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铣床。
背景技术
[0002] 长期以来已知的是，牙科铣床设有用于从加工区域中除去所出现的切屑的机构，这里其他用于对
工件进行切削加工的牙科加工机床也应归入牙科铣床。已经证实较为有效的是，为此产生抽吸气流，所述抽吸气流通过加工区域并将空气连同所携带的切屑从
铣削室中吸出。为此通常在加工区域上方给铣削室供应新鲜空气，或者也可以供应循环空气，并且在加工区域的下方设置抽吸
接口。
[0003] 由于在这个解决方案中清洁效果通常不能令人满意，为了改善切屑导出已经进行了大量尝试。例如由DE 40 27 107 A1已知，减小铣削室以及在流动技术上考察由此还减小抽吸室。但这会导致，可供工件和刀具使用的运动路径受到限制。尽管这个问题可以通过选择精巧的轴线分布而至少减轻，但针对狭窄的空间条件提供特殊设计的运动臂是非常复杂的，并且可能还会影响到铣削
精度。
[0004] 还已经提出的是，给加工区域设置吹气
喷嘴，以便吹起在这里出现的切屑并防止切屑在这里发生沉积。但通常在铣削过程期间实际加工的
位置会不断变化，因此需要提供大量吹气喷嘴。没有指向当前加工位置的吹气喷嘴此时类似于空吹，因此这种解决方案向来效率不高。
[0005] 在吹气喷嘴方面也提出了大量改进方案。由EP 3 012 065 A1就已知，给喷嘴设置
电极，所述电极提供
电场，用于对切屑进行去
离子化。这个解决方案在使用牙科的塑料材料时是非常有利的，因为所述牙科塑料材料不再倾向于由于静电
力而附着地沉积在铣削室的表面上。
[0006] 对于其他牙科材料，如陶瓷，铣削粉尘带静电荷的倾向本来就较小。
[0007] 此外还已知不同的试图在流动技术上优化铣削粉尘或铣削切屑的排出的努力。作为例子，对此可以参见DE 20 2015 100 312 U1。在这个解决方案中设定，产生均匀的空气流，所述空气流也应作用于刀具库的刀具的露出的柄。
[0008] 此外还已经提出，在铣削室的两个上部的且相互隔开间距的
顶点处设置进气喷嘴，而在加工区域下方设置中央抽吸开口。
[0009] 但这里不利的是，在取出制造完成的工件时，例如在操作疏忽时，所述工件可能直接落入抽吸接口中，从而就失去了牙科技术上的劳动。此外，牙科技师由于这种“
马桶效应”在进行操作时会有不安全的感觉，这是因为会担忧，会失去修复件成果，这明显限制了这种解决方案的认可度。
发明内容
[0010] 与此相对，本发明的目的是，提供一种根据权利要求1的前序部分所述的牙科铣床，所述牙科铣床具有更好的认可度，但仍能实现整洁且不受干扰的工作。
[0011] 所述目的根据本发明通过权利要求1来实现。有利的改进方案由
从属权利要求得出。
[0012] 根据本发明设定，牙科铣床具有封闭的并且特殊设计的铣削室。铣床的铣削室通常由相互
螺纹连接或以其他方式固定的金属板实现，有时也可以使用其他材料。与此相对，根据本发明，由适当的材料、如塑料组成的一体的构型是优选的，并且根据本发明采用这种构型。铣削室此时优选没有内
角部，特别是在下部区域中没有内角部，从而这里不会沉积切屑和铣削粉尘。
[0013] 底壁和
侧壁之间的过渡部分别是以一定半径倒圆的，所述半径至少为几个毫米，但在重要的位置处优选为几个厘米，例如10cm。
[0014] 铣削室的底壁此时优选按月牙凹的形式构成，所述月牙凹结构以例如同样约为10cm的半径在加工区域下方延伸并且横向延伸通过铣削室。此外，底壁的斜度优选是倾斜的，并且是这样倾斜的，使得底壁最下面的位置邻接抽吸接口。与此相对，底壁在加工区域下方明显更高，从而所出现的铣削粉尘或铣削切屑由于重力就已经可以容易地输送给抽吸接口。
[0015] 但底壁的倾斜位置特别有助于从进气接口到抽吸接口经过底部流走，因为在底壁的走势中没有构成障碍物，如底切。
[0016] 在一个有利的实施形式中，进气接口与抽吸结构正对，并且位于铣削室的上角部处。至少一个喷嘴、优选多个喷嘴对准加工区域，从而对加工区域进行吹气。
[0017] 在另一个有利的实施形式中，实现一种底部冲刷喷嘴。这种底部冲刷喷嘴竖直向下吹送空气，从而这个喷嘴的气流在相邻的侧壁上沿着所述侧壁滑下，然后经过很大的转向半径被导入月牙凹结构中，并在这里作为
层流将可能的
沉积物吹向抽吸接口。
[0018] 特别有利的是，底壁的斜度从空气输入口下方的所述转向半径出发基本上是恒定的并且至少不降低。由此，与
现有技术相比，在这里形成沉积物的倾向明显减小。
[0019] 在改进的实施形式中设定，底壁的斜度朝抽吸接口甚至还略微升高，例如从18度增大到23度。由此可以对以下事实加以考虑，即，由空气输入喷嘴得到的流动速度通过底壁的分布走势而逐渐降低，这是因为流动横截面总体上增大，从而切屑发生粘附的倾向由于流动速度减小而朝抽吸接口的方向变大，但这种现象通过底壁较大的斜角得到补偿。
[0020] 将根据本发明的铣削室实现为一体的成形件是优选的，但这并不意味着，不能给铣削室设置
门开口。所述门优选与底壁明显地间隔开，从而重要的切屑导出不会受到门的妨碍。
[0021] 这合理地以相同的方式适用于对铣削室进行其他操作所需的通口，例如用于驱动
主轴、操作臂，如用于工件的
机械臂的通口，但或者也可以是用于工件更换或用于刀具更换的通口。
[0022] 加工区域相对于铣削室的中心而言优选与抽吸接口相比更靠近地与空气输入口相邻。由此，在流动横截面较小时，能够提供较强的气流，所述气流实现了对加工区域更好的吹气作用。
[0023] 根据本发明特别有利的是，底壁基本上可以按月牙凹的形式构成。在侧向剖视图中观察，铣削室在下部区域中因此基本上具有“U”的形状。由此粉尘颗粒或切屑被输送到月牙凹结构的中央中心，在这里，所述粉尘颗粒或切屑可能发生堆积并且因此构成有利于将其导出的
流动阻力。
[0024] 可以理解的是，月牙凹横截面的具体形状可以在很宽的范围内与要求相适配。这样，例如所述横截面可以选择得略尖，就略微呈“V”形，但此时要注意的是，不要由于过小的半径而使流动速度降低。
[0025] 根据本发明也有利的是，在加工区域下方以底壁的形式存在均匀的且封闭的面。即使加工区域发生运动，这在四轴铣床或五轴铣床中是常见的，对加工区域的吹气始终在空气输入的喷嘴前面的区域中进行并且始终在封闭且光滑的底壁上方进行。可能由于疏忽掉落的修复件会保持停留在底壁上并且可以由操作人员毫无问题地使用。
[0026] 根据本发明的牙科铣床既适用于湿式运行也适用于干式运行。对于湿式运行，可以断开去离子电极，并且在本发明的一个有利的实施形式中设定，利用切换活门能够在湿式排出口和确定为用于干式运行的抽吸管道之间进行切换。切换活门优选可以利用
铰链设置在接口的上侧上。此时，当切换到湿式运行并且由此打开流出口时，在关闭状态下，空气在切换活门前面被向上导出，并且有时可能将在下部区域中存留在切换活门上的沉积物冲走。
[0027] 在有利的实施形式中可以设定，可以构造成滑移件的切换活门备选地遮盖空气喷嘴并使去离子电极露出，如对于铣削PMMA或其他塑料的铣削有利的那样，或者遮盖去离子电极并使空气入口露出，如对于铣削陶瓷或对于湿式铣削希望的那样。
[0028] 也可以替代切换元件采用两个独立的闭
锁元件，可以根据具体应用情况使用所述闭锁元件。例如在湿式铣削时闭锁去离子喷嘴的优点是，不会由于铣削粉尘污染所述去离子喷嘴。
[0029] 因此，所述切换活门相对于下部平坦的滑动面密封，所述滑动面构造成无底切的并且在切换活门打开时在切换活门前面的排出口区域与切换活门后面的排出口区域之间提供光滑的过渡部。
[0030] 为了形成铣削室所采用的塑料件可以以任意适当的方式制作，此时具有光滑的内表面是重要的。例如所述塑料件可以通过
离心铸造来制作。
[0031] 根据本发明特别有利的是，所述排出口在月牙凹式的底壁的延长部中侧向延伸出来。特别是对于湿式加工，这使得可以实现不受阻碍的
水流，所述水流带走所携带的切屑，而不会在铣削室的排出口处出现明显的流动转向。
[0032] 在本发明的一个有利的实施形式中设定，通过吹气喷嘴的特殊布置以及通过特殊的控制来进一步改进根据本发明的牙科铣床的清洁效能。
[0033] 为此设定，通过控制装置有针对性地以高空气压力并由此以高空气速度接通吹气喷嘴几秒钟。通过冲击式的空气加载，可以提供特别好的
涡流作用并由此实现特别好地抽吸的可能性。
[0034] 空气喷嘴优选构造成空气
增压喷嘴。在这类喷嘴中，在喷嘴的流向分布中设置环形的通道。给所述通道加载压缩空气。通过狭窄的狭缝喷嘴空气以高速度进入喷嘴的内腔。
[0035] 由于康达效应与文杜里效应的组合，空气在环形间隙附近附着在喷嘴弯曲的内壁上，由此将空气流朝喷嘴排出口引导。在喷嘴的中央入口区域中，由此产生
负压，由此，提供了高的空气体积用于穿
过喷嘴。由此，在这种空气增压喷嘴中得到高的空气体积，并伴随着高的流动速度。
[0036] 一种同样利用了康达效应与文杜里效应的组合、但是在位于外部的位置中对此加以利用的喷嘴是由DE 25 37 953 A1已知的。
[0037] 通过空气增压喷嘴内部敞开的通道，即使在切断压缩空气的情况下，现在也可以以根据本发明特别有利的方式通过抽吸空气流来吸取空气。为此优选的是，在铣削步骤中，抽吸装置以减小的功率运行，并且是连续运行。
[0038] 在铣削步骤之后的有针对性的脉冲清洁过程期间，根据本发明优选以满抽吸功率接通抽吸装置。
[0039] 在有利的实施形式中设定，空气增压喷嘴累计的流动横截面对应于排出口的流动横截面。
[0040] 根据本发明设定的压力和流动速度以及空气体积可以在很宽的范围内与要求相适配。当吹气压力超过预先规定的值时，有利的是，使用
减压器，所述减压器将空气压力降低到例如5Bar或2Bar。
[0041] 特别有利的是，根据本发明设定的脉冲式吹气功率降低了吹气气流所需的
压缩机功率。通常压缩机具有例如50升的压缩空气
存储器。当压缩机如在价格低廉的压缩机中常见的那样具有例如30l/min的持续功率时，则根据本发明可以利用所述压缩空气存储器。此时，在脉冲式吹气期间可以例如以240l/min的体积流量进行吹气。
[0042] 根据本发明有利的是，吹气脉冲在空气体积上基本上对应于铣削室的内腔容积，从而在吹气脉冲期间给整个铣削室供应新鲜空气。
[0043] 可以理解，抽吸装置必须能够毫无问题地承受所出现的压缩空气峰值。但这通常是没有问题的，因为这种抽吸装置通常具有例如500l/min的抽吸空气容积，就是说明显多于为了根据本发明的脉冲吹气而设定的体积流量。
[0044] 在吹气脉冲之后，以根据本发明特别有利的方式既切断抽吸气流，也切断吹气气流。通过穿过空气增压喷嘴供应新鲜空气，在铣削室中得到环境空气压力，并且例如可以通过铣削室中后面的门进行刀具更换，以便进行下面的铣削步骤，而不会与周围环境发生明显的空气交换。
[0045] 根据本发明特别有利的是，通过根据本发明的脉冲吹气进行的清洁可以根据作为
基础的铣削程序预先设定地自动进行。当铣削步骤例如持续10分钟时，可以在铣削步骤结束之后以同时提高的抽吸气流预先设定地进行在5秒钟至15秒钟之间的所述脉冲吹气。根据本发明可以避免对用户介入的需求。当例如应由多个单个组成部分铣削出牙桥时，则可以毫无问题地依次排列多个铣削步骤，这些铣削步骤分别具有由于脉冲吹气并且必要时由于必要的刀具更换而导致的较小中断。
[0046] 根据本发明的牙科铣床并不局限于确定的材料。这样，例如在铣削二
氧化锆陶瓷时可以使用这里优选描述的方法。在铣削
复合材料或塑料时可以设定，使用前置于空气增压喷嘴的去离子电极，所述去离子电极在不使用时通过
覆盖件得到保护。去离子电极以在5000伏至10000伏之间的交流
电压运行并且确定为用于对铣削塑料时出现的塑料碎片进行去离子化，由此塑料碎片不会附着在刀具或铣削室壁上并且能更好地导出。
[0047] 在铣削
硅酸盐陶瓷或
长石陶瓷、例如
硅酸锂时，也可以进行湿式铣削。这里也可以将根据本发明的空气增压喷嘴用于清洁。
[0048] 当应将湿式铣削转换为干式铣削时，需要进行特别好的干燥和清洁；这根据本发明可以通过多次相继接通的脉冲吹气来实现。
[0049] 可以理解的是，根据本发明还对保持工件的铣削臂或机械臂进行清洁。在牙科机床的优选实施形式中，所述铣削臂或机械臂最可能停留的位置在设置在右侧的区域内，因此在这里设有两个喷嘴。所述铣削臂以任意适当的方式旋转，以便一方面产生尽可能少的静
风区(Windschatten)，另一方面确保，能够全面地对铣削臂的所有表面进行清洁。
[0050] 根据本发明的牙科铣床优选构造成5/0铣床，即具有承载工件的机械臂的五个运动轴线，并且没有铣削主轴的运动轴线。
附图说明
[0051] 其他优点、细节和特征由下面参考附图对本发明的多个
实施例的说明得出。
[0052] 其中，
[0053] 图1示出根据本发明的牙科铣床的一个实施形式的示意图；
[0054] 图2示出根据图1的牙科铣床的铣削室的侧视图；
[0055] 图3示出根据图1和2的实施形式的水平剖视图；
[0056] 图4示出牙科铣床根据本发明的铣削室的一个实施形式的示意图；
[0057] 图5示出根据本发明的牙科铣床的一个实施形式的细节图；
[0058] 图6示出本发明的另一个实施形式的示意图；
[0059] 图6a示出优选根据本发明要使用的空气增压喷嘴的剖视图；
[0060] 图7示出根据图6的实施形式的剖视图，但是由转过90度的位置出发观察的；以及[0061] 图8示出用于控制根据本发明的牙科铣床的时间图线。
具体实施方式
[0062] 在图1中示出的牙科铣床10具有铣削室12，所述铣削室以特殊的方式设计。铣削室12是闭合的元件并且由具有光滑和非粘附性的表面的材料、如例如塑料制成。所述铣削室按本身已知的方式容纳主轴14，所述主轴用作刀具并由主轴马达16驱动。此外，所述铣削室还容纳工件18，所述工件支承在工件夹具22中。通过多个运动轴线，能改变工件18和主轴14之间的相对位置，特别是沿五个轴线进行改变。
[0063] 为了更换工件，铣削室12的后壁设有门，并且在铣削室的后面设有带有其他工件的料仓，在图1中可以看到其中一个另外的工件24。
[0064] 此外，铣削室12的前壁在上部区域中设有入口门。
[0065] 铣削室12在根据图1的图示中位于左上方的侧面容纳进气开口26，所述进气开口分别具有多个喷嘴。这些喷嘴多数对准一个加工区域30，在所述加工区域中所述主轴对工件进行切削加工。喷嘴32固定在喷嘴支座34上，所述喷嘴支座又在外面安装在铣削室12上。
[0066] 在喷嘴支座34的区域内，此外还设有电极36，给所述电极加载电压，以便对输入的空气进行去离子化。这种加载在干式运行中进行，而在牙科铣床10的湿式运行中通过未示出的滑移件封闭电极。由此，可以由滑移件遮盖去离子电极36或喷嘴32。
[0067] 从根据图1的左上角出发，所提供的送入空气流向加工区域30并且经过加工区域流向排出口40。所述排出口40与进气开口26正对。这样就能从铣削室中去除飘浮颗粒，例如铣削粉尘，并利用气流将其导出。
[0068] 但在很多情况下还会形成铣削切屑，所述铣削切屑由于其重量而向下掉落到铣削室的底壁42的区域中。根据本发明设定，铣削室的底壁42是倾斜的，并且是这样倾斜，使得所述底壁朝排出口40下降，特别是以基本上恒定的斜度下降。铣削切屑由于其自重倾向于沿这个方向滑动。
[0069] 在特别有利的实施形式中，附加地还提供用于底壁的针对性带动流，所述带动流由喷嘴44产生。所述喷嘴44使空气垂直向下沿侧壁46流动。在下面，与侧壁46邻接地设置流动转向部48，所述流动转向部具有非常大的半径，所述半径例如大致为铣削室直径的一半。来自喷嘴44的气流因此基本上这样流过：层状地通过在侧壁46上流动纵向流过、接下来沿着流动转向部48流过、并且然后经由底壁42流走。这里所述带动流50带走位于这些位置的切屑并将其输送到排出口40。
[0070] 排出口40为此优选通过抽吸管道52连接在未示出的负压源上。因此，在排出口40上形成负压，这提高了这里的流动速度。
[0071] 此外，通过所产生的带动流50可以看到，下落的铣削切屑根本不会一直掉落到底壁42，而是由带动流50立即带走并输送到排出口40。
[0072] 由图2可见，铣削室12在侧向的竖直视图中可以以怎样的方式构成。铣削室12在底壁42的区域内按月牙凹的形式构成并且具有基本上呈“U”形或“V”形的造型。以与例如雨水导槽类似的方式将飞扬的铣削粉尘导向底壁42的中央区域54并由此可以与带动流50一起将其引向排出口40。
[0073] 此外，由图2可以看到，在铣削室上部/前部的区域中构成门60，通过所述门能打开铣削室。
[0074] 同样较为靠上设置的背侧门62在铣削运行中是封闭并且用于工件更换。
[0075] 由图3可以看到按本发明的设计方案的牙科铣床10的水平剖视图。相同的附图标记在这里以及在其他附图中指示相同的或对应的部分。如图所示，铣削室12具有倒圆的角部64和66，从而不存在铣削切屑在角部沉积的风险。
[0076] 根据本发明的牙科铣床的另一个实施形式由图4中示意性地示出。加工区域以及和加工区域一起还有工件18设置在铣削室12的左边三分之一中，就是说与喷嘴32紧密相邻地设置。在这个位置，气流具有比较大的流动速度，而所述流动速度通常由于流动横截面变大而朝排出口40方向降低。底壁42在根据图4的实施形式中还具有保持不变的斜度。
[0077] 由图5可以看到用于湿式运行和干式运行的切换装置。切换活门70可以在上部的在图5中示出的湿式位置72和下部的竖直延伸的干式位置74之间摆动。切换活门70的轴线在上部位于所属的管道上。
[0078] 在干式位置74中，切换活门70关闭。通过排出口40的空气流动朝抽吸管道52进行，所述抽吸管道在切换活门70前面分支。在这个设计方案中，可能在切换活门70上形成沉积物80。
[0079] 如果现在切换到湿式运行，则切换活门70摆动到湿式位置72中。在这个位置中，沉积物80暴露在穿过排出口40的冲刷水中，从而水流将沉积物80一起冲走并导向
废水接口82。
[0080] 此外，在这里所示的实施形式中，在切换活门70的上方是维修通道84，所述维修通道使得可以按本身已知的方式进行不定期的彻底清洁和维护。
[0081] 在图6中示出根据本发明的牙科铣床的另一个实施形式。相同的附图标记这里也指示与其他附图中相同或对应的部分。根据本发明的空气喷嘴32构造成空气增压喷嘴，对此可以在图6a中看到具体的结构。
[0082] 设有三个空气喷嘴32，这些空气喷嘴分别布置成倾斜地设置。最靠左边设置的空气增压喷嘴32设置成距离排出口40最远，该空气增压喷嘴具有向左约20度的倾斜位置，就是说相对于与其相邻的侧壁的倾斜位置。由此，气体流动特别好地跟随底壁42的倒圆结构86。
[0083] 最靠右边设置的空气增压喷嘴32同样以也是20度的角度朝向与其相邻的侧壁。由此可以避免在侧壁上出现沉积物。
[0084] 中间的空气增压喷嘴32朝排出口40偏移并且沿背向排出口的方向倾斜，就是说，在重点上对铣削室12的中央区域加载。
[0085] 此外，如由图7可见，空气增压喷嘴32朝门60的方向、就是说在铣削室12中向前偏移。
[0086] 可以理解的是，空气增压喷嘴32的布置可以在很宽的范围内与各种要求相适配。这些空气增压喷嘴共同地通过压缩空气管道88利用分配器90供气。所述分配器90允许针对各个空气增压喷嘴32进行流动体积的相对调整。
[0087] 在所示实施例中，还设置有减压器92，并且
阀94基于控制装置96的
信号来通断压缩空气。
[0088] 阀96在入口侧连接在压缩空气网98上，所述压缩空气网处于例如7Bar至10Bar的压力下。
[0089] 空气增压喷嘴32的一个可能的实施形式由图6a示出。通过供应管线100和环形间隙102由于环形间隙变窄而以高流动速度送入空气。这种流动与喷嘴倒圆的侧面104相关。在中央的输入区域106中形成明显的负压，所述负压导致，以高流动速度吸入抽吸空气并通过喷嘴将其喷出，同时还实现了高空气体积。
[0090] 如果没有通过进气通道100供应送入空气，则根据本发明的空气增压喷嘴32可以通过其中央开口108起到空气入口的作用，从而由此在铣削室和周围空气之间可以实现压力平衡。
[0091] 根据图7设定，空气增压喷嘴32或至少一部分空气增压喷嘴向门60倾斜地设置，并且此外还与所述门相邻地设置。由此将所述门吹扫干净，从而能够良好地观察铣削室的内部。
[0092] 由图8可以看到根据本发明的牙科铣床的一个实施形式的时间图线，所述牙科铣床通过控制装置96控制。
[0093] 抽吸空气用虚线示出，并且通过实线示出送入空气。在铣削步骤110期间，以最大功率50％的抽吸功率进行抽吸。铣削步骤例如可能持续10分钟。此后紧接着输出吹气脉冲112，从而空气以高压力和大空气体积从空气增压喷嘴32中流出。与此同时或此后不久，将抽吸功率提高到100％。这大概持续10秒钟。此后紧接着，在需要时，在刀具更换步骤114中进行刀具更换，刀具更换步骤例如持续30秒钟至1分钟。在这个时刻，吹气和吸气都被关闭。
[0094] 此后，接着进行另一个铣削步骤116，这个步骤也采用接通一半的抽吸空气。
[0095] 可以理解，具体的时间流程、压力和空气体积可以根据要铣削的牙科修复件来控制，从而所述时间流程可能明显缩短或延长。
