牙科用炉 |
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| 申请号 | CN201380064983.9 | 申请日 | 2013-11-07 | 公开(公告)号 | CN104837438B | 公开(公告)日 | 2017-03-08 |
| 申请人 | 伊沃克拉尔维瓦登特股份公司; | 发明人 | R·尤塞尔; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种具有炉 基座 和炉罩的牙科用炉，其中所述炉罩具有用于容纳 牙齿 修复体的烧制腔，所述牙科用炉具有 温度 传感器 ，所述温度传感器检测所述牙齿修复体的温度并且所述温度传感器连接到控制装置上，所述控制装置控制所述牙科用炉，而且牙科用炉(10)具有用于炉罩(16)的驱动装置(18)，并且控制装置(30)基于由温度传感器(20)检测到的温度来控制驱动装置(18)，也就是开启炉罩。 | ||||||
| 权利要求 | 1.牙科用炉，所述牙科用炉具有炉基座且具有炉罩以及用于使炉罩与炉基座之间发生相对移动的驱动装置，其中所述炉罩具有用于容纳牙齿修复体的烧制腔，所述牙科用炉具有温度传感器，所述温度传感器检测所述牙齿修复体的温度并且所述温度传感器连接到控制装置上，所述控制装置控制所述牙科用炉， |
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| 说明书全文 | 牙科用炉技术领域[0001] 本发明涉及一种牙科用炉以及一种控制牙科用炉的方法。 背景技术[0002] 长久以来，用于烧制和必要时压制牙齿修复件的这些牙科用炉是已知的。在这类牙科用炉中，使一个牙齿修复件或多个牙齿修复件经历烧制过程或压制过程，并且是按照预先规定的温度曲线和必要时按照压力曲线程序控制地进行烧制过程或压制过程。 [0003] 所制得的牙齿修复件的质量基本上取决于所设定的、与现存的牙齿修复材料适配的参数在烧制和必要时压制期间得到准确保持。所述参数不仅包括要保持的温度曲线，而且例如还包括在烧制循环期间存在的压力状态。 [0004] 这类牙齿修复件包括由塑料、由金属、由复合物，但尤其是还由陶瓷或由所述材料的组合要制造的牙齿修复件。 [0005] 通过要处理的材料、尺寸，还通过同时要制造的牙齿修复件的数目和形状，尤其确定出要处理的牙齿修复件的总热容。由此可能需要对热功率进行调节，为此可以在所述烧制炉或压制炉上通过输入装置调用不同的处理程序，在所述处理程序中存储有对于相应的基本条件(材料、尺寸等)最佳的运行参数。通过调用和启动适配的处理程序，力求达到实现最佳产品质量的烧制过程。 [0006] 这类牙科用炉主要包括炉基座，所述炉基座上容纳有要烧制的牙齿修复件,必要时所述牙齿修复件在马弗炉中；炉罩，所述炉罩除绝热体外还大多容纳有加热装置(例如电加热线圈)；以及控制装置，所述控制装置具有连接于其上的显示及输入装置。所述控制装置还包括存储装置，在所述存储装置中存储有处理程序。所述输入装置本身有时可以与触敏显示器(触摸屏)形式的显示装置组合并且还具有以本身已知的方式固定的键盘或在显示器上以可变功能占据的键盘(“软键盘”)。 [0007] 这种牙科用炉例如在DE 197 54 077 B4中有所描述。在显示装置上既可以以数字形式显示参数也可以以不同颜色的曲线图显示参数，所述曲线图可以彼此重叠。输入可以通过键盘进行，由此在必要时可以修改烧制程序。 [0008] 此外，最近还提出给牙科用炉配备优选对于IR范围敏感的照相机，并且由此可以即使在将烧制对象置入所述炉中期间也可对所述烧制对象进行温度检测。这尤其具有这样的优点，即由此可以实现对实际温度，例如对事先在预热炉中预热的马弗炉的实际温度做出相当精确的检测。通过考虑实际的马弗炉温度可以对例如所选的牙科用炉的处理程序，例如压制程序进行调节，并且由此实现改进的结果。 [0009] 如此提出这样的温度检测，即基于这样检测到的绝对马弗炉温度进行烧制参数的校正，所述烧制参数例如为加热持续时间，以便对于真正的、随后进行的处理过程而言能够确保要加工的材料的最佳处理参数。 [0010] 尽管在烧制过程中炉参数的控制有时相当复杂，所述控制除了真正的烧制温度(或者烧制曲线)外还考虑要烧制的牙齿修复件的引入温度以及要烧制的材料的特性，已经证实的是，如此制得的牙齿修复体的烧制结果或者质量并不总是满足预期。 发明内容[0011] 与此相对，本发明的目的在于提供一种牙科用炉以及控制牙科用炉的方法，采用所述牙科用炉和所述方法可以满足对要制造的牙齿修复件的高质量预期，如高尺寸稳定性和耐久性。 [0012] 根据本发明，该目的通过牙科用炉得以实现，所述牙科用炉具有炉基座且具有炉罩以及用于使炉罩与炉基座之间发生相对移动的驱动装置，其中所述炉罩具有用于容纳牙齿修复体的烧制腔，所述牙科用炉具有温度传感器，所述温度传感器检测所述牙齿修复体的温度并且所述温度传感器连接到控制装置上，所述控制装置控制所述牙科用炉，其特征在于，控制装置基于由温度传感器检测到的温度来控制驱动装置,温度传感器是光学传感器，温度传感器设置在烧制腔之外，并且利用温度传感器还能够检测环境温度以及牙齿修复体的尺寸和/或容纳所述牙齿修复体的马弗炉的尺寸。所述目的还通过控制牙科用炉的方法得以实现，其中所述牙科用炉具有炉基座和能借助驱动装置移动的炉罩，而所述炉罩具有用于容纳牙齿修复体的烧制腔，并且其中所述牙科用炉还具有连接到控制装置上的温度传感器，所述温度传感器设置在所述烧制腔之外，其特征在于，所述控制装置在完整的烧制过程结束之后按照存储于控制装置中的预先确定的值开启炉罩；温度传感器检测牙齿修复体的温度；以及如果由温度传感器检测到的牙齿修复体温度低于在控制装置中存储的值，则控制装置借助驱动装置完全开启炉罩和/或通过连接到所述控制装置上的信号装置向使用者发出信号。 [0013] 一些已知的牙科用炉配备有通过马达驱动操纵的炉罩。所述炉罩使得在烧制程序开始时能够自动闭合炉罩并且在烧制循环结束时能够极少抖动地开启。 [0014] 原则上在炉基座可马达驱动下降的情况下固定的炉罩同样是适合的，但该解决方案具有这样的缺点，即新烧制的牙齿修复件在炉基座下降时不可避免地受到抖动。所述抖动(Erschütterungen)的程度取决于为驱动炉基座所使用的传动装置的构造和性能。但是，所述抖动总是对仍在冷却中的牙齿修复件的产品质量产生不利影响。 [0015] 就此而言，在此以马达驱动开启的炉罩和固定的炉基座为出发点。但是，根据本发明的原理还可以毫无问题地应用于上文所提到的与固定的炉罩结合的可移动的炉基座。 [0016] 在寻找改善产品质量的途径的过程中已经发现，除了所述参数，如对于要制造的牙齿修复件的最佳质量的最佳烧制温度和持续时间外，其它基本条件起到重要作用。而且，完成烧制的牙齿修复件的冷却曲线对长期的质量也有非常大的影响。例如，由于过快的冷却，如通过直接在实际的烧制过程结束之后立即从烧制炉中取出烧制对象而可能引起的那种冷却，可能在烧制对象中产生内应力，所述内应力可能造成变形和因此差的尺寸稳定性或在极端情况下出现应力开裂。 [0017] 在此，这样的应力开裂在最不利的情况下可能在制造之后很长时间才通过使用和牙齿修复体此时出现的点状负荷而出现。 [0018] 牙齿修复件的过慢进行的冷却虽然表面上没有对产品质量造成不利影响，但却延长了循环时间，在这样的循环时间内相应的烧制炉均无法供新的烧制循环使用，且因此是不值得期望的。 [0021] 烧制物的冷却视其质量、尺寸或形状(例如通过不同的表面结构)而定有所变化。如果烧制物的表面积 与体积之比很大，则由此可以产生与烧制 物的表面积相对于体积较小的情况相比更高的冷却速度。此外，使用的烧制物支承件、可能使用的烧制销(Brennstift)和支持用糊剂(Stützpaste)以及炉罩和炉基座均会导致冷却速率的变化。 [0022] 根据本发明还有利的是，所述炉的环境条件的波动同样可以根据本发明得到补偿。如果根据本发明的可能构造成红外照相机的温度传感器检测到由较冷的环境温度造成较强的冷却，而根据本发明对炉罩驱动的控制使得可以基于温度梯度进行适配，即在过于迅速冷却的情况下例如较慢地开启炉罩或者再次稍微关闭炉罩。 [0023] 即使对本发明的具有固定的炉基座和可与此相对移动的炉罩的牙科用炉进行说明，可以理解的是，作为替代还可以将炉罩设计成固定的而将炉基座设计成可下降的。也就是说，驱动炉罩可理解为驱动炉罩与炉基座之间的相对移动，而开启炉罩可理解为炉罩对于炉基座的相对移动。 [0024] 值得期望的是，在完成烧制过程之后在考虑上文提到的因素的情况下单独地、迅速地，但尽管如此仍然受控地(也就是不会过快地)冷却烧制物，所述冷却同时避免了上文提到的借助位于烧制罩中通风设备强制冷却的缺点。 [0025] 出人意料的是，可以通过在下文中更详细描述的根据本发明的解决方案而避免上文提到的缺点，如出现热或机械引起的应力开裂的倾向或由于过度放缓的冷却造成过长的循环时间。 [0026] 如上文已经提到的那样，通过设置在烧制腔之外的、优选由红外照相机或IR照相机形成的温度检测装置，只要炉罩还未完全闭合，可以检测牙齿修复件或烧制物支承件、例如烧制对象位于其中的马弗炉在置入牙科用炉时的温度。有利的是，如此设置所述温度检测装置，使得即使在仅仅非常小地开启炉罩时该温度检测装置仍具有与在炉内部的烧制对象的直接光学接触。 [0027] 因此，对于从将烧制对象置入烧制腔或者所述烧制对象放置在炉基座上直至炉罩完全闭合(也就是炉罩遮蔽了IR照相机的“视野”)的时间段而言，可以进行连续的温度检测。通过与时间相关地检测温度，可以检测出温度曲线或者温度梯度。 [0028] 因此，烧制腔温度在炉罩完全闭合时当然只还能利用位于所述烧制腔中的温度传感器(例如热电偶)测量。 [0030] 在烧制过程结束之后，按照程序关闭所述炉的加热并开始冷却烧制对象。为了加快所述冷却而不必使用如通风设备那样的技术手段，可以出人意料地简单地通过所述炉的控制装置控制地借助马达开启炉罩，并通过在烧制腔外设置的IR照相机再对烧制对象进行温度检测。 [0031] 因此，烧制对象温度的连续检测可以在炉罩开启到足以能够实现IR照相机与烧制对象之间的光学接触的时刻开始。如上文所述，现在可以检测烧制对象冷却经历的温度梯度。 [0032] 炉罩较大程度的开启造成更快的冷却，因为在炉罩及其绝热体中储存的余热向由此进一步远离炉罩的烧制物上较弱的辐射下降，并且在环境空气与烧制物之间可以进行更好的传热。相反，较小程度开启的炉罩使得加热装置和绝热体的余热到烧制对象上的辐射仍对所述烧制对象进行后加热，此外通过相对高程度闭合的炉罩阻碍环境与烧制物之间的温度平衡。在这种情况下冷却曲线下降得明显更平缓。 [0033] 借助牙科用炉的控制装置可以连续进行烧制对象的实际冷却速率与在所选择的处理程序的烧制分布(Brennprofil)中预先规定的最佳冷却速率的比较。通过所述炉的控制装置来控制炉罩马达现在可以出人意料地简单地如此进行烧制对象的冷却速率的适配，使得可以通过减小炉罩的开启度(也就是下降)来降低冷却速率或者可以通过增大炉罩的开启度(也就是抬升)来提高冷却速率。 [0034] 对于不同的温度范围而言，所述烧制对象的最佳冷却速率可能完全不同。通过程序控制的开启或降低炉罩，可以例如在冷却开始时实现较高的冷却速率，所述冷却速率在经过代表陶瓷或者玻璃从软的状态到固状的临界转变的所谓转变温度时明显降低，以便随后再经历较为迅速的、因为重要性较低(unkritischere)的冷却。 [0035] 在达到同样在处理程序的烧制分布中确定的最终冷却温度时，从所述炉中发出信号，即现在可以取出烧制物，并且如果炉罩还未完全开启的话则将炉罩完全开启。 [0037] 根据本发明的牙科用炉，其特征在于，温度传感器(20)持续检测牙齿修复体的温度，并且控制装置(30)由温度传感器(20)持续检测到的温度值算出温度梯度。 [0038] 根据有利的实施形式设定，所述温度传感器持续检测牙齿修复体的温度，并且所述控制装置由所述温度传感器所述持续检测到的温度值算出温度梯度。 [0039] 根据有利的实施形式设定，所述温度传感器是光学传感器，尤其是红外传感器。 [0040] 根据有利的实施形式还设定，所述温度传感器是二维传感器阵列，尤其是热成像照相机。 [0041] 根据有利的实施形式还设定，所述温度传感器设置在烧制腔之外，尤其是炉基座的侧上方。 [0042] 根据另一有利的实施形式还设定，其特征在于，所述炉罩具有对于IR辐射透明的窗口，所述窗口设置在位于烧制腔中的牙齿修复体与温度传感器之间的光路中。 [0043] 根据有利的实施形式还设定，其特征在于，所述控制装置适于通过借助驱动装置改变炉罩相对于炉基座的位置来控制牙齿修复体的冷却速率。 [0044] 根据有利的实施形式设定，采用所述温度传感器能检测烧制物支承件的温度。 [0045] 根据有利的实施形式进一步设定，利用温度传感器还能检测环境温度以及牙齿修复体的尺寸和/或容纳所述牙齿修复体的马弗炉的尺寸。 [0046] 根据有利的实施形式设定，借助操纵装置能够选择处理程序，所述处理程序能存储在所述控制装置中，并且在所述处理程序中预先规定牙齿修复体的冷却速率的额定值。 [0047] 根据有利的实施形式设定，所述控制装置适于在所述牙齿修复体的冷却速率与通过所选择的处理程序预先规定的额定值相比过高时降低炉罩，并且所述控制装置适于在所述牙齿修复体的冷却速率与通过所选择的处理程序预先规定的额定值相比过低时抬升炉罩或提高冷却速率。 [0048] 根据有利的实施形式设定，在所述炉罩中设置加热装置，并且所述控制装置适于在牙齿修复体的冷却速率与通过所选择的处理程序预先规定的额定值相比过高时接通所述加热装置。 [0049] 根据有利的实施形式还设定，在所述牙齿用炉上设置冷却装置，并且所述控制装置适于在牙齿修复体的冷却速率与通过所选择的处理程序预先规定的额定值相比过低时接通所述冷却装置。 [0050] 根据有利的实施形式设定，所述牙科用炉还具有连接到所述控制装置上的信号装置，并且所述控制装置适于借助所述信号装置用信号指示低于所选择的处理程序预先规定的牙齿修复体的冷却速率的额定值。 [0051] 根据有利的实施形式设定，所述温度传感器还检测存在或不存在牙齿修复体和取出所述牙齿修复体的时间点，并且向所述控制装置传递检测结果，所述控制装置尤其是存储所述检测结果。 [0052] 根据另一个有利的实施形式设定，所述牙科用炉具有炉基座和能借助驱动装置移动的炉罩，而所述炉罩具有用于容纳牙齿修复体的烧制腔，并且所述牙科用炉还具有连接到控制装置上的温度传感器，所述温度传感器设置在所述烧制腔之外，并且所述控制装置在完整的烧制过程结束之后按照存储于控制装置中的预先确定的值开启炉罩；所述温度传感器检测牙齿修复体的温度；以及如果由所述温度传感器检测到的牙齿修复体温度低于在控制装置中存储的值，则控制装置借助驱动装置完全开启炉罩和/或通过连接到所述控制装置上的信号装置向使用者发出信号。附图说明 [0053] 实施例的其它优点、细节和特征由附图和下文对本发明的描述给出。 [0054] 其中： [0055] 图1示出根据本发明的牙科用炉的示意图； [0056] 图2示出在根据本发明的炉中在受控冷却期间炉罩位置控制的示意图。 具体实施方式[0057] 牙科用炉10具有炉基座11，所述炉基座具有烧制腔基底12，所述烧制腔基底12确定为用于容纳烧制物，例如马弗炉13(在此与所置入的坯料14一起示出)。为了烧制，将烧制物容纳在图1中仅仅示意性地简略示出的烧制腔15中，所述烧制腔构造在在炉罩16中，所述炉罩借助铰链17与炉基座11连接。炉罩16的开启程度可通过在图1中出于简明原因仅仅简略表现的马达18来改变。如果根据本发明的牙科用炉10为压制炉，则所述压制炉优选在炉罩16中额外地具有用于压制要处理的牙科材料的装置，但出于更好的简明性的原因在此略去了其图示。 [0058] 此外，牙科用炉10具有操纵装置19，所述操纵装置与在图1中未示出的控制装置共同作用。IR照相机20位于炉基座11上并连接到所述控制装置上。如此设置照相机20，使得所述照相机在炉罩16闭合时位于所述炉罩之外且不妨碍炉罩的开启和闭合，但在炉罩16开启时确保到烧制物的自由视野。照相机20的拍摄区域21这样沿炉基座11和烧制腔基底12延伸，使得所述拍摄区域以其整个直径(的范围)检测放置在烧制腔基底12上的马弗炉13。优选的是如此设置照相机20，使得所述照相机即使在炉罩16仅仅以最低程度开启时也能够检测所置入的马弗炉13的至少一小部分并且由此在炉罩16以最小程度开启时就可以进行温度测量。 [0059] 在图1中所示的状态中，炉罩16(包括烧制腔15)完全升起，使得可以放入或者取出烧制物。 [0060] 在根据本发明特别有利的方式中，通过实际构成IR传感器的二维阵列的IR照相机，除了检测烧制物的温度之外，还可以检测烧制物的尺寸。在此，充分利用由照相机检测到的热区域(牙齿修复体或马弗炉)与代表环境空气温度的冷区域之间的反差。此外，以这种方式可以简单地检测到周围环境温度，所述周围环境温度的值同样可以一起引入烧制物的冷却速率的控制。 [0061] 通过检测牙齿修复体或容纳所述牙齿修复体的马弗炉的尺寸，还可以以相当可靠的方式推断出烧制物的质量，并基于对材料的认识由此推断出烧制物的热容。所述这样确定的额外的参数一起引入对冷却速率的控制。 [0062] 可以理解的是，为了控制炉罩16相对于炉基座11的位置，除了绝对位置之外还可以通过控制装置30控制移动速度，也就是开启或者关闭的速度。如果到达依据确定的参数、如烧制对象的实际温度以及烧制对象的实际冷却速率而由控制装置30算出的位置，则炉罩保持在该位置上，直至由控制装置30确定存在超出预先确定的阈值的偏差。接着，必要时在遵守同样预先确定的应当避免持续再调整炉罩位置的保持时间或者间歇的情况下，进行重新校正。控制装置30将公知的算法例如PID控制或类似的算法用于确定调节量，即炉罩16相对于炉基座11的开启。 [0063] 图2示意性示出了对炉罩16位置的控制。通过设置在烧制腔15之外的IR照相机20，将在所述照相机的检测区域21内检测到的温度信息传送到控制装置30。因为在时间上连续检测如此测得的烧制物(例如马弗炉)的温度，控制装置30可以确定温度梯度或者冷却速率，并将所述温度梯度或者冷却速率与在所述控制装置的存储器(未示出)中存储的额定值进行比较。 [0064] 如果所述比较得出过低的冷却速率，则控制装置30通过马达18促使炉罩16进一步开启，这通过图2中的箭头32表示。由此可以在围绕牙科用炉10的空气与马弗炉13之间进行更好的温度平衡，冷却速率上升。如果这样可达到的冷却速率在炉罩16尽管完全打开时仍然不足，可通过进一步的冷却措施，例如通过外部通风设备，额外地进行主动冷却。 [0065] 在相反的情况下，在确定的冷却速率过大时，通过控制装置30如此控制马达18，使得炉罩16朝炉基座11移动。由此一方面再次以处于炉罩16中的(未示出的)绝热体的余热辐射对马弗炉13加载，另一方面阻碍环境空气与马弗炉13之间的温度平衡，这导致冷却速率下降。如果在炉罩16中储存的余热不足以将冷却速率降低至由处理程序预先规定的额定值，则通过存在于炉罩16中的并且出于简明的原因同样未示出的烧制腔加热设备额外地引入热能。 [0066] 上文所述对炉罩16的位置调节持续地进行，以便实现对马弗炉16的冷却速率的连续控制。如果达到了同样由处理程序预先规定的马弗炉16冷却的最终温度，则通过控制装置30借助马达18将炉罩16完全开启并额外地通过扬声器22发出声音信号或还通过操作面板19发出视觉信号，以便告知操作者现在可以取出烧制物并且烧制炉可供新的烧制循环使用。 [0067] 原则上还可以通过温度传感器识别出牙齿修复件的过早取出。当温度传感器构造成热成像照相机时尤其是这样。在这种实施形式中有利的是，根据记录的形式(Art eines Protokolls)采集曾在何种温度下取出牙齿修复件，以便能够就此掌握精确遵守预先规定的取出温度。 |
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