СТОМАТОЛОГИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ
DENTAL FURNACE

Изобретение относится к стоматологической печи для зубных протезов в соответствии с преамбулой п.1.
Стоматологические печи с устройствами управления температурой известны давно.
Такое устройство, к примеру, уже представленное в DE 1160777, служит для поддержания постоянной температуры в муфельной печи. Муфельная печь такого типа служит для обжига части зубного протеза в муфеле, который содержит негативную литьевую форму получаемой части зубного протеза. В проиллюстрированном решении камера подогрева находится под камерой фактического обжига, и тепловой мощностью локального нагрева камеры обжига управляют или приводят в действие с помощью плавно регулируемого трансформатора. Мощностью нагрева управляет так называемый регулятор с падающей дужкой, который может рассматриваться как предшественник ПИД-регулятора.
С точки зрения необходимости обеспечения короткой продолжительности цикла обработки частей зубного протеза и эргономически выгодного рабочего процесса, решение, описанное в упомянутом патенте, довольно сложное и неуклюжее. С одной стороны, это связано с тем, что зона предварительного нагрева расположена таким образом, что холодный муфель должен, как правило, только нагреваться там до того, как может быть подвергнут циклу обжига путем помещения его в пресс-камеру.
Тем не менее особенным недостатком представляется то, что в данном решении головка печи опирается на фиксированные стойки и остается неподвижной, тогда как высокочувствительную часть зубного протеза нужно перемещать. Это решение действительно очень недорогое, но оно не отвечает высоким стандартам качества, если только не прибегать к чрезвычайно длительному циклу обработки, в ходе которого стоматологическая печь полностью остывает до завершения цикла обжига.
Однако в современных стоматологических печах более короткий цикл обработки необходим и при отливке или прессовании мостов из нескольких звеньев. Высококачественное производство части зубного протеза в течение короткого цикла обработки обеспечивают главным образом пресс-печи, в которых прессовый штамп или плунжер запрессовывает оттискный материал в канал в муфеле и часть зубного протеза производится в негативной форме при плавлении спрессованного изделия или заготовки, которую также называют оттискным материалом.
Управление температурой печей обжига и пресс-печей для стоматологических технологий в целом остается без изменений вот уже несколько десятилетий. В качестве дополнительного примера использования термопары в сочетании с регулятором температуры следует упомянуть DE 26 56 316.
Кроме того, в DE 101 36 584 A1 проиллюстрирована стоматологическая печь, содержащая муфель, при этом особым признаком в данном случае является тот факт, что датчик температуры почти проникает в муфель и должен определить его температуру. Однако для этого нужна особая форма муфеля, которая не совместима с имеющимися в продаже муфелями. Кроме того, при выполнении конкретных выемок в муфеле нужно обращать внимание на то, чтобы полости для частей зубного протеза не подходили слишком близко к упомянутым выемкам, поскольку при соответствующей высокой мощности прессового штампа или плунжера, муфель может образовать трещины из-за его разупрочнения в этом месте.
Таким образом, более точное управление температурой может быть лучше реализовано с помощью решения в соответствии с DE 10 2005 015 435 A1, согласно которому датчик температуры, обычно пространственно удаленный от муфеля, измеряет его температуру, например, по типу пирометра. Измерение температуры осуществляют в положении, которое отчетливо пространственно удалено от поверхности, обращенной к нагревательным элементам, что обеспечивает измерение реальной температуры муфеля.
С другой стороны, изобретение тем не менее основано на задаче создания стоматологической печи для зубных протезов в соответствии с преамбулой п.1, при этом печь дополнительно усовершенствована в отношении технологичности и продолжительности цикла обработки.
Эта задача изобретательски решена пунктом 1. Предпочтительные дальнейшие усовершенствования вытекают из зависимых пунктов формулы изобретения.
Согласно изобретению, особенно предпочтительно, если в дополнение к датчику температуры, направленному на часть зубного протеза, или вместо него, имеется датчик температуры, расположенный снаружи камеры обжига и определяющий температуру объектов, приближающихся к стоматологической печи. Для этого датчик температуры имеет определенный диапазон обнаружения, то есть диапазон, в котором он реагирует на повышенную температуру по сравнению с комнатной температурой и сигнализирует о наличии объекта, имеющего повышенную температуру.
Эта удивительно простая мера может быть использована для открывания стоматологической печи при приближении горячего предмета, например горячей части зубного протеза или муфеля, уже предварительно нагретого в печи предварительного нагрева, при этом такое открывание позволяет поместить в печь часть зубного протеза или муфель.
Стоматологическая печь предпочтительно содержит колпак печи, в котором происходит нагрев стоматологической печи, а также нижнюю часть печи, являющуюся неподвижной. Колпак печи соединен с нижней частью печи через известное печное шарнирное устройство.
При приближении горячего объекта колпак печи теперь быстро поднимается с помощью двигателя, так что зубной техник или стоматолог в зависимости от обстоятельств может сразу же поместить или положить объект, такой как, например, предварительно нагретый муфель, на пол камеры обжига.
Даже притом, что это устройство с подвижным колпаком печи является предпочтительным, понятно, что вместо него возможно также устройство без дополнительных опций, в котором колпак печи остается неподвижным, а пол камеры обжига занижен. Можно также обеспечить автоматическое открывание двери камеры обжига, через которую тогда можно внести муфель, при этом последние упомянутые варианты осуществления, однако, явно хуже в отношении технологичности манипуляций с ним.
Согласно изобретению особенно предпочтительно, если диапазон обнаружения датчика температуры или зонда начинается уже на ощутимом расстоянии от стоматологической печи. Предпочтительно диапазон обнаружения ориентирован так, что он проходит под наклоном в боковом направлении перед колпаком печи. В случае быстрого или плавного движения при приближении горячего муфеля остается достаточно времени, чтобы колпак печи открылся с помощью привода двигателя. Открывание может произойти в течение, например, одной секунды, и зубному технику потребуется чуть больше секунды, чтобы перенести горячий муфель, например, на 80 см под наклоном к колпаку печи.
Диапазон обнаружения, несомненно, может быть достаточно узким как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении, и соответственно зубной техник может намеренно перемещать горячий муфель в упомянутом диапазоне обнаружения так, чтобы открыть стоматологическую печь.
Понятно, что вместо этого может быть реализован диапазон обнаружения в виде двугранного угла 90° или более, а при наличии смежно расположенных стоматологических печей понятно, что предпочтительно существенно уменьшить протяженность диапазона обнаружения, например, до 50° с тем, чтобы случайно не произвести одновременного открывания нескольких стоматологических печей с помощью горячего муфеля.
В особенно предпочтительном варианте изобретения на колпаке печи имеется отражатель для температурного излучения, при этом отражатель расположен под косым углом по отношению к оптической оси датчика температуры.
Отражатель можно легко изготовить из какой-нибудь полосы листового металла, которая может иметь несколько изогнутую форму по желанию зубного техника с тем, чтобы приспособить диапазон обнаружения к его личным потребностям. Понятно, что отражатель выбирают таким образом, чтобы он особенно хорошо отражал инфракрасное излучение, т.е. излучение в пределах диапазона длин волн около 800 нм.
Вместо этого также легко можно прикрепить датчик температуры к стоматологической печи обжига в другом положении. Например, он может быть прикреплен снаружи колпака печи и иметь диапазон обнаружения, пролегающий от него в боковом направлении. Кроме того, датчик температуры может быть прикреплен к нижней части печи, а диапазон обнаружения тогда пролегает, по существу, вертикально вверх или наклонно наружу/вверх соответственно, если смотреть относительно вертикальной оси стоматологической печи.
Устройство отражателя в основном имеет то преимущество, что датчик температуры существенно лучше защищен, особенно если от горячих частей возникают брызги, например, поскольку они тогда попадают только на отражатель, который изготовлен из полосы листового металла или металлической пластины.
Кроме того, это решение обеспечивает также многофункциональное использование датчика температуры. Если датчик температуры жестко закреплен, то есть жестко соединен с нижней частью печи и направлен внутрь печи, он может служить датчиком приближения при закрытом колпаке печи, поскольку тепловое излучение, отраженное отражателем, при этом воздействует на датчик температуры.
Однако, если колпак печи открыт, диапазон обнаружения датчика температуры направлен внутрь печи, например, к находящемуся там муфелю или части зубного протеза, так что его температура может быть легко определена.
Имеющийся в продаже инфракрасный датчик может быть использован как датчик температуры, который обнаруживает приближение горячего муфеля, то есть муфеля с температурой, например, более 500°C. Кроме того, можно также использовать тепловизионную камеру или любую другую камеру, работающую в инфракрасном диапазоне. Кроме того, можно использовать матрицу чувствительных к инфракрасному излучению диодов, которая реагирует на температуру муфеля от приблизительно 300°C и до приблизительно 850°C.
Если выбрана конфигурация, в которой элемент измерения температуры обнаруживает температуру в диапазоне обнаружения с помощью отражателя, прикрепленного к колпаку печи, важно, чтобы элемент измерения температуры был защищен от отходящего тепла камеры обжига при открытом колпаке печи. Это может быть реализовано либо путем подбора соответствующего приемлемого удаления элемента определения температуры от колпака печи, либо с помощью щитка, который служит в качестве теплоизолятора и содержит лишь очень небольшое отверстие, которое выполнено перед инфракрасным датчиком на некотором удалении от него и под углом диапазона обнаружения, и который блокирует излучение печи, испущенное открытым колпаком печи в направлении датчика температуры.
Согласно изобретению особенно предпочтительно, что с помощью изобретения впервые может быть реализовано бесконтактное действие и целенаправленно фактически именно тогда, когда стоматологическая печь должна быть открыта.
В модифицированном варианте осуществления датчик выполнен как датчик приближения, что обеспечивает открывание печи при приближении муфеля. При такой конфигурации особенно предпочтительно, если, по меньшей мере, один дополнительный отличительный признак, такой как штрихкод, радужная оболочка глаза пользователя или что-то в этом роде, будет обеспечивать дополнительную идентификацию и дифференциацию от случайного приближения.
В предпочтительной конфигурации предусмотрено, что управляющее устройство до открывания стоматологической печи на основе выходного сигнала датчика температуры проверяет, имеет ли камера обжига достаточную температуру для размещения в ней объекта, в частности муфеля.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления предусмотрено, что стоматологическая печь выполнена как муфельная пресс-печь для части зубного протеза, что камера обжига приспособлена для размещения муфеля, а также что объект, который должен быть обнаружен в диапазоне обнаружения, представляет собой муфель муфельной пресс-печи.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления предусмотрено, что управляющее устройство выполняет конкретную функцию управления, при попадании муфеля или части зубного протеза, в частности, на носителе в диапазон обнаружения датчика температуры.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления предусмотрено, что функция управления содержит функцию, которая связана с началом операции обжига стоматологической печи, например включением стоматологической печи, но особенно с открыванием стоматологической печи.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления предусмотрено, что диапазон обнаружения датчика температуры увеличивается в направлении, поперечном датчику температуры, если смотреть от датчика температуры, а также что диапазон обнаружения пролегает наклонно к боковой поверхности стоматологической печи.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления предусмотрено, что диапазон обнаружения датчика температуры пролегает вдоль верхней части печи, в частности диапазон обнаружения датчика температуры пролегает по существу горизонтально или наклонно вверх или наклонно вниз и покрывает зону сбоку от верхней части печи.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления предусмотрено, что датчик температуры прикреплен к нижней части печи, а диапазон обнаружения датчика пролегает около оптической оси датчика и направлен, в частности, вверх.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления предусмотрено, что диапазон обнаружения датчика температуры - начиная от нижней части печи - пролегает вверх или наклонно вверх вдоль верхней части печи.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления предусмотрено, что датчик температуры обращен своей оптической осью к печи, и что оптическая ось датчика температуры попадает на отражатель, который надлежащим образом выполнен для отражения теплового излучения, воздействующего на датчик температуры.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления предусмотрено, что оптическая ось датчика температуры пересекает вертикальную ось камеры обжига в верхней части печи или пролегает под углом, под которым отклоняется не более чем на 15° от прямой линии, соединяющей вертикальную ось с датчиком температуры.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления предусмотрено, что датчик температуры имеет спектральную чувствительность, фокус которой лежит в инфракрасном волновом диапазоне, реагирует на объекты, расположенные в диапазоне обнаружения и имеющие повышенную температуру, то есть заметно более высокую температуру по сравнению с комнатной температурой, в частности более 100°С и в особенности предпочтительно более 300°C.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления предусмотрено, что датчик температуры выполнен по типу тепловизионной камеры, которая обнаруживает информацию об изображении объектов, расположенных в диапазоне обнаружения, поскольку они обладают повышенной температурой.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления предусмотрено, что управляющее устройство открывает стоматологическую печь при обнаружении датчиком температуры присутствия объекта с повышенной температурой в диапазоне обнаружения.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления предусмотрено, что датчик температуры содержит диапазон обнаружения, который подразделен на два поддиапазона обнаружения, и что управляющее устройство открывает стоматологическую печь, когда датчик температуры сначала обнаруживает объект в первом поддиапазоне обнаружения, более удаленном от печи, а затем обнаруживает объект в диапазон обнаружения, который ближе к печи, то есть датчик температуры обнаруживает некоторое приближение объекта к печи.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления предусмотрено, что датчик температуры выполнен в виде одно- и двумерных областей, чувствительных к инфракрасному излучению диодов, и что датчик температуры расположен, по меньшей мере, в десяти сантиметрах от камеры обжига.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления датчик расположен снаружи камеры обжига и содержит диапазон обнаружения, который также пролегает снаружи камеры обжига, при этом датчик дополнительно выполнен как датчик приближения и, в частности, по меньшей мере, один дополнительный датчик обнаруживает и распознает приближающийся объект и/или пользователя стоматологической печи.
Дополнительные преимущества, детали и признаки выявляются из последующего описания примерного варианта осуществления в сочетании с чертежами, на которых:
на фиг.1 проиллюстрирован схематический вид предлагаемой стоматологической печи в одном примерном варианте осуществления, а также
на фиг.2 проиллюстрирован вид сбоку дополнительного варианта осуществления стоматологической печи согласно изобретению.
Стоматологическая печь 10, проиллюстрированная на фиг.1, содержит колпак 12 печи в качестве верхней части печи, а также нижнюю часть 14 печи. Она выполнена как муфельная пресс-печь, а круговой колпак 12 образует в печи известным способом камеру обжига, диаметр которой достаточен также для размещения сходного округлого и, по существу, цилиндрического муфеля.
Нижняя часть печи содержит наклонную плоскость 16, поддерживающую сенсорный дисплей 18, через который предлагаемая стоматологическая печь 10 может приводиться в действие.
Колпак 12 печи опирается известным способом на нижнюю часть 14 печи через подъемно-поворотное устройство, так что его можно приподнять с нижней части печи и, оставляя зазор, поворотно открыть. Также известным способом печь может выполнять операцию обжига путем включения нагрева в колпаке печи при закрытом колпаке печи и путем вставки прессового штампа или плунжера в муфель, при этом муфель нагрет, а упомянутый прессовый штамп или плунжер запрессовывает материал зубного протеза в муфеле в полости подготовленной пресс-формы.
Согласно изобретению предусмотрено, что датчик 32 температуры опорно прикреплен к нижней части печи, при этом датчик направлен к вертикальной оси 24 стоматологической печи. Датчик 22 температуры опирается непосредственно на верхнюю сторону 26 нижней части 14 печи, то есть на нижний конец колпака 12 печи.
Кроме того, к наружной периферии колпака 14 печи, рядом с датчиком 22 температуры, прикреплен отражатель 30.
Отражатель 30 выполнен в виде полосы листового металла, например, из алюминиевой фольги, или из какого-то другого листового металла и служит для отражения теплового излучения. Он пролегает от колпака печи под небольшим углом, например под углом 45°. Понятно, что точная ориентация может быть приспособлена к требованиям в широких пределах.
В случае если угол наклона отражателя составляет 45°, диапазон 40 обнаружения пролегает под углом 90° по отношению к оптической оси 42 датчика 22 температуры. Понятно, что диапазон обнаружения 40 конически расширяется и пролегает известным образом. Предпочтительно создается достаточно сильная фокусировка, что обеспечивает особенно чувствительное обнаружение температуры также и на большем расстоянии. Фокусировка также может быть улучшена путем изготовления отражателя 30 по типу вогнутого зеркала.
В проиллюстрированном примерном варианте осуществления муфель 50 схематически проиллюстрирован в положении, в котором тепловое излучение лежит в диапазоне 40 обнаружения датчика 22 температуры.
Муфель был предварительно нагрет в печи предварительного нагрева до температуры 700°С и все еще имеет температуру приблизительно 500°С со своей наружной стороны. Тепловое излучение, испускаемое муфелем, теперь воздействует на датчик 22 температуры в диапазоне 40 обнаружения через отражатель 30. Датчик 22 температуры электрически соединен с управляющим устройством 52, которое предпочтительно установлено в нижней части 14 печи. При приближении горячего муфеля 50 управляющее устройство выдает сигнал открывания на подъемно-поворотное устройство 20, которое, активированное сигналом, поднимает колпак 12 печи и позволяет фактически одним движением поставить муфель 50 на нижнюю часть печи под оптической осью 42, то есть замедлять перемещение муфеля 50 по направлению к стоматологической печи не нужно.
Понятно, что соединение между датчиком 22 температуры и управляющим устройством 52 может быть выполнено любым удобным способом. Датчик 22 температуры фактически жестко закреплен на основании, предпочтительно прикреплен к стоматологической печи, но электрически соединен с управляющим устройством любым подходящим способом, например, по радио, Bluetooth, через инфракрасный порт или известным способом с помощью электрической линии.
Понятно, что ориентация диапазона обнаружения может быть осуществлена любым подходящим способом. При необходимости к колпаку 12 печи в стандартной комплектации может быть также прикреплено, к примеру, несколько отражателей 30, равно как может быть предусмотрено несколько возможных позиций крепления для датчика 22 температуры. Зубной техник - даже если он, к примеру, левша, может установить датчик 22 температуры любым подходящим способом и может автоматически запускать открывание при приближении муфеля 50 к стоматологической печи 10.
На фиг.2 показан модифицированный вариант осуществления стоматологической печи. Идентичные ссылочные позиции обозначают идентичные или соответствующие компоненты.
В отличие от варианта осуществления, представленного на фиг.1, диапазон 40 обнаружения датчика 22 температуры ориентирован, по существу, вертикально. Оптическая ось 42 датчика 22 температуры пролегает - начиная от нижней части 14 печи - вертикально вверх, например, под косым углом в боковом направлении перед колпаком 12 печи.
Понятно, что и в этом случае при необходимости могут быть реализованы несколько вариантов крепления датчика 22 температуры, которые обеспечивают модификацию диапазона обнаружения по выбору зубного техника. Также и в этом случае срабатывание датчика 22 температуры происходит из-за того, что муфель 50, по меньшей мере, частично, попадает в диапазон 40 обнаружения, и из-за того, что тепловое излучение, испускаемое муфелем 50, поднимает колпак 12 печи посредством управляющего устройства 52 в нижней части печи.