DE7638830U1 - Brennofen fuer dental-keramische arbeiten - Google Patents

Description

VONKREISLER SCH*O'NWALD' " MEYER" EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING

PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler + 1973

Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln Dr.-Ing. Th. Meyer, Köln Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Selling, Köln

5 Köln ι 10.12.1976 Sch/Sd

DEICHMANNHAUS AM HAUPTIiAHNHOF

Vita Zahnfabrik H. Rauter KG, 7880 Säckingen/Hochrhein

Brennofen für dental-keramische Arbeiten

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brennofen für dentalkeramische Arbeiten mit einer Brennmuffel zum Erhitzen des dental-keramischen Brenngutes auf Brenntemperatur der keramischen Masse.

Die bekannten dental-keramischen Brennofen weisen für die Heizmuffel elektrische Widerstands-Wärmequellen auf, bei denen Drähte aus hochschmelzenden, oxydationsfreien Legierungen durch Anlegen einer elektrischen Spannung zum Glühen gebracht werden. Das Strahlungsmaximum einer Widerstands-Heizquelle LO liegt im allgemeinen bei einer Wellenlänge von ca. 6 bis 8/um. Bei diesen bekannten dental-keramischen Brennofen, bei denen der Ofenraum auf die erforderlichen Temperaturen von ca. 900 bis 1100° C aufzuheizen ist, kann eine gewisse Brennzeit nicht unterschritten werden, weil das Brenngut mittels der Wider-

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stands-Heizmuffei behutsam von der Oberfläche bis ins Innere gleichmäßig erhitzt werden muß, damit die Oberfläche des keramischen Brenngutes nicht schon sintert, bevor durch die Evakuierung des Ofenraumes die keramische Masse von Gaseinschlüssen frei geworden ist; denn diese vermögen durch eine schon gesinterte Oberfläche nicht mehr hindurchzudringen und ergeben das ästhetische Aussehen störende, trübende Bläschen. Eine Brennzeit von etwa 12 bis 15 Minuten ist auch deshalb erforderlich, um zu vermeiden, daß, bedingt durch

.0 die Konvektionsverzögerung, das Innere des Brenngutes noch nicht ausreichend durchgesintert ist, während die Oberfläche der Gefahr ausgesetzt ist, überbrannt zu werden. Ferner ist bei der Widerstands-Heizmuffel beim Aufbrennen keramischer Massen auf Kronen- und Brückengerüste aus Metall die Haftung

L 5 zvrischen Metall und Keramik, obwohl sie immer wieder verbessert v/erden konnte, ein Gefahrenpunkt geblieben, besonders bei der Verwendung von NE-Metall. Wirklich gute Ergebnisse lassen sich nur bei einer sorgfältigen Abstimmung der Keramik auf ein bestimmtes Metall oder umgekehrt erzielen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Brennofen für dentalkeramische Arbeiten zu schaffen, bei dem die Erhitzung der Keramikmasse nahezu gleichzeitig an der Oberfläche und in der Tiefe derselben vor sich geht und die Haftung zwischen Keramik und Metall unabhängig von bestimmten Metallen sicherer als bisher ist«, Der Brennofen der anfangs genannten Art zeichnet sich gemäß der Erfindung durch eine kurzwellige Infrarotstrahlen erzeugende Wärmequelle aus. Vorzugsweise dient als Wärmequelle ein Quarzxnfrarotstrahler mit Wellenlängen von etwa 0,7 bis 1,5 /um.

Durch die Benutzung von Wärmequellen mit kurzwelligen Infrarotstrahlen in den genannten Bereichen werden die inneren

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Schichten der zu brennenden Keramik unmittelbar zugleich mit den äußeren Schichten durch die Strahlung erwärmt. Dadurch wird ausgeschlossen, daß während des Brennvorgangs innerhalb der Keramik nennenswerte Temperaturgefälle auftreten können, die sich auf das Gefüge des Brenngutes negativ auswirken wurden. Die aufgetragenen dental-keramischen Massen werden über ihre gesamte Schichtstärke praktisch zugleich aufgeschmolzen, was das Entweichen der Reaktionsgase aus dem Brenngut erleichtert und eine kürzere Brennzeit und eine vereinfachte Brennführung erlaubt, so daß am Ende des Brandes ein nahezu blasen- und gispenfreies Brennprodukt vorliegt. Es ergibt sich eine sichere Durchführung des Brennvorganges und eine qualitative Verbesserung der gebrannten Keramik. Die Quarzglasmuffel ermöglicht eine bedeutend gleichmäßigere Strahlungsintensität, so daß das Brennprodukt allseitig homogener aufgeschmolzen wird.

Das Brennen der keramischen Massen mit Hilfe von Infrarot-Quarzstrahlern u.dgl. führt im Bereich der Aufbrennkeramik, d.h. beim Aufbrennen keramischer Massen auf Kronen- und Brückengerüste aus Metall, zu einem weiteren wesentlichen Vorteil. Es hat sich gezeigt, daß durch die gleichmäßige Erhitzung des Brenngutes bis in die volle Tiefe desselben hinein eine wesentlich bessere Haftung zwischen Metall und Keramik erzielt wird. Das Entstehen einer unerwünscht starken Oxydschicht, die die Haftung beeinträchtigen kann, wird vermieden. Auch Kombinationen einer bestimmten Keramikmasse mit einer darauf nicht exakt abgestimmten Aufbrennlegierung ergeben eine gute Haftung. Man ist unabhängiger in der Wahl des zu verwendenden Metalles. Auch die Verarbeitung von NE-Metallen wird unkritisch in bezug auf

die Haftung zu der Keramikmasse.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht die das Brenngut aufnehmende Heizmuffel aus hochhitzebeständigem und strahlendurchlässigem Material. Als ein solches Material ist vor allem Quarzglas geeignet. Eine Quarzglasmuffel erlaubt gegenüber dem bisher verwendeten Steinfutter ein wesentlich saubereres Arbeiten. Außerdem zeichnet sich Quarglas durch ein geringes Gewicht aus. Die Muffel aus Quarzglas od.dgl. führt zu einer gleichmäßigen Wirkung der Strahlung bei wesentlich kürzeren Wellenlängen als bisher unter gleichmäßiger Erhitzung der Keramik in der gesamten Dicke.

Die Infrarotstrahler sind zweckmäßig über den Umfang der Muffel verteilt angeordnet. Hierbei können die Infrarotstrahler nur über den oberen Muffelumfang bis etwa zur Höhe des das Brenngut aufnehmenden Tisches vorgesehen sein. Es ist auch möglich, daß die Infrarotstrahler rings um den Muffelumfang verteilt vorgesehen werden, d.h. also auch von unten auf das Brenngut wirken. In diesem Fall soll der Brenntisoh ebenfalls aus hochhitzebeständigem und strahlendurchlässigem Material gebildet sein.

Die Infrarotstrahler sind zweckmäßig von einer Abdeckung umgeben. Diese kann als Reflektor ausgebildet sein. Es kann aber auch jeder Infrarotstrahler bzw. jede Strahlergruppe mit einem Reflektor versehen sein. Der Reflektor kann jede geeignete Querschnittsform erhalten. Der Reflektor kann - im Querschnitt gesehen - kreisbogenförmig und/oder in der Form eines offenen Trapezes ausgebildet sein. Die Querschnittsgestaltung des Reflektors kann aber auch einen parabolischen oder elliptischen Verlauf od.dgl. aufweisen.

PUr die Schaffung einer Unterdruckatmosphäre in der Muffel kann diese mittels eines hohlen Anschlußstutzens an eine Unterdruckquelle od.dgl. angeschlossen sein.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines dental-keramischen Brennofens gemäß der Erfindung im Längsschnitt und im Schema.

Fig. 2 ist eine Stirnansicht auf den Brennofen der Fig. 1 bei abgenommenem Verschluß, schematisch.

Der dental-keramische Brennofen 1 weist eine Heizmuffel 2 auf, die vorteilhaft rohrförmig gestaltet und an einer Seite geschlossen sein kann. Die Muffel besteht aus hochhitzebeständigem und strahlendurchlässigem Material, vorzugsweise aus Quarzglas. Die Muffel 2 besitzt an einer Stirnseite 35 eine die Muffel abschließende Wand 4, die mit der Muffel vorteilhaft aus einem Stück besteht. Die Quarzglasmuffel und die Quarzglaswand sind zweckmäßig miteinander verschmolzen. Die andere Stirnseite 5 der Muffel ist die Beschickungsseite. Sie kann durch einen Verschlußdeckel 6 verschlossen werden. Die Muffel aus Quarzglas od.dgl. kann beispielsweise einen Durchmesser von etwa 80 mm und eine Länge von etwa 250 bis 550 mm, vorzugsweise etwa 300 mm besitzen.

Außerhalb der Muffel 2 sind Infrarotstrahler 7 in entsprechender Verteilung angeordnet, die sich über eine vorbestimmte Länge der Muffel erstrecken. Vorteilhaft nehmen die Infrarotstrahler 7 etwa die halbe Länge der Muffel ein. Die Infrarotstrahler 7 befinden sich zweckmäßig unter einer

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Abdeckhaube 9, die gegebenenfalls als Reflektor ausgebildet sein kann. Vorteilhaft sind die Infrarotstrahler bzw. Strahlergruppen mit einem Reflektor 8 versehen, der Jede geeignete Querschnittsgestaltung aufweisen kann. Der Reflektor kann kreisbogenförmig bzw. U-förmig oder als offenes Trapez ausgebildet sein. Vorteilhaft ist auch eine Querschnittsform, die parabolisch, elliptisch od.dgl. verläuft.

Die Heizmuffel 2 aus Quarzglas od.dgl. kann mit Füßen 10 und 11 ausgestattet sein. Hierbei können die Füße hohl sein und die Funktion eines Anschlußstutzens 11 zu einer Unterdruckquelle 12 übernehmen. Dabei soll der Anschlußstutzen ebenfalls aus einem hochhitzebestandigen und strahlendurchlässigen Material, z.B. Quarzglas, bestehen. Statt des Fußes 10 kann die Muffel auch durch eine diese umfassende Schelle abgestützt sein. Mit Ij5 ist ein Unterteil bezeichnet, in dem sich eine Temperatursteuerung und' weitere Regel- und Schaltorgane befinden können.

In die Heizmuffel 2 kann ein mit dem Verschlußdeckel 6 verbundener Brenntisch 14 eingefahren werden, der das Brenngut 15 trägt. Der Brenntisch besteht zweckmäßig aus Stangen und einer auf diesen angeordneten Tischplatte. Der Brenntisch besteht vorteilhaft ebenfalls aus hochhitzebestandigem und strahlendurchlässigem Material.

Infolge der großen Eindringtiefe der Infrarotstrahler wird das Brenngut I5 allseitig bei wesentlich kürzerer Brennzeit als bisher gleichmäßig erhitzt und gebrannt. Hierbei wird die Keramikmasse in ihrer gesamten Stärke gleichzeitig aufgeschmolzen. Die Muffel aus Quarzglas od.dgl. erlaubt die Anwendung eines verhältnismäßig höheren Unterdruckes als bisher. Dadurch wird ebenfalls die Zahl der Bläschen im fertigen Brenngut verringert. Es läßt sich in kürzerer Zeit und in sicherer Weise ein qualitativ gutes Brenngutgefüge erzielen.

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Claims (10)

J I · • ■ • · ■ · - 7 A nsprüche

1. Brennofen für dental-keramische Arbeiten mit einer Heizmuffel zum Erhitzen des dental-keramischen Brenngutes auf Brenntemperatur der keramischen Masse, gekennzeichnet durch eine kurzwellige Infrarotstrahlen erzeugende Wärmequelle.

2. Brennofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle ein Infrarot-Quarzstrahler mit Wellenlängen von etwa 0,7 bis 1 ,5 μΐη ist.

3. Brennofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das Brenngut (15) aufnehmende Heizmuffel (2) aus hochhitzebeständigem und strahlendurchlässigem Material, z. B. Quarzglas, besteht, und daß außerhalb und über den Umfang der Muffel verteilte Infrarotstrahler (7) angeordnet sind.

4. Brennofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Infrarotstrahler über den oberen Muffelumfang bis etwa zur Höhe des das Brenngut aufnehmenden Tisches (14) vorgesehen sind.

5. Brennofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Infrarotstrahler (7) rings um den Muffelumfang verteilt angeordnet sind, und daß der Brenntisch (14) aus hochhitzebeständigem und strahlendurchlässigem Material gebildet ist.

6. Brennofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch

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! ' _t gekennzeichnet, daß die Infrarotstrahler von einer

J Abdeckung (9) umgeben sind, die als Reflektor ausgebildet

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7. Brennofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch

; gekennzeichnet, daß der Infrarotstrahler (7), bezw. eine

Strahlergruppe mit einem Reflektor (8) versehen ist.

8. Brennofen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (8) im Querschnitt kreisbogenförmig oder U-förmig bezw. trapezförmig gestaltet ist.

9. Brennofen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor im Querschnitt parabolisch, elliptisch od. dgl. ausgebildet ist.

10. Brennofen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch

gekennzeichnet, daß die Muffel (2) rohrförmig gestaltet ist, und daß die Muffel (2) mittels eines hohlen Anschlußstutzens (11) an eine Unterdruckquelle (12) angeschlossen ist.

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