Brevet FR2525104A1 — publié le 19831021

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la production de prothèses dentaires avec un cycle automatique à programmation aussi poussé que possible La Demanderesse part d'un procédé décrit dans le brevet de la République fédérale d'Allemagne no 26 37 826 Alors que ce brevet décrit notamment un procédé d'in- jection discontinu, la présente invention doit se prêter aussi à une injection continue et convenir même pour des matières plastiques de viscosité encore plus élevée. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le pro- cédé présente les phases suivantes: a) les produits composant la matière plastique de prothèse, à base de méthacrylate de méthyle (MMA), sont introduits dans un récipient commun, sous forme d'une poudre et d'un liquide, puis mélangés d'une façon aussi homogène et sans bulles que possible; b) le mélange poudre-liquide est ensuite versé dans un réservoir sous forme d'un fin jet; c) le réservoir est obturé avec étanchéité, puis le mélange intro- duit dans le dispositif de moulage ou d'injection; d) le mélange repose pendant un certain temps pour gonflement, puis d) est injecté ou transféré sous pression dans l'empreinte, des fluctuations de pression n'étant admissibles que sur une plage déterminée; f) la plage ajustée est surveillée automatiquement; et g) l'empreinte de prothèse peut ensuite être sortie du dispositif. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'exem- ples de réalisation et des dessins annexés sur lesquels: la figure l représente le dispositif d'injection et de compression, monté sur un socle, à l'intérieur d'un boîtier de préférence transpa- rent; la figure 2 représente l'organigramme des phases du processus; et la figure 3 représente le pot contenant le réservoir de matière plas- tique. La figure 1 représente le vérin 1, le pot 2 et la cuvette 3. Un dispositif de serrage 4 est relié à la cuvette Une sonde de pres- sion en particulier est désignée par 6 et un dispositif 5 amène le pot 2 dans la position "prêt à l'emploi" ou l'éloigne par pivotement de cette dernière Un verrouillage 7 intervient en particulier en cas d'absence d'un pot et/ou d'un réservoir et/ou de son contenu. Ce verrouillage peut être le cas échéant accouplé à un verrouillage intervenant quand la cuvette ne se trouve pas en position d'emploi. La commande électronique 8 est constituée par une carte imprimée, logée dans un boîtier et équipée de divers modules embrochables, et un ou plusieurs interrupteurs 9, tels que des interrupteurs à touche. L'unité 8 et/ou 9 peuvent comporter un ou plusieurs dispositifs indi- cateurs, de l'état instantané par exemple (marche-arrêt) ou des afficheurs numériques d'une valeur mesurée Un accumulateur 10 de fluide sous pression est relié au ou aux capteurs 6 de pression, température ou autres grandeurs, qui sont accouplés à une ou plusieurs pompes et à leur entraînement du système hydraulique ou hydropneuma- tique et à leur ou leurs boucles de régulation. Le vérin 1 est de préférence un vérin hydraulique du type décrit dans le brevet de la République fédérale d'Allemagne n' 26 37 826, un fluide sous pression agissant sur un piston qui coulisse dans un cylindre, dont le poinçon la agit sur un réservoir contenant la matière plastique à polymériser, et en particulier le disque en POM recouvrant cette dernière, logé dans le pot et refoulant, sous l'action de la pression exercée par le poinçon, de la matière plastique à travers la douille et dans l'empreinte de prothèse, qui est de préférence réalisée en plâtre, qui transmet régulièrement la chaleur à la cuvette 3 cons- tituée par l'assemblage de deux parties sphériques La cuvette est réalisée dans un alliage de laiton de qualité élevée, fixée sur le socle 1 i du boîtier 12 par un dispositif de serrage 4 dans un cadre rigide à traverses, et portée par une pièce en acier 3 a estampée La sonde de pression 6 peut dans le cas le plus simple être un interrup- teur, actionné par le dispositif de serrage quand une position limite déterminée est atteinte, sur laquelle les deux moitiés de la cuvette sont appliquées l'une sur l'autre La pression de serrage ou de ferme- 2 ç-25104 ture de la cuvette est d'environ 3000 kgf et le dispositif de ser- rage est également constitué de préférence par un vérin hydraulique, relié comme le vérin hydraulique 1 à l'accumulateur de pression 10, mais par une boucle de régulation séparée Le dispositif de serrage comporte un poinçon 4 b Ce dispositif est mobile avec son piston de quelques millimètres seulement suivant l'axe 4 a, de façon à serrer l'une contre l'autre les deux moitiés de la cuvette divisée verti- calement suivant l'axe 3 b. L'accumulateur de pression 10 est en outre relié à des parties connues d'un groupe hydraulique avec une autre boucle de régulation du vérin hydraulique 1, qui peut être reliée logiquement à la boucle de régulation du vérin hydraulique 4 Le groupe hydraulique comporte de préférence un moteur d'entraînement électrique, une pompe, un bac d'huile hydraulique et des vannes Ces éléments sont reliés entre eux et avec les vérins hydrauliques par des flexibles de pression. Le groupe hydraulique a de préférence une plage de pression de travail comprise entre 150 et 200 bars et un débit d'environ 0,2 à 0,3 cm'mn 1 Les vannes du circuit hydraulique sont de préférence électro- magnétiques et commandées en basse tension Elles comprennent des étrangleurs Le vérin hydraulique 1 servant au pressage présente de préférence une surface de piston de 7 cm 2 et une course maximale d'en- viron 50 mm La vitesse du piston est ajustable de préférence entre 1 et 5 mm/s La force exercée sur le cylindre de pressage est d'environ 1200 kgf Le calcul donne ainsi un facteur d'amplification hydraulique de 1/2 ou plus, compte tenu de la surface connue de la cuvette et du moule qu'elle contient. Le pot 2 peut comporter son propre entraînement 5, de préférence du type pivotant, auquel il est relié par des roues coniques ou des éléments similaires et qui, dans le plan horizontal 5 a, le fait pivo- ter d'une position de repos ou de remplissage non représentée dans une position de travail représentée sur la figure 1 et sur laquelle l'axe du pot 2 est aligné sur l'axe 3 b Un verrouillage 7, relié à l'unité électronique 8 pour la commande du cycle automatique, assure un dérou- lement du programme, et en particulier un actionnement du vérin de pressage 1, uniquement quand le pot 2 est rempli et se trouve dans la 25104 position de travail, aligné sur l'axe 3 b La sone 6 est de même reliée à l'unité électronique 8, afin d'assurer que les moitiés de la cuvette 3 sont bien appliquées l'une sur l'autre et ont atteint leur posi- tion limite ou de travail, dans l'alignement de l'axe 3 b et symétri- quement par rapport à ce dernier La sonde de pression, le capteur, la touche, l'interrupteur peuvent le cas échéant comporter d'autres sondes, capteurs, touches, interrupteurs ou organes similaires, qui réagissent à la présence ou à l'absence d'un moule dans la cuvette et/ou d'une doulle 13 du réservoir dans le pot 2 et le cas échéant d'un joint d'étanchéité 14 correspondant De simples interrupteurs à touche ou de fin de course conviennent pour cet usage, mais aussi des jauges de contrainte, composants piezoélectriques, etc Une autre sonde de pression 6 peut surveiller la pression dans la cuvette pendant le moulage. Une sonde de température non représentée est avantageusement disposée sur la paroi latérale 3 b de la cuvette, au voisinage du moule en plâtre, et reliée également à l'unité électronique 8 Cette dernière comporte des modules, de préférence sur une plusieurs cartes imprimées, est réalisée sous forme d'un tiroir et accessible de l'ex- térieur, depuis la platine de l'appareil et de préférence par une ouverture du capot 12 en polyster renforcé par fibres de verre, qui constitue le boîtier fixé par des genouillères sur le socle 11 Le module électronique comprend aussi l'interrupteur secteur 9, qui relie l'appareil au secteur de par exemple 380 V triphasé ou 220 V%. La commande électronique comprend aussi un retard de fermeture de la presse en fonction de la température, la température étant décelée par la sonde sur la paroi 3 c de la cuvette, au voisinage du plâtre du moule La température est présélectable et permet de n'actionner le vérin de pressage 1 qu'après un temps de mélangeage et de gonflement compris entre environ 3 et 6 minutes Un potentio- mètre de l'unité électronique commande 8 permet de décaler la courbe température-temps et par suite de l'adapter avec précision au gonflement de la matière plastique à mettre en oeuvre Une autre sonde peut être prévue pour effectuer une mesure de viscosité au lieu de la mesure de température L'unité électronique-commande 8 - commande aussi le temps d'injection et de pressage, qui se situe sensiblement sur la plage de 5 à 15 minutes, et de préférence de 7 à 12 minutes dans le cas des matières plastiques à base de MMA de préférence très visqueuses, produites à partir d'un mélange poudre-liquide dans un rapport de 2/1 ( 30 g de poudre/15 g de li- quide). Le fonctionnement de la presse est décrit ci-dessous à titre d'exemple, à l'aide de l'organigramme des diverses phases selon le schéma de la figure 2 Lorsque l'appareil est relié au secteur, par enfoncement de la touche 9 par exemple, une lampe témoin s'allume et la pompe démarre, remplit l'accumulateur de pression 10 avec de l'huile et produit ainsi une pression d'environ 200 bars au maximum. L'appareil, et en particulier l'hydraulique, est alors prêt à l'em- ploi. La cuvette contenant l'empreinte de prothèse est alors munie d'un joint d'étanchéité sur sa face supérieure, puis introduite dans le cadre 3, comportant à cet endroit un guide ou support, jusqu'en butée dans la position de travail, avec alignement sur l'axe 3 b La cuvette se trouve encore à quelques millimètres du plateau de fixa- tion Dans la position d'alignement sur l'axe 3 b, le manostat 6 est actionné et ferme le circuit du dispositif de serrage 4, dont le vérin hydraulique est actionné et dont la tige 4 b de piston se déplace suivant le sens de la flèche, c'est-à-dire l'axe 4 a, de façon à assembler les deux moitiés de la cuvette 3 par pression. Lorsque ces deux moitiés s'appliquent l'une sur l'autre suivant l'axe 3 b, une lampe témoin s'allume et l'unité hydraulique du dispositif de serrage 4 maintient constante la pression de serrage d'environ 3000 kgf max, jusqu'à la fin du moulage. Le réservoir plastique à membrane d'éclatement pour utilisation unique ( 15 sur la figure 3), est introduit dans le pot 2 La poudre et le liquide sont ensuite versés dans un réservoir, puis mélangés par brassage Le mélange est ensuite versé dans le réservoir garnissant le pot Avant le brassage manuel ou automatique, il convient d'en- foncer la touche commandant le vérin de pressage 1 Une lampe témoin s'allume alors et la minuterie de la commande électronique 8 se met en marche pour compter le temps de retard de fermeture du vérin de pressage 1. Après la mise en place du Joint à embouti, le disque en POM est inséré dans un support de la presse, pour assurer l'étanchéité du bord supérieur du pot 2 Une lampe témoin s'allume quand l'insertion est terminée, puis le programme d'injection et de compression se déroule automatiquement. Le programme d'injection et de compression peut démarrer quand le verrouillage électrique 7 relié à la commande programmée 8 délivre un signal indiquant que le pot est rempli de matière plastique et/ou que le réservoir 15 est aligné sur l'axe 3 b (position de travail ou prêt à l'emploi) L'entraînement de pivotement 5 se coupe sur cette position; il avait été branché après introduction du mélange dans le réservoir 15 ou le pot et obturation de ce dernier par le joint à embouti et le disque en POM (manoeuvre manuelle ou commandée par sonde). Lorsque la pression souhaitée est atteinte, la pompe coupe le groupe hydraulique relié à l'accumulateur de pression 10, et cette pression est maintenue pendant un temps prédéterminé sur le poinçon la, pendant ou après le remplissage de l'empreinte de prothèse Lor- sque la pression tombe au-dessous d'une plage déterminée, la pompe du groupe hydraulique alimentant l'accumulateur de pression 10 est rebranchée, jusqu'au rétablissement de la pression souhaitée La sonde de pression peut être montée en 6. A la fin du temps de maintien de la pression, ou du temps de compression et de maintien sous pression, toutes les lampes témoins de fonctionnement s'éteignent et tous les vérins hydrauliques revien- nent dans leur position de départ ou de repos, y compris l'enitr;î?ne- ment de pivotement 5, qui peut naturellement aussi être remplace par un vérin hydraulique de va-et-vient, comme l'indique la flèche 5 b. Ce vérin est alors également relié à l'accumulateur de pression 10. A l'inverse, les vérins 1 et 4 peuvent être équipés d'une tige entraînée par moteur électrique et présentant un filetage approprié pour le déplacement le long d'un axe, ou l'hydraulique peut être remplacée par un dispositif hydropneumatique, c'est-à-dire que les pistons ou poinçons sont déplacés par de l'air comprimé ou un autre gaz. Au lieu de capteurs de position et/ou de sondes de pression, il est possible d'utiliser des moyens photoélectriques, avec des guides de lumière le cas échéant, qui sont reliés aux modules élec- troniques de la commande 8 et combinés logiquement ou connectés sur sur leurs cartes imprimées, de la façon précédemment décrite La cuvette, le pot et son réservoir sont déverrouillés à la fin du pro- gramme et peuvent être retirés ou remplacés, individuellement ou simultanément, de façon à permettre la préparation et le démarrage d'une nouvelle opération de mélangeage et moulage La commande pro- grammée 8 peut évidemment assumer aussi le mélangeage de la poudre et du liquide de la matière plastique à l'aide d'un agitateur ou d'un mélangeur centrifuge, et en particulier commander leur cycle temporel. Cela est particulièrement simple quand la poudre et le liquide sont mélangés dans le réservoir 15 Lorsque ce mélange est déjà introduit dans le pot qui se trouve toutefois encore dans sa position de repos, à l'écart de l'axe 3 b, l'agitateur peut être du type immergé par le haut ou actionné par le bas Ce mode opératoire supprime le trans- vasement. Un mélangeage à un endroit différent peut être nécessaire avec transvasement ultérieur, selon la matière plastique employée La commande et le cycle temporel peuvent toutefois aussi être insérés dans la commande programme 8 Il en est de même pour le transvasement du mélange par coulée dans le réservoir 15 et/ou le pot 2, et pour son obturation étanche, comme précédemment décrit. La figure 1 représente la disposition spatiale relative des principaux éléments de l'appareil d'injection et de compression, bien que tous les supports les reliant au socle 11 ne soient pas représentés L'appareil est facilement transportable avec le socle Il portant le bottier 12 qui entoure les éléments de l'appareil Ces derniers comprennent aussi des éléments électriques non représentés, tels que l'alimentation, transformateurs, contacteurs et fusibles, ainsi que des éléments non représentés de l'hydraulique ou de la pneu- matique et leurs boucles de régulation. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent' d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications Procédé pour la production de prothèses dentaires dans une re plastique polymérisable, injectable et au moins temporaire- ?, coulable, ledit procédé étant caractérisé par les phases sui- "es: les produits composant la matière plastique de synthèse, à base de méthacrylate de méthyle (MMA), sont introduits dans un récipient commun, sous forme d'une poudre et d'un liquide, puis mélangés d'une façon aussi homogène et sans bulles que possible; b) le mélange poudre-liquide est ensuite versé dans un réservoir sous forme d'un fin jet; c) le réservoir est obturé avec étanchéité, puis le mélange introduit dans le dispositif d'injection et de compression; d) le mélange repose pendant un certain temps pour gonflement, pui s e) est injecté ou transféré sous pression dans l'empreinte, des fluctuations de pression n'étant admissibles que sur une plage déterminée; f) la plage ajustée est surveillée automatiquement; et g) l'empreinte de prothèse peut ensuite être retirée du dispositif. 2 Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que l'intro- duction du mélange plastique polymérisable dans l'empreinte s'effectue : l'aide d'un fluide de pression, de façon continue ou discontinue et en fonction de la pression. 3 Procédé selon une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'opération de pressage est effectuée hydrauliquement, à l'aide d'un accumulateur, ou hydropneumatiquement. 4 Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon revendica- tion 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un-récipient et/ou un réservoir poue le mélangeage et/ou le gonflement, ainsi qu'un pot contenant directement ou indirectement le mélange et qu'un vérin ( 1) charge par un fluide sous pression pour le remplissage d'un empreinte; et'ia pression est maintenue jusqu'à ce que l'appareil soit-êoupé et la cuvette, le pot ( 2) et/ou le réservoir soient libérés. Dispositif selon revendication 4, caractérisé en ce que le volume débité par le dispositif de moulage, et en particulier par le vérin ( 1), et par suite la vitesse du piston sont variables. 6 Dispositif selon une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'un accumulateur de pression ( 10) est chargé par une pompe, disposée entre les vannes de commande d'une boucle de régulation de pression au moins, de façon à se couper quand la pression de maintien est atteinte (le cas échéant avec des tolérances admis- sibles) et à se rebrancher quand la pression tombe au-dessous d'une valeur minimale prédéterminable. 7 Dispositif selon une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé par des modules électroniques pour la cox 2 ande du cycle, avec un verrouillage de branchement quand la cuvette ( 3) et/ou le réservoir ou le pot ( 2) ou un remplissage minimal déterminé en matière plastique ne se trouvent pas dans la position du dispositif prêt à l'emploi. 8 Dispositif selon revendication 7, caractérisé en ce que la cuvette ( 3) contenant l'empreinte est automatiquement serrée dans son support, à l'intérieur du dispositif, et demeure serrée dans le moule jusqu'à la fin de l'opération de compression; et le pot ( 2) et la cuvette ( 3) ne sont libérés automatiquement qu'ensuite. 9 Dispositif selon une quelconque des revendications 4 à 3, carac- térisé en ce que les modules électroniques de commande du cycle com- prennent aussi la commande du mélangeur ou agitateur et le cas échéant du transvasement, ainsi que celle des temps de gonflement, injection et compression. Dispositif selon une quelconque des revendications 4 à 9, carac- térisé par un entraînement ( 5), mobile dans le plan horizontal, sur le coté du pot ( 2), et solidaire de ce dernier.