(57)【要約】【課題】特に予加熱窯との組み合わせにおける使用にも極めて適している歯科用燃焼窯を提供する。【解決手段】燃焼室とその燃焼室内に挿入可能な歯科材料用の少なくとも１つの担持装置、特にマッフルを備え、また特に前記マッフル内に挿入されたセラミック未加工材をプレスするためのプレス装置を備えてなり、燃焼室および／または担持装置および／またはマッフルおよび／またはセラミック未加工材の少なくとも１つの物理的変数を検出する歯科用燃焼窯に関する。検出された物理的変数に基づいて前記歯科用窯（１０）の加工プログラムの調節が可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室とその燃焼室内に挿入可能な歯科材料用の少なくとも１つの担持装置、特にマッフルを備え、また特に前記マッフル内に挿入されたセラミック未加工材をプレスするためのプレス装置を備えてなり、燃焼室および／または担持装置および／またはマッフルおよび／またはセラミック未加工材の少なくとも１つの物理的変数を検出する歯科用燃焼窯であり、検出された物理的変数に基づいて前記歯科用窯の加工プログラムが調節可能であることを特徴とする歯科用燃焼窯。
【請求項２】
検出された物理的変数が直接的かつ特に自動的に加工プログラムに反映され、特に間接的あるいは直接的なマッフル（２２）のサイズ検出が実施されることを特徴とする請求項１記載の歯科用燃焼窯。
【請求項３】
燃焼室（２８）と担持装置（２０）の間の温度差が検出され、担持装置（２０）の温度の変化速度に基づいて担持装置（２０）の熱容量が検出されることを特徴とする請求項１または２記載の歯科用燃焼窯。
【請求項４】
歯科用燃焼窯（１０）内のセンサが物理的変数を検出して制御装置に伝送し、それが歯科用燃焼窯（１０）の加工プログラムを検出された変数に従って自動的に制御することを特徴とする請求項１記載の歯科用燃焼窯。
【請求項５】
マッフル（２２）を予加熱窯内で加熱し、所与の温度をもって歯科用燃焼窯内に挿入することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の歯科用燃焼窯。
【請求項６】
予加熱されたマッフル（２２）の挿入前に歯科用燃焼窯（１０）が所定のスタンバイ温度に保持され、マッフル（２２）の挿入後に燃焼室（２８）の温度変化および特に変化速度が検出されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の歯科用燃焼窯。
【請求項７】
マッフル（２２）が歯科用燃焼窯（１０）のスタンバイ温度とは相違した温度、特にそれよりも高い温度をもって燃焼室（２８）内に挿入されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の歯科用燃焼窯。
【請求項８】
燃焼室（２８）と予加熱窯内で予加熱されたマッフル（２２）との間の温度差を検出し、燃焼室（２８）内の温度の変化速度に基づいてマッフル（２２）の熱容量を検出することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の歯科用燃焼窯。
【請求項９】
燃焼室（２８）と予加熱されたマッフル（２２）との間の相対温度が測定され、前記温度差と比較した燃焼室温度の変化速度が物理的変数として使用されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の歯科用燃焼窯。
【請求項１０】
少なくとも２つの異なったマッフルサイズが使用可能であり、測定されたマッフルサイズに最も近いマッフルサイズに合わせて自動的に加工プログラムが設定されることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の歯科用燃焼窯。
【請求項１１】
圧力センサを設けそれによってマッフル（２２）内に設置されプレス装置によって圧力が付加されるセラミック未加工材の弾力性を検出し、それに従って加工プログラムの調節を実施することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の歯科用燃焼窯。
【請求項１２】
位置検出システムが設けられ、それによってマッフル（２２）内に挿入されたセラミック未加工材（３６）のプレス前においてのプレス装置（３２）の初期位置とプレスピストン（３４）の現状位置との間の測定が実施されることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の歯科用燃焼窯。
【請求項１３】
一方でマッフル（２２）の挿入前、他方でマッフル（２２）の挿入後、特にマッフル（２２）の挿入後の所与の時点において歯科用燃焼窯（１０）の燃焼室温度を検出し、温度変化および／または温度変化勾配からマッフル（２２）のサイズを判定することを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の歯科用燃焼窯。
【請求項１４】
燃焼室（２８）内にマッフル（２２）が挿入されている際に燃焼室温度をさらに上昇させるために歯科用燃焼窯によって生成され追加的に付加される熱量が特定の時間間隔内で検出されることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の歯科用燃焼窯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、請求項１前段に記載の歯科用窯に関する。
【背景技術】
【０００２】
独国特許第３３１５８３５号Ｃ２明細書（特許文献１）から、溶融物を含んだ堝を使用する加減圧鋳造装置が知られている。側部に装着された熱電素子によって極少量の溶融物が注入された場合でも溶融物によって生じた熱変化が検出される。
【０００３】
前述の解決方式により主制御装置ならびに副制御装置を介した迅速な燃焼窯温度の調節が試みられ、過熱保護機構も設けられる。しかしながらこの解決方式は、注入された溶融すべき材料の分量以外にもその温度が多様である場合には基本的に適していない。
【０００４】
独国特許第１９６０６４９３号Ｃ１明細書（特許文献２）により、歯科用燃焼窯において燃焼物の温度をその燃焼物の直近でも測定することが知られている。この解決方式においては、目標温度と実際温度とを均衡させるために燃焼物を温度勾配に沿って移動させる。しかしながらそれには、場合によって問題となる燃焼物の振盪が伴ってしまう。この解決方式は特にプレス窯を使用した場合には適しておらず、その理由は窯蓋部材内に形成されたプレスラムによって燃焼物の担持装置としてマッフルを配置すべき場所が固定されてしまうためである。
【０００５】
また、全ての温度を極めて複雑な制御装置によって評定して燃焼温度を必要なものに適合させることも提案されている。例えば、それから歯科補綴材を製造する多様なセラミック材料の焼結温度はそれぞれ異なったものとなり、焼結燃焼は例えばグレーズ燃焼とは異なった温度プロフィールで進行する必要がある。さらに歯科技工士がより適正な情報を得ることができるように燃焼曲線をグラフィック表示することも知られている。
【０００６】
さらに、セラミック未加工材をそのセラミック毎に異なったものであり得る所要の温度に予加熱するための予加熱窯を使用することが知られている。そのようにして準備されたマッフルを予加熱温度に設定することができ、それによってプレス中における実質的なプレス窯内の温度勾配が低減される。しかしながらここでマッフルサイズ自体が多様であり得るばかりでなく、多様なセラミックが使用される可能性もあり、従って焼結燃焼のための最適な温度プロフィールの設定のためにいずれも極めて複雑な調節が必要となる。それらの多様な要求は従来から知られている窯によって極不充分にしか考慮することができなかった。
【０００７】
【特許文献１】独国特許第３３１５８３５号Ｃ２明細書
【特許文献２】独国特許第１９６０６４９３号Ｃ１明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って本発明の目的は、特に予加熱窯との組み合わせにおける使用にも極めて適している、請求項１前段に記載の歯科用燃焼窯を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題は本発明に従って請求項１によって解決される。従属請求項には好適な追加構成が示されている。
【００１０】
本発明によれば、少なくともマッフルあるいはそこに挿入されるセラミック未加工材の、あるいはさらにその他の担持装置の物理的変数を測定し、それに基づいて歯科用燃焼窯の加工プログラムを設定し、従っていわば自動的に最適化を達成する。ここで、加工プログラムの選定に際して例えば燃焼室の大きさ等のその他の窯パラメータに配慮する必要があり、それ以外は歯科用燃焼窯が温度測定に相関して既知の方式で較正可能であることが理解される。
【００１１】
その質量を含めた担持装置の大きさを加工プログラムの選定に際して考慮に入れれば極めて好適である。それによって応力亀裂に通じる危険性がある過度に急速なセラミック未加工材とマッフルの加熱が発生することが防止され、他方サイクル時間を不要に延長するような緩慢な加熱が実施されることも防止される。
【００１２】
例えば、セラミック未加工材を含んだマッフルを予加熱窯から歯科用燃焼窯に挿入した後に、予め設定された加熱エネルギーが所定の時間間隔で付加される。それによって達成されたマッフルの温度上昇が測定される。従ってマッフルが急速に温度上昇した際には小さな熱容量を有するマッフル、すなわち小さなマッフル寸法が存在していることが判定され、一方加熱時間が長いあるいは温度上昇が小さい場合はより大きな熱容量を有するマッフルが存在することが判明する。
【００１３】
その情報に基づいて実質的な焼結工程あるいはプレス工程のための加熱エネルギーを最適化することができ、従ってより大型のマッフル場合は単位時間当たりに同じ温度上昇を達成するために自動的に小型のマッフルの場合に比べて大きな加熱エネルギーが導入される。
【００１４】
本発明に係る歯科用燃焼窯は極めて多様なマッフルサイズにおける自動測定あるいはマッフル検知に適しており、その際例えば３倍のレベルのマッフルサイズを容易にカバーすることができる。
【００１５】
本発明に係る解決方式によればさらに、予加熱窯から歯科用燃焼窯への移動に際して生じる冷却を補償することが可能になる。冷却が進行する時間ならびにそれに伴った冷却の程度は、一方でマッフルサイズ、他方で予加熱窯と歯科用燃焼窯との間の距離に依存し、さらに歯科技工士の作業速度にも依存する。本発明によれば、短い予加熱時間を可能にする適宜に調節された目標温度プロフィールが設定され、それによってサイクル時間全体が短縮されることが極めて好適である。
【００１６】
本発明によれば、担持装置すなわちマッフルの表面の温度を、それに照準を合わせ好適には非接触式測定する温度センサを使用することが極めて好適である。その種の測定によって歯科用燃焼窯の壁温度から独立したマッフル温度の検出が可能になる。
【００１７】
本発明に係るセンサは温度センサの使用に限定されるものではない。むしろ、担持装置あるいはマッフルをそのサイズおよび／または質量に関して測定するサイズセンサあるいは重量センサを使用することも好適である。
【００１８】
好適な構成形態によれば、内蔵された減圧および／またはプレス装置も監視対象に含まれる。例えば、プレス装置が移動した行程および／または圧力変化が検出され、それによってセラミック未加工材の溶融およびプレス進展が監視される。
【００１９】
評価装置との組み合わせによって加工プログラムを選定するように機能するセンサによって温度のみでなく、温度経移、あるいは例えば温度勾配、すなわち歯科用燃焼窯内の２つの部位の間の温度差、さらにマッフルの挿入後の燃焼室内の温度変化を測定することができる。
【００２０】
本発明はプレス装置を備えた歯科用燃焼窯、すなわちプレス窯に限定されるものではない。それどころか、無加圧の歯科用燃焼窯あるいは歯科用鋳造窯も本発明に従って構成することができる。
【００２１】
本発明の好適な構成形態によれば、例えばステップモータあるいは電位差計のパルス検出等の位置測定システムが設けられ、それによってプレス装置の初期位置とマッフル内に設置されたセラミック未加工材の初期位置の間の距離が測定され、さらに燃焼室内に挿入されたマッフルに際しては特定の時間間隔内に追加的に投入された熱量がもたらす燃焼室温度をさらに高めるための測定がなされる。
【００２２】
前記の位置測定システムはプレス装置のステップモータの変位路程の検出によって実現することができ、プレス装置の圧力検出もモータの駆動電流の測定によって実現することができる。
【００２３】
この解決方式において、セラミック未加工材あるいは場合によって２つの上下に積み重ねられたセラミック未加工材の長さを検出することも可能である。本発明によれば加工プログラムの自動調節も達成される。
【００２４】
さらに、歯科用燃焼窯の加工プログラムが予加熱セクションを有していて、検出された物理的変数を介してそれを調節可能である。この解決方式においては実質的な焼結工程あるいはプレス工程が理想的な方法で実施され、他方予加熱セクションの間に個々のマッフルあるいはその他の担持装置の間の差が収束する。
【００２５】
さらに、予加熱中に歯科用燃焼窯の温度がその予加熱セクションの最後にマッフルの目標温度になるようにするか、あるいはその目標温度の上下の僅かな温度差に収まるように制御することが好適である。それによって実質的な燃焼サイクルに対して常に類似の理想的な初期条件が存在する。
【００２６】
他方、温度差が顕著である場合は反応時間がマッフルサイズに応じて異なったものとなるため、多様なマッフルの間の差を常に自動的かつ最適に検出することができる。
【００２７】
本発明によればさらに、燃焼室蓋部の主要部材の固有熱容量を計算に含めれば極めて好適である。ここで特に加熱装置とマッフルの間に延在している燃焼室蓋部の部材、例えば石英ガラス遮断部材を考慮する。
【００２８】
別の好適な構成形態によれば、歯科用燃焼窯が検出された物理的変数を直接的かつ自動的に加工プログラムに反映させ、特に間接的あるいは直接的なマッフルのサイズ検出が実施される。
【００２９】
別の好適な構成形態によれば、燃焼室と担持装置の間の温度差が検出され、担持装置の温度の変化速度に基づいて担持装置の熱容量が検出される。
【００３０】
別の好適な構成形態によれば、歯科用燃焼窯内のセンサが物理的変数を検出して制御装置に伝送し、それが歯科用燃焼窯の加工プログラムを検出された変数に従って自動的に制御する。
【００３１】
別の好適な構成形態によれば、マッフルを予加熱窯内で加熱し、所与の温度をもって歯科用燃焼窯内に挿入する。
【００３２】
別の好適な構成形態によれば、予加熱されたマッフルの挿入前に歯科用燃焼窯が所定のスタンバイ温度に保持され、マッフルの挿入後に燃焼室の温度変化および特に変化速度が検出される。
【００３３】
別の好適な構成形態によれば、マッフルが歯科用燃焼窯のスタンバイ温度とは相違した温度、特にそれよりも高い温度をもって燃焼室内に挿入される。
【００３４】
別の好適な構成形態によれば、燃焼室と予加熱窯内で予加熱されたマッフルとの間の温度差を検出し、燃焼室内の温度の変化速度に基づいてマッフルの熱容量を検出する。
【００３５】
別の好適な構成形態によれば、燃焼室と予加熱されたマッフルの間の相対温度が測定され、前記温度差に比較した燃焼室温度の変化速度が物理的変数として使用される。
【００３６】
別の好適な構成形態によれば、少なくとも２つの異なったマッフルサイズが使用可能であり、測定されたマッフルサイズに最も近いマッフルサイズに自動的に加工プログラムが設定される。
【００３７】
別の好適な構成形態によれば、圧力センサを設けそれによってマッフル内に設置されプレス装置によって圧力が付加されるセラミック未加工材の弾力性を検出し、それに従って加工プログラムの調節を実施する。
【００３８】
別の好適な構成形態によれば、例えばステップモータのパルス検出あるいは電位差計等の位置検出システムを設け、それによってマッフル内に挿入されたセラミック未加工材のプレス前においてのプレス装置の初期位置とプレスピストンの現状位置との間の測定が実施される。
【００３９】
別の好適な構成形態によれば、一方でマッフルの挿入前、他方でマッフルの挿入後、特にマッフルの挿入後の所与の時点において歯科用燃焼窯の燃焼室温度を検出し、温度変化および／または温度変化勾配からマッフルサイズを判定する。
【００４０】
別の好適な構成形態によれば、燃焼室内にマッフルが挿入されている際に燃焼室温度をさらに上昇させるために歯科用燃焼窯によって生成され追加的に付加される熱量が特定の時間間隔内で検出される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
本発明のその他の詳細、特徴ならびに種々の利点は添付図面を参照しながら以下に記述する２つの実施例から明らかにされる。
【００４２】
図１に示されている歯科用燃焼窯１０は窯蓋部材１２を備えており、それが関節１４を介して既知の方式によって底板１６から離間可能となっている。好適には既知のように上下／旋回動作が可能である。底板１６は担持装置２０を収容しており、ここではマッフル２２が担持装置をして使用されている。
【００４３】
窯蓋部材１２はその側壁内に水晶管２６で被包された加熱装置２４を収容している。加熱装置２４はマッフル２２が挿入される燃焼室２８を加熱するように作用する。
【００４４】
本発明に従ってここでは極簡略的に図示されている温度センサ３０が設けられ、それは図示されていない圧力センサと組み合わせることができる。この実施形態においてその圧力センサがプレス装置３２によってプレスピストン３４を介してセラミック未加工材３６に付加された圧力を検出する。この実施例においては追加的に位置センサ４０が設けられており、それによってプレス装置３２のプレスピストン３４がどのように下方に動作するかが検出される。
【００４５】
本発明に係る歯科用燃焼窯１０の稼働のために、まず歯科用燃焼窯１０を所定の温度、例えば８００℃に加熱する。既にセラミック未加工材３６が挿入されたマッフル２２が図示されていない予加熱窯内で例えば７００℃に加熱される。
【００４６】
実質的なプレス工程の開始のためにマッフル２２を予加熱窯から取り出し、窯蓋部材１２を開放した後歯科用燃焼窯１０内に挿入し、その後窯蓋部材１２を再び閉鎖する。この移動によってマッフルから幾らか温度が失われ、従って例えば温度センサ３０によって測定される上面が６６０℃の温度を有している。
【００４７】
歯科用燃焼窯１０はまず所定の時間間隔、例えば６０秒間加熱装置２４の領域内、すなわち水晶管２６上で７００℃の温度に保持される。相対的に低温のマッフル２２によってその温度も幾らか（約４０℃の温度差で）低下し得る。
【００４８】
その後マッフル２２の表面が６０秒後に何度になったかが測定される。温度レベルに応じてマッフル２２の質量がどの位であるか判定され、それに基づいて適宜な燃焼プログラムが選択される。ここで本発明に従って、大きな歯科補綴材の場合、通常大型のマッフルが使用され、その場合必要に応じてマッフル空洞部内に前後、すなわち上下に重ねて挿入された２つあるいは３つのセラミック未加工材の使用が必要になるという事実が有効に利用される。
【００４９】
図２に示されているプレス装置を備えていない歯科用燃焼窯１０によっても同様な本発明に係る動作方式が実施可能である。ここで同一の構成部材は同一の参照符号で示されている。この実施形態において歯科補綴材５０が既知の方式で担持装置２０内に収容されている。ここでその質量が担持装置２０と合わせて挿入に際しての反応あるいはステップ応答を決定するものとなり、それによってここでも歯科補綴材５０の理想的な焼結のために適した燃焼プロフィールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】部分的に切断した本発明に係る歯科用燃焼窯の一実施例を示した概略図である。
【図２】同様に一部切断した本発明の別の実施例に係る無加圧式歯科用燃焼窯を示した概略図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  歯科用燃焼窯
１２  窯蓋部材
１４  関節
１６  底板
２０  担持装置
２２  マッフル
２４  加熱装置
２６  水晶管
２８  燃焼室
３０  温度センサ
３２  プレス装置
３４  プレスピストン
３６  セラミック未加工材
４０  位置センサ
５０  歯科補綴材
【図１】
2008253770.tif 000003
【図２】
2008253770.tif 000004