(57)【要約】  この発明は、必要に応じて中間配置されたプレスピストン（２８）を介して特にセラミック材料からなる未加工材（３２）に作用するプレスプランジャ（３６）を備え、前記未加工材（３２）がマッフル（２４）内に形成されたプレス路（３０）内に誘導され、また圧力、位置、および／または速度センサによってプレスプランジャ（３６）の少なくとも１個の動作パラメータを検出し、さらにセンサの出力信号に基づいてプレス工程を制御するための制御装置を備えてなる歯科プレス窯を開示し、プレス開始のための起動要件がセンサによって検出された未加工材の加熱および／または軟化に際してのプレスプランジャの少なくとも１個の動作パラメータの変化である。
2018521718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（必要に応じて中間配置されたプレスピストン（２８）を介して）特にセラミック材料からなる未加工材（３２）に作用するプレスプランジャ（３６）を備え、前記未加工材（３２）がマッフル（２４）内に形成されたプレス路（３０）内に誘導され、また圧力、位置、および／または速度センサによってプレスプランジャ（３６）の少なくとも１個の動作パラメータを検出し、さらにセンサの出力信号に基づいてプレス工程を制御するための制御装置を備えてなる歯科プレス窯であり、プレス開始のための起動要件がセンサによって検出された未加工材の加熱および／または軟化に際してのプレスプランジャの少なくとも１個の動作パラメータの変化であることを特徴とする歯科プレス窯。
【請求項２】
起動要件が動作パラメータのマイクロパルスの終了、および／またはパルスの数、および／またはパルスの時間間隔であることを特徴とする請求項１記載の歯科プレス窯。
【請求項３】
マイクロパルス（６０ないし７４）がプレスプランジャ近くの未加工材（３２）の末端と周囲のマッフル（２４）の間に小さくかつ短時間の動作を生成することを特徴とする請求項１記載の歯科プレス窯。
【請求項４】
制御装置が未加工材の熱膨張に従ったプレスプランジャの後退動作をセンサによって検出し、起動要件が後退動作の終端、および／または前進動作の開始、および／またはプレスプランジャの動作パラメータの変化後の定義された時点であることを特徴とする請求項１記載の歯科プレス窯。
【請求項５】
未加工材（３２）の軟化温度未満においてセンサがプレス圧力に逆行するマッフル（２４）の熱膨張、場合によってプレスピストン（２８）、プレスプランジャ（３６）、および未加工材（３２）の熱膨張、特にそれらを合計した熱膨張を検出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プレス窯。
【請求項６】
センサが熱膨張係数あるいは熱膨張係数の差のために未加工材（３２）の軟化に従って減少する逆方向応力を制御装置に伝達し、それによって未加工材の軟化検出時点の後の一時点にプレス開始を設定す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プレス窯。
【請求項７】
制御装置が実質的なプレス工程の前にプレスプランジャ（３６）を（必要に応じて中間配置されたプレスピストン（２８）を介して）未加工材（３２）に接合させ、（プレス方向に対して逆向きのプレスプランジャ（３６）の動作に従って）未加工材（３２）の熱膨張を検出し、さらなる熱膨張が不在である場合あるいは軟化に際して逆方向応力の減少を特に追加的な起動要件として使用す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プレス窯。
【請求項８】
制御装置は未加工材（３２）が軟化する前にもプレスプランジャ（３６）によって未加工材（３２）にプレス力あるいはプレス圧力を作用させ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プレス窯。
【請求項９】
センサによって検出される動作パラメータ、プレスプランジャ（３６）によって付加されるプレス圧力、および／または焼成室（１２）内に設けられた温度センサの温度に基づいて制御装置が未加工材（３２）の種類、質量、および／または材質をその未加工材の昇温プロフィール（場合によってその他の所与の特性）に基づいて検知するか、および／または被包するマッフルをそれの特性に基づいて検知し、それに基づいてプレス工程を制御す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プレス窯。
【請求項１０】
センサが少なくとも１個の動作パラメータを検出する前に歯科プレス窯（１０）の焼成室（１２）に減圧が付加されて付属するシーリングが圧縮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プレス窯。
【請求項１１】
プレスプランジャ（３６）の動作パラメータの検出の間に一定の応力あるいは所与のプロフィールに追従する応力を（必要に応じて中間配置されたプレスピストン（２８）を介して）未加工材（３２）に作用させ、プレスプランジャ（３６）が（必要に応じて中間配置されたプレスピストン（２８）を介して）未加工材（３２）に接合した後動作パラメータを検出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プレス窯。
【請求項１２】
プレスプランジャ（３６）が未加工材（３２）の加熱の間に所与の大きさの分移動し、それが特に１ｍｍ未満、特に好適には０．３ｍｍないし０．５ｍｍであ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プレス窯。
【請求項１３】
制御装置が動作パラメータのマイクロパルス（６０ないし７４）の数、および／またはそれらの間隔、および／またはそれらの間隔の変化、および／またはそれらの大きさを検出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プレス窯。
【請求項１４】
プレス工程を制御するための制御装置に基づいていて、そのプレス工程において未加工材（３２）がマッフル（２４）内に形成されたプレス路（３０）内に誘導される場合にプレスプランジャ（３６）が（必要に応じて中間配置されたプレスピストン（２８）を介して）特にセラミック材料からなる未加工材（３２）に作用して圧力を付加し、その際圧力、位置、および／または速度センサによってプレスプランジャの少なくとも１個の動作パラメータを検出し、さらにセンサの出力信号に基づいて制御装置がプレス工程を制御してなる歯科プレス窯（１０）の稼働方法であって、起動要件が前記センサによって検出された未加工材の加熱および／または軟化および／または冷却に従ったプレスプランジャの少なくとも１個の動作パラメータの変化であることを特徴とする方法。
【請求項１５】
歯科プレス窯（１０）がスイッチオフされる冷却工程が開始され、またプレス材料の相転移のための構造変化によってプレスプランジャ（３６）が上方あるいは下方に移動した場合または動作パラメータの変化が生じた場合に特に焼成室（１２）を開放することによって冷却を加速することを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
冷却工程が開始され、その際冷却工程の第１の相において歯科プレス窯（１０）の加熱器が停止されその間にプレスプランジャ（３６）は圧力を付加し、またその後特に相転移のためのプレス材料の構造変化によってプレスプランジャ（３６）が上方あるいは下方に移動するかまたはその動作が減速あるいは加速あるいは停止し、さらにその後特に構造変化の終了付近、すなわち冷却工程の２番目の相の開始に際して、特に焼成室（１２）の開放によって冷却工程が強化されることを特徴とする請求項１４または１５記載の方法。
【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ならびに請求項１４前段に記載の歯科用窯の動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯科セラミックの優良なプレス工程のためには、正確に定義された昇温プロフィールをもって昇温を実行することが重要である。その種のプロフィールは比較的高い第１昇温速度とそれに続くより低い第２の昇温速度を有していて、例えばドイツ国特許第１０２００８０１２５７８号（Ｂ４）明細書を参照することができる。
【０００３】
その種の昇温曲線自体が優良なプレス結果に対して有効であり、その理由はその際にプレスが開始される前すなわち極限的な状態でない時点で強力な加熱を実施し、プレス工程中には材料に強い負荷がかからないようにしながらプレスするためである。
【０００４】
別の改善点が欧州特許第１９１５９７２号（Ｂ２）明細書に開示されており、それによれば温度／時間面積の積分が導入される熱エネルギーの捕捉のために利用される。
【０００５】
測定される温度は通常窯内部温度に相当し従って未加工材の実温度ではないが、国際公開第２０１４／１３１５８８号（Ａ１）パンフレットにより未加工材自体の温度を捕捉する方法が開示されている。
【０００６】
しかしながら、長い未加工材の場合に未加工材内部にある程度の温度勾配が存在し、前述した新規かつ低コストではあるがそれ程単純ではない解決方式によれば典型的に未加工材の温度を一か所で捕捉できるが全ての部位では捕捉できない。
【０００７】
別の問題点は、特別に形成された温度プロフィールにおいてマッフル／未加工材のシステムの不動作時間が測定される温度プロフィールを遅延させることである。そのことは、未加工材およびマッフルの質量に強く相関する。従って、極めて大容積のマッフルおよび１４分節のブリッジ等の大きな歯科補綴材は、原則的にさらに“繊細に”、すなわちより長くかつ正確な昇温プロフィールによって制御する必要がある。
【０００８】
所要の安全間隔を維持するために通常加熱の後に滞留時間を介在させ、それが温度均一化のために作用するとともにその間に高温のマッフルの外表領域がその熱をマッフル中心ならびに未加工材に放射する。
【０００９】
しかしながらその滞留時間がマッフルのサイズによってプレスサイクルを著しく延長し、そのことは場合によって許容不可能と判断される。加えて、使用されるマッフルのサイズに応じて対応する温度プロフィールと滞留時間を有する適宜な制御プログラムを選択する必要がある。今日の多様なマッフルに対する多数の材料およびプログラムにおいて前記の選択は歯科技工士にとって煩雑なものとなりまたミスを誘発するものとなり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って本発明の目的は、歯科補綴材ならびに付属するマッフルの大きさにかかわらず短縮されたプレスサイクルを可能にする、請求項１前段に記載の歯科用窯ならびに請求項１４前段に記載の歯科用窯の動作方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の課題は本発明に従って請求項１あるいは１４によって解決される。好適な追加構成が従属請求項によって定義される。
【００１２】
本発明によれば、本発明によって初めて未加工材の固有の物理パラメータを基準として使用できることが極めて好適である。このことは前述したドイツ国特許第１０２００８０１５４８３号（Ｂ４）明細書に係る解決方式に対して重要な進歩を達成し、また現在一般的であり極めて広く普及している唯１個の温度センサを窯内部で使用する焼成窯およびプレス窯に対して大きな改善を達成する。それに対してさらに改善された国際公開第２０１４／１３１５８８号（Ａ１）パンフレットに係る解決方式においてはさらに製造される歯科補綴部材の表面が検査される。しかしながら大きな未加工材においては温度勾配が生じ、未加工材の大きさが内側と外側の温度差の原因となる。周知の解決方式の別の難点は、追加的かつ高コストな計測技術を装置上に設ける必要がある点である。
【００１３】
一般的にマッフル内に三次元に見て等温線が実質的に釣鐘形に延在する温度勾配が生じ、その際（未加工材に関して）未加工材の中心が最低で未加工材の上部／外部に最高温度が存在する。本発明によれば極めて精密な方式によって、未加工材の側面上の未加工材温度が起動要件として採用され、未加工材全体とそれの温度が評価される。
【００１４】
本発明によれば、先行したプロセスステップからの最適ではない開始要件が、例えばマッフルの適正な予加熱温度あるいは予加熱時間等を考慮して適宜に修正あるいは補償する。
【００１５】
未加工材は、（実質的なプレス工程の相当前に）プレスプランジャを介して（通常例えばＡｌ2Ｏ3+製のプレスピストンを介在させて）加圧される。ここで上端面上に下面で受容した応力および圧力が作用するが、部分的には未加工材の弾力的な変形（勿論極めて小さなレベルで）を生じさせる。いずれにしても前記の応力ならびに変形は、マッフルのプレス路内に未加工材を導入するために用意された遊びを埋めるために充分なものとなる。
【００１６】
マッフル材料が通常例えば３×１０-5／°Ｋの比較的低い熱膨張係数を有し、一方セラミック未加工材は例えば１０-5／°Ｋの顕著に大きな熱膨張係数を有する。
【００１７】
セラミック未加工材はいわゆるガラス転移領域未満までは例えば１０ないし１０．５×１０-6／°Ｋの熱膨張係数を有する。その後いわゆる二次相転移を超過した場合に熱膨張係数が顕著に上昇し、例えば１４．５×１０-6／°Ｋになる。しかしながら、未加工材の軟化によって特に未加工材の形状もプレス路の壁に接合するまで変化し、その結果接合が生じる。特に未加工材は、粘性になった後に歯科補綴部材中空部のための導入管内への進入も開始する。そのことが増加する熱膨張係数の著しい過補償をもたらす。
【００１８】
好適な構成形態によれば、未加工材の総移動距離と総残余時間よりも１桁超、特に２桁超小さいものである移動時間と移動距離をマイクロパルスが有し、その際マイクロパルスの長さが特に１ミリ秒から５００ミリ秒の間になる。
【００１９】
マイクロパルスは、未加工材の上方あるいはプランジャ近くの端部と周囲のマッフルの間の小さくかつ短時間の動作を再生する。それによってマッフルと中間配置されたプレスピストンと未加工材からなる挿入されたシステムの加熱による熱膨張の時間変化を捕捉し得ることが極めて好適である。
【００２０】
別の好適な構成形態によれば、制御装置が温度センサによって計測された温度には相関せずマイクロパルスの終了に相関してプレス開始を決定する。
【００２１】
別の好適な構成形態によれば、連続する２個のマイクロパルスの間の計測された時間間隔が所与の閾値を超えて上昇することに基づいて制御装置がプレス開始を実行する。
【００２２】
別の好適な構成形態によれば、連続する２個のマイクロパルスの間の計測された時間間隔が特に所与の第２の閾値を超えて増加することに基づいて制御装置が加熱出力を公称値まで下げる。
【００２３】
本発明によれば、マイクロパルスの時間プロフィールが評価され、未加工材の動作パラメータのマイクロパルスの終了に際して、および／または所与の数のマイクロパルスの検出に際して、および／またはマイクロパルス間の時間間隔の評価によってプレス開始の起動要件を決定する。
【００２４】
すなわち本発明によって最適なプレス開始を判定および決定し、従ってプレスサイクル全体に消費される時間を略理想に近づけることができる。
【００２５】
本発明によれば、（動作パラメータから見て）実質的なプレス工程の起動要件として短時間の微小動作の発生を監視し要件として採用する。前記微小動作がプレス方向に逆行していて、プレスプランジャ／プレスピストン／未加工材／マッフル／焼成室被覆の全体システムの熱膨張によるものであることが理解される。
【００２６】
プレスプランジャは未加工材の昇温の間にプレス方向と逆方向に所与の大きさで動作し、その大きさは典型的な未加工材の高さ８ないし１６ｍｍで計測して特に１ｍｍ未満、特に好適には０．３ないし０．５ｍｍとなる。
【００２７】
微小動作が基本的に動作パラメータのマイクロパルスを形成するものであって、その微小動作を捕捉するためには特に位置センサあるいは加速度センサが好適である。感度は少なくとも０．０１ｍｍあるいは適宜な加速度数値とすべきであり、好適には５０μｍ／秒とする。
【００２８】
他方、例えばプレス圧力がステップモータを介して非弾力性あるいは低弾力性の伝動機構によって付加される場合、マイクロパルスを捕捉するためのセンサとしての力センサあるいは圧力センサの具備も可能である。それに代えて、場合によってプレス圧力が略０である際における、移動距離測定も可能である。
【００２９】
勿論、マイクロパルスの振幅および頻度は物理パラメータに相関し、例えばプレス加工するセラミック材料、使用される埋没材、温度、さらに例えば付加されるプレス圧力あるいはそれの制御に相関する。
【００３０】
プレス圧力に対向して作用する熱膨張は、実質的にプレスプランジャとプレスピストンと未加工材と未加工材の下方のマッフルの熱膨張の組み合わせからなる。焼成室底床の下方の窯の隔離領域も共に幾らか加熱されそれに従って膨張する。
【００３１】
プレスプランジャが中間配置されたプレスピストンと従ってさらに未加工材と接触し、好適には接触圧力を伴って接触するという事実も極めて好適に利用することができる。プレス圧力は時間遅延を伴わずに伝達することができ、未加工材の材料膨張による後退動作と同様である。制御装置はプレス工程を制御するためにそのことを捕捉するばかりでなく、温度−時間プロフィールのさらなる軌道を制御する。
【００３２】
強度の熱膨張のため、窯は通常外側ならびに窯の閉鎖のために必要な支承部において（少なくとも高温の焼成室との比較で見て）実質的に冷温で一般的に室温から５０℃の間になり、従ってそこに存在する温度上昇は原則的に前述の要素の測定可能な熱膨張と共働作用するものであるが、比較的小さくなる。その際加熱器が周知の方式の環状ヒータとして円筒形の焼成室を側方から包囲して対流および熱放射によって主にマッフルを加熱するが、勿論さらにその中に存在する未加工材と場合によってプレスピストンも加熱し、通常数分の間に数百℃加熱することが前提となる。典型的なプレス窯において断熱材の壁厚が１０ｃｍあるいはそれ以上となり、従ってマッフルの直径あるいはそれ以上の範囲に相当する。
【００３３】
プレスピストン、プレスプランジャ、未加工材および下部の埋没材、ならびに場合によって焼成皿と被包部材からなる伝動機構の加熱によってプレス駆動に対する対向圧力が形成される。
【００３４】
動作パルスが存在しなくなった場合、未加工材が少なくともペースト状になるまで未加工材の加熱が継続される。
【００３５】
原則的にこの時点において既にプレス圧力の導入によるプレスが可能である。しかしながら、さらに所与の定義された時間待機してその後プレスを開始することが好適であり、それによってさらに供給される熱によって未加工材の粘性が継続的に低下し定義された時間に供給される熱量によってプレス工程の開始のために最適な粘性が達成されるという事実を利用する。
【００３６】
本発明によれば、本発明に係る起動要件の検出の間に実質的なプレスの間と同様なプレス圧力によって動作することが可能である。
【００３７】
しかしながら、公称プレス圧力の３０ないし５０％の補助プレス圧力を選択することが好適であり、何故ならその圧力が所要の動作ヒステリシスを形成するために充分であるためである。
【００３８】
プレスプランジャがプレスピストン従ってならびに間接的に未加工材に接合した直後にプレス圧力を短時間比較的高い数値に保持し、それによってマッフル内の未加工材の安定的な接合を保証するとともにその後プレス圧力の再調整を実施することも可能である。
【００３９】
未加工材の軟化以後の最適なプレス開始時点は、未加工材がその時点からどれほど急速にさらに加熱されるかに大きく相関する。大型のマッフルはより大きな熱容量を有するばかりでなくより大きな熱膨張を有するため、定義される時間を大型のマッフルにおいて最初からより長く設定し、小型のマッフルにおいては適宜に短く設定することが好適である。
【００４０】
別の好適な構成形態によれば、マイクロパルスをそれの軌道と順序に関して評価し歯科プレス窯の制御装置内に記憶することができる。材料に応じて異なった順序と異なった種類のマイクロパルスが生じ、従って特定の大きさと特定の材料から形成される未加工材がそのマイクロパルスによっていわば署名を有するものとなる。好適な実施形態においてそれを別の適宜なプロセスパラメータの選定のために使用することができる。
【００４１】
未加工材が軟化するまでの経過時間に基づいて、いずれもプレス開始までの最適な待機時間および温度時間制御を判定することができる。使用されるマッフルサイズに依存した独立プログラムの選定が排除され、そのことが特に操作簡易性の観点におけるさらなる利点を提供する。
【００４２】
実行される測定の精度のために重要である別の特徴は、測定を実行する前の窯減圧の形成である。窯減圧によって窯天蓋と窯下面の間または例えば窯天蓋と接近移動可能な焼成台の間のシーリングが所与のレベルに圧縮される。その圧縮は通常数ｍｍの領域になり、予備プレスの間すなわち起動要件を検出している間に減圧が形成されると測定結果を狂わせる可能性がある。
【００４３】
（前記の理由から）その間に未だプレスサイクルの間に必要となる完全な減圧が形成されない場合、少なくとも予備プレスの間に窯内空間の減圧が一定に保持されるよう配慮する必要がある。
【００４４】
しかしながら通常、（窯の充分な密封性を前提として）必要なものより顕著に短い窯の昇圧時間、例えば１ないし２分間減圧を形成することができる。
【００４５】
好適な実施形態によれば、プレス駆動のために力調節が設けられる。伝動機構（未加工材を含む）の加熱および熱膨張のため、例えば所与の力を超過した際に再調整を実施する必要がある。その再調整特性を適正に設定することによって、質的および量的に良好に感知可能な数のマイクロパルスを実現することができる。未だ固形の凝集状態にある未加工材の加熱の間にマイクロパルス間の間隔および／またはインタバル間の間隔が指数的に増加し、その際力の再調整が実施される。
【００４６】
起動要件として例えば連続マイクロパルス終端を使用することができ、例えばパルスの不在が５０秒に近づいた場合とすることができる。
【００４７】
しかしながら、単にパルス数を数えそれに基づいて起動要件を判定することも可能である。２個の連続するパルスの間の時間差のレベルを起動要件として使用することも可能である。
【００４８】
好適な実施形態よれば、プレス工程の終了後に歯科プレス窯がスイッチオフされる冷却工程が開始される。例えば冷却を加速するために、プレス材料すなわちプレス工程の間にプレス加工される未加工材の構造変化による相転移のためプレスプランジャが例えば上方あるいは下方に移動した場合に焼成室が開放される。その理由は、プレス材料の材質に応じて相転移に際して容積減少あるいは容積増加が発生するためであり、その相転移には特にガラス転移および結晶化が含まれる。
【００４９】
別の好適な実施形態によれば、プレス工程の終了後に冷却工程が開始される。そのため歯科プレス窯の加熱器をスイッチオフすることができる。加えて相当量の空気がマッフルの内部空間に流入することができる。プレスプランジャが圧力を付加し、従ってそれがゆっくり下方に移動する。続いて、上述した相転移によるプレス材料の構造変化によってプレスプランジャが例えば上方あるいは下方に移動するかまたはその動作が減速あるいは加速あるいは停止する。その後、特に構造変化の終了付近、すなわち冷却工程の２番目の相の開始に際して、例えば焼成室の開放によって冷却工程が加速される。冷却工程の終局に際してプレス材料が略室温まで冷却される。
【００５０】
本発明のその他の詳細、特徴および利点は、添付図面を参照しながら以下に記述する実施例の説明によって明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る歯科プレス窯の一実施形態に係る焼成室を示した断面図である。
【図２】可能な昇温曲線を許容不可の昇温曲線との比較によって示した説明図である。
【図３】プレスプランジャの速度とその他の物理数値を時間変化によって示した説明図である。
【図４】マイクロパルス間の増加する間隔を示した説明図である。
【図５】１個のマイクロパルスの間の力変化、速度変化、ならびに位置変化を示した説明図である。
【図６】別の実施形態に係るプレスプランジャの速度とその他の物理数値を時間変化によって示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
図１には、本発明に係る歯科プレス窯１０の発明に重要な部分が示されている。
【００５３】
焼成室１２が概略的に示された螺旋状に延在する加熱コイルを有する加熱装置１４によって包囲され、加熱コイルは保護被覆としてクリスタルガラス１６によって遮蔽されている。大容積の断熱要素１８が焼成室１２を全方位から被包し、図１には示されていないが下方も被包される。
【００５４】
焼成室１２の底床は焼成台２０によって形成され、それがマッフル２４を収容するための窪み２２を備えるが、それが異なった大きさに段階化されていて、図示された実施例の場合２つの大きさに段階化されている。
【００５５】
マッフル内で雌型が形成される歯科補綴部材が異なった大きさでプレス加工および焼成される場合、異なった大きさのマッフルが必要とされる。従って例えば１４部位のブリッジは３個の個別クラウンに比べて大きなマッフルを必要とし、すなわち３個のクラウンは例えば１００ｇのマッフル重量からなる適宜に小さなマッフルによって焼成することができる。典型的なマッフルサイズは１００，２００，および３００ｇである。
【００５６】
焼成室１２は屋根錐形部２６を備えていて、それが焼成室を上方に向かって中心に延伸する。その領域にプレスピストン２８の一部分が収容され、それがプレス路３０内に挿通され、マッフル２４内のプレス路３０内に完全に収容された未加工材３２に接合する。
【００５７】
未加工材の下方に図示されていない歯科補綴部材の導入管および成形空間が延在する。周知の方式によって導入管の直径がプレス路３０の直径よりも著しく小さくなり、従って未加工材３２は軟化した際に初めて導入管内への進入を開始することができる。
【００５８】
プレスピストンは任意の適宜な材料から形成することができ、例えばＡｌ2Ｏ3あるいはそれの埋没材によって形成することができる。
【００５９】
プレスプランジャ路内にプレスプランジャ３６が挿通され、そのプレスプランジャが駆動機構によって駆動されプレスピストン２８ならびに間接的に未加工材３２に圧力を付加する。
【００６０】
歯科プレス窯を稼働するためにまずそれを開放する。冷温の未加工材３２ならびに冷温のプレスピストン２８が既に挿入されていていわゆる予加熱窯内で例えば８５０℃に予加熱されたマッフルが焼成台２０の中央に載置される。窪み２２はその寸法において対応するマッフル２４に正確に適合し、従ってマッフル２４は正確に中央に載置される。窯天蓋が閉鎖され負圧源が焼成室１２および断熱要素内に存在する空気を減圧が生じるまで吸引する。
【００６１】
窯基台部と窯焼成天蓋の間にシーリングが設けられ、減圧の形成に伴ってそれが圧縮される。減圧の形成は１ないし２分の間に実行され、その後の全プレスサイクルの間、例えば負圧源の圧力調節によってまたは適宜な吸引ポンプを動作させ続けることによって減圧が一定に保持される。
【００６２】
未加工材３２がマッフル２４内に挿入されると直ぐに、マッフル２４に比べて顕著に小さな質量を有する未加工材３２の加熱が開始される。それによって未加工材が膨張するが、予加熱温度は軟化温度より顕著に低いものである。未加工材は小さな遊びをもってプレス路３０内に挿入される。マッフル２４、すなわちそのマッフル２４を形成するために使用される埋没材の熱膨張係数は、未加工材、さらにプレスピストンおよびプレスプランジャの熱膨張係数に比べて顕著に小さいものであり、その際プレスプランジャもＡｌ2Ｏ3から形成するか、または例えば鋼鉄から形成することができる。
【００６３】
ここで図示された実施例においてマッフルの熱膨張係数は３×１０-6／°Ｋであり、未加工材の熱膨張係数が１０×１０-6／°Ｋ、またプレスプランジャの熱膨張係数は８×１０-6／°Ｋとなる。
【００６４】
ここで観察される軸方向の熱膨張は、加熱に際して熱膨張Ｌ０として合算される。合計熱膨張Ｌ０合計は以下のようになる：
【００６５】
Ｌ０合計＝Ｌ０  ＥＢＭ＋Ｌ０  未加工材＋Ｌ０  ＡｌＯｘピストン＋Ｌ０  プレスプランジャ
【００６６】
ここでプレスプランジャ３０は、焼成室に隣接した断熱要素１８の領域内で加熱されることを配慮すれば充分である。
【００６７】
プレスプランジャ３６の逆側の末端は駆動装置に結合され、そこは顕著に低い温度であって、例えば１００℃未満になる。
【００６８】
例えばＡｌ2Ｏ3製のプレスプランジャを使用する場合プレスプランジャ３６の温度勾配が特に大きくなり；金属製のプレスプランジャを使用する場合追加的な断熱シリンダをプレスプランジャ内に埋め込むこともできる。
【００６９】
Ｌ０  ＥＢＭはプレス路３０の下方のマッフルあるいは埋没材の軸方向の長さを意味する。
【００７０】
図示された歯科プレス窯の実施形態において焼成台２０は表面のみが加熱され、下方の領域は既に比較的低温になっている。しかしながらそのことは焼成室にいわゆる脚部ヒータが装備される場合、すなわち焼成台２０の下方に別の加熱器が設置される場合は該当しない。その実施形態においては、その領域の追加的な熱膨張を既に存在する合計熱膨張に加算する必要がある。
【００７１】
熱膨張によるプレスプランジャ３６の軸方向の変位を検出するために、Ｌ０合計から加熱の際のプレス窯自体の熱膨張を差し引く必要がある。しかしながらその際通常シーリングと窯の閉鎖動力がかなり外側に設けられていてそこにおいては熱膨張が通常室温から１００℃未満の範囲、例えば６０℃に抑制されていることを考慮すべきであり；少なくとも内側が極めて高温になる断熱要素１８は軸方向の応力を生成せずむしろ歯科プレス窯内に余裕をもって収まる。
【００７２】
軸方向としてはプレスプランジャ３６の軸４０が理解され、その軸はプレスピストンと未加工材３２とマッフル２４と焼成台２０のいずれも中央を貫通して延在し；図示された実施例において全ての部材が回転対称に形成されている。
【００７３】
図２には典型的な焼成／プレス曲線が２種類の構成について示されている。温度曲線４２は欧州特許第１９１５９７２号（Ｂ１）明細書に係るいわゆる温度時間面積モニタリングの教唆を引用する。そのことからマッフル温度曲線４４が導出される。図示されているように、マッフル温度曲線は加熱温度曲線４２に従った適正なプログラム誘導において１０６５℃を超えて上昇することはなく、従って未加工材が損傷することが無い。
【００７４】
他方加熱温度曲線４６は、１１５０℃の最大温度を超過せずまた最大温度の持続時間が加熱温度曲線４２の場合より大きくはならないものの、欧州特許第１９１５９７２号（Ｂ１）明細書に係る温度時間面積モニタリングの教唆を考慮しない。
【００７５】
それにもかかわらずその加熱温度曲線がマッフル温度曲線４８につながり、その際９６０秒時点までに１０７５℃のマッフル温度に到達することが示されており、それが未加工材の損傷につながる危険がある。本発明に係る歯科プレス窯は図示されていない制御装置によって制御される。
【００７６】
本発明に係る解決方式は欧州特許第１９１５９７２号（Ｂ１）明細書の適宜な教唆と極めて好適に組み合わせることができるが、原則的にそれに限定されることはない。次に、図３を参照しながら本発明に係る解決方式について説明する。
【００７７】
図３には５本の曲線が同じグラフに記入されており、その際横軸は時間である。
【００７８】
その際以下の数値に係るものとする：
【００７９】
温度曲線５１は焼成窯のディスプレイ上に表示された温度を示し、焼成室内の周知の温度センサによって測定されたものである。
【００８０】
圧力曲線５２は歯科プレス窯の内部空間内の圧力を示す。
【００８１】
速度曲線５３は、プレスプランジャ３６あるいは付属する駆動装置の速度を示す。
【００８２】
その際縦軸のゼロ点は高さがずらしてあって、速度数値はμｍ／分によって右方に示されている。
【００８３】
付加されるプレス圧力がプレス圧力曲線５４で示される。
【００８４】
プレスプランジャ３６が進行した距離は位置曲線５５によって示される。
【００８５】
図３に示されるように、歯科プレス窯１０は観測開始時点で既に約７５０℃まで予加熱されている。その後も加熱器が点入されていて、温度時間面積モニタリング（図２参照）に従って加熱が実施され、その際目標温度が図示された実施例において９００℃ないし１０００℃となる。
【００８６】
圧力曲線５２に示されるように、歯科プレス窯内の圧力は最初の２０秒以内に急速に低下し、１２０秒時点で５０ｍｂａｒとなる。遅くとも２４０秒時点で２５ｍｂａｒの最終圧力に到達する。それが全プレスサイクルの間一定に保持される。
【００８７】
速度曲線５３によって、最大速度を有する約９０秒の時点においてプレスプランジャとプレスピストンと未加工材が相互に接合するまでプレスプランジャを急速に動作させることが示される。その際未加工材はマッフル２４内のプレス路３０の端面に接合する。
【００８８】
図３に示されるように、９０秒以後約１２０秒まで速度が０になる。
【００８９】
１２０秒より幾らか先に負の速度を有する本発明に係るマイクロパルス６０が発生する。これは図１に関連して説明した合計熱膨張Ｌ０合計'に相当する。マイクロパルスは、（ここで説明する実施形態について図３からは明確でないものの）プレス圧力制御のレベルに依存して、約２００μｍ／分の大きさと１秒未満の持続時間を有する。
【００９０】
未加工材３２の上端が、プレス曲線５４に従ったプレス圧力に逆行して僅かに上方にずれる。
【００９１】
１４５秒時点まで速度５４が再び０で一定に保持され、ここで次のマイクロパルスが発生し、マイクロパルス６４が約１８０秒でその次のマイクロパルス６６は２２５秒で発生する。さらに後続のマイクロパルス７０，７２，７４が２５０秒、２９０秒および３４０秒で発生し、他方その後の４８０秒までの時間間隔はマイクロパルスが不在となる。
【００９２】
そのことは本発明に従って未加工材３２が部分的に粘性になったことを意味し；その後の熱膨張はパルス無しで実行される。本発明に従ってその事象が、未加工材が実質的なプレス工程の準備のための所要の温度に到達したことを示す指標として判定される。
【００９３】
８６０秒時点まで未加工材３２がさらに軟化し、また既に部分的に導入管内に進入する。
【００９４】
その後例えば１２０秒の安全待機時間が保持され、さらにその後より高められたプレス圧力を有する実質的なプレス工程が続く。
【００９５】
未加工材が急速に歯科補綴部材空間内に進入することが明らかであり、１０４０秒時点までに速度曲線５３に従った推進速度が再び略０に低下する。このことは、歯科補綴部材を形成するための全ての中空部が充填されることを意味する。
【００９６】
図３に示されるように、プレス圧力はプレスプランジャ３６の移動の開始に際して１００Ｎである。それが８６０秒時点まで一定に保持され、その後０に低下する。９８０秒と１１３０秒の間はプレス圧力が２５０Ｎになる。その後１１３０秒と１１４０秒の間連続的に０に低下する。
【００９７】
位置曲線５５により、マイクロパルス６０ないし７４の間に負の方向、すなわちプレス駆動の動作方向と逆向きの微細動作が発生することが示される。特別に説明はしないが、ここで数値１００が動作のゼロラインに相当する。約４８０秒においてまず小さくそして徐々に大きくなる動作が適宜な進行距離を伴って発生し、８６０秒で動作が中断して９８０秒で再開される。その動作は約１０８０秒までの漸増する傾斜を含んだ速度の積分に相当し、その動作が１１４０秒において再び終了する。
【００９８】
図３に示されているように、実質的なプレス工程は最後のマイクロパルス７４の直後に続いては開始されない。２つの異なった待機時間が設けられるが、本発明においては唯１個の待機時間をもって動作させるか、または待機時間無しで例えば最後のマイクロパルスの時点から直ぐに上昇するプレス圧力（すなわち図示されているようなプレス待機とプレス圧力の一定保持を伴わずに）をもって動作させることも可能であることが理解される。
【００９９】
マイクロパルスを捕捉するために、使用可能なセンサの感度ならびに駆動機構の弾力性に応じて、速度検出、位置検出、あるいはプレス圧力検出を実施することが原則的に可能である。ここで記述される実施例に関連する実験においてはプレス圧力検出が優先検査として示されていているが、位置検出を優先することも原則的に可能である。
【０１００】
図４には、さらなるプレス検査においてマイクロパルスをどのように発生するかが示されている。ここで経過時間がマイクロパルスあるいはピークに対して示されている。曲線が実質的に指数的な軌道を有することが示されており、すなわち個々のパルス間の時間間隔が指数的に増加する。例えば、第１と第２のパルスの間の時間差はわずか５秒であるが、第１９と第２０番目の間は６０秒となる。
【０１０１】
２つのピークの間で一定の時間間隔を超過したことも実質的なプレス開始のための起動要件として使用することができる。
【０１０２】
図５には、応力、速度、および距離に対してマイクロパルス、例えばマイクロパルス６０がどのように生じるかが概略的に示されている。
【０１０３】
最上部の曲線は応力Ｆを示し、未加工材との接触に際して熱膨張のために極限値ＦGまで上昇する。時点ｔ2から時点ｔ3の間プレス圧力の再調整によって材料の緊張緩和が生じる。その時点において導入される力が再び目標値ＦU'に到達し、その後のさらに増加する未加工材の加熱においても小さくなる熱膨張のため発生する応力が再び増加し、時点ｔ4において再び極限値ＦGに到達してさらに再調整が実施される。
【０１０４】
図５の真ん中のグラフにはプレス駆動機構の推進動作の間の速度が示されている。
【０１０５】
同様のことが図５の最下部のグラフに示された位置Ｓにも該当する。時点ｔ2までは制止されたプレス駆動機構が動作を防止し、熱膨張のために応力が増加する。時点ｔ2以降は応力が再調整される。ここで、未加工材とプレスピストンの間の境界面が移動する。再び、時点ｔ3とｔ4の間にプレス駆動が同じ高さに保持される。時点ｔ4において極限値ＦGに到達するともう一度再調整が実施され、さらなる温度上昇の結果として未加工材とプレスピストンの間の境界面が再び熱膨張の方向に移動する。
【０１０６】
図５においてプレス駆動推進方向と逆向きの動作が負の動作として示されることが理解される。同様に、図示されている再調整に際してのプレス駆動機構の後退は負の速度となる。
【０１０７】
本発明の別の重要な側面はマッフル２４の材料と未加工材３２の材料の間に異なった熱膨張係数が存在することであり、それが加熱に際しての、ｍｍ未満の領域ではあるが、相対動作を保証する点である。
【０１０８】
図６には、別の実施形態の重要な物理数値を示すために複数の曲線が同じグラフ上に示されている。縦軸が図３に示された温度、圧力、速度、プレス圧力等の物理パラメータに相当し、横軸は時間である。
【０１０９】
位置曲線５５はプレスプランジャ３６の位置を反射式に示す。従って位置曲線５５が上昇するとプレスプランジャ３６が下方に動作することを意味する。
【０１１０】
１９８０秒ないし約２０４０秒の短い待機時間の後プレスプランジャ３６上のプレス圧力が１００Ｎから２５０Ｎに一定に制御され、従って軟化したプレス材料が約２１８０秒の時点までに導入管内にさらに進入する。その時点までに導入管が完全に充填される。
【０１１１】
従って曲線５５は、２０４０秒から約２１８０秒までの間に大きな上昇と略直線状の軌道を有する。
【０１１２】
その後、前述の実施形態と同様に本発明に従って加熱器の停止によって冷却工程が開始される。その時点からプレス材料が徐々に冷却される。温度曲線５１によれば焼成室内の温度は時間差をもって低下し、すなわち約２２４０秒から低下する。
【０１１３】
プレス材料の温度低下の間に前述の実施例と同様にプレス材料の容積縮小が発生する。そのためプレスプランジャ３６が、約２１８０秒と約２５６０秒の間低速かつ段階的にさらに下方に移動する。従って曲線５５は、その時間領域の間指数関数の曲線に相当する傾斜を有する。
【０１１４】
従ってこの時間領域の間プレスプランジャ３６の動作は、２０４０秒と２１８０秒の間の時間領域に比べて顕著に減速する。そのため、プレスプランジャ３６の平均動作速度を示す速度曲線５３がいわば指数関数を表す。曲線５３は２０４０秒と２１８０秒の時間領域の間極めて急傾斜になり、その後常に減少する傾斜角度を有する。
【０１１５】
図示されていない別の実施形態によれば、結晶化温度および／またはガラス転移温度がプレス工程に際しての窯内部温度よりも低いものであるガラスセラミックが適宜に使用される。その場合後続する冷却工程の間に少なくとも１回の相転移が生じる。そのことによって、（低下する温度のための容積縮小傾向にもかかわらず）相転移に際してプレス材料の容積がそのプレス材料の材質ならびに相転移に応じて増加するか、または急速に減少するか、あるいは不変に維持されることにつながる。加えて曲線の観察によって、前述した速度曲線および位置曲線の軌道内に顕著な変化が生じることが当然検知され、例えば突然変化する曲線の傾斜角度等の変化が生じることが理解される。この変化が歯科補綴部材の完成とさらに冷却工程の第２の相の開始の指標となり、すなわちその時点で冷却を加速するために窯天蓋を完全に開放すべきである。
【０１１６】
安全のため特定の量の空気のみを窯内に流入させるために、冷却工程の第２の相の開始時は窯天蓋を極僅かに開放することができる。
【図１】
2018521718.tif 000003
【図２】
2018521718.tif 000004
【図３】
2018521718.tif 000005
【図４】
2018521718.tif 000006
【図５】
2018521718.tif 000007
【図６】
2018521718.tif 000008
【国際調査報告】
2018521718.tif 000009
2018521718.tif 000010
2018521718.tif 000011
2018521718.tif 000012
2018521718.tif 000013
2018521718.tif 000014