势,就是说各个脉冲之间的时长指数式地增加。例如第一个与第二微脉冲之间的时间差只有五秒,而与此不同,第19个与第20个微脉冲之间的时间差则为六十秒。
[0108] 也将超过两个峰值之间的时长用作实际的压制起始的触发条件。
[0109] 由图5示意性地可见,如何关于力、速度和路程表示微脉冲、例如微脉冲60。
[0110] 最上面的曲线示出力F,所述力在与坯件接触时由于热膨胀一直增大到极限值FG。通过从时刻t2直至时刻t3对压制力进行的再调节,发生材料卸荷。在这个时刻,导入的力重新达到其设定值FU,并且由于进一步的、但在坯件不断升温时变小的热膨胀,所形成的力再次升高,直到时刻t4再次达到极限值FG并重新进行再调节。
[0111] 在图5中间的线图中绘制在压制驱动装置行进运动期间的速度。
[0112] 相应的情况适用于位移S,位移在图5下面的线图中示出。直到时刻t2,锁定的压制驱动装置都防止发生运动,由于热膨胀,力升高。从时刻t2起,对力进行再调节。坯件与压制活塞之间的边界面的位置现在发生移动。在时刻t3至t4,压制驱动装置重新保持在相同的高度。当在时刻t4达到极限值FG时,再次进行再调节,由于进一步的温度升高,坯件与压制活塞之间的边界面继续沿热膨胀的方向移动。
[0113] 需要指出的是,在图5中反向于压制驱动行进方向的运动作为负运动示出。同样,压制驱动装置的返回移动在所示的再调节中也意味着负的速度。
[0114] 另一个在此方面根据本发明重要的观点是,在马弗炉24的材料与坯件32的材料之间存在不同的热膨胀系数,这种热膨胀系数确保了在升温时有相对运动,虽然是在明显的亚毫米范围的相对运动。
[0115] 在图6中,在同一线图中绘制了多条曲线,用于示出另一个实施形式的重要物理参数。纵坐标对应于物理参数,如例如温度、压力、速度和压制力,如图3示出的那样;横坐标是时间。
[0116] 位移曲线55以映射的方式示出压制冲头36的位置。就是说,当位移曲线55升高时,这意味着,压制冲头36向下运动。
[0117] 在从1980到约2040秒的短的保持时间之后,压制冲头36上的压制力从100N连续地调节到250N,由此软化的压制件进一步进入注道,直到约2180秒的时刻。注道直到这个时刻才完全被填满。
[0118] 相应地,位移曲线55从2040秒到2180秒具有强烈增大并且近似为直线的线段。
[0119] 接着,根据本发明,在当前实施形式中通过关闭加热器开始冷却过程。从这个时刻起,压制件逐渐冷却。根据温度曲线51,烧制室的温度随着时间推移而下降,就是说从约2240秒开始下降。
[0120] 在压制件的温度降低期间,在当前实施形式中,压制件发生体积减小。因此,压制冲头36在约2180秒至约2560秒的时间段内缓慢地并且分阶段地继续向下运动。相应地,在该时间段内,对应于e函数的曲线部分,位移曲线55带有斜坡。
[0121] 相应地,压制冲头36的运动在这个时间段内与2040秒至2180秒之间的时间段相比明显减慢。因此,显示压制冲头36的平均运动速度的速度曲线53类似于表现为e函数。曲线53在2040秒到2180秒的时间段内非常陡,并且具有不断变小的倾斜角。
[0122] 在另一个没有示出的实施形式中设定,根据目的使用这样的玻璃陶瓷,所述玻璃陶瓷的结晶温度和/或玻璃化转变温度低于在压制时炉内腔的温度。在这种情况下,在接下来的冷却过程中发生至少一次相变。这会导致,在相变中,尽管由于温度降低而倾向于发生体积减小,但压制件的体积视压制件的材料而定以及视相变而定会变大,或者会更快速地变小、或者保持不变。同时由所述曲线符合预期地可以看到,在上面所述的速度曲线和路程曲线的分布走势中会出现显著的变化,这种变化的形式例如是曲线的突然改变的倾斜角。这种变化是牙科修复件制造完成的一个指标并且由此是冷却过程的第二阶段开始的指标,就是说,炉罩从这个时刻起应完全打开,以便加速冷却。
[0123] 出于安全性的原因,炉罩在冷却过程的第二阶段开始时仅是略微打开,以便仅使确定量的空气进入压制炉中。