WO1992008420A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von zahneinsätzen - Google Patents

Abstract

Zur Herstellung von Zahneinsätzen aus Dentalkeramik oder ähnlichem Material wird ein Abdruckmodell (1) geformt, das als Kopiervolage zur Herstellung des Zahneinsatzes durch Formschleifen dient. Hierzu werden das Abdruckmodell (1) und ein Einsatzrohling (2) auf einem gemeinsamen Träger (3) befestigt. Eine Kopierschleifmaschine tastet in einer ersten Aufspannung das Abdruckmodell (1) mit einem Kopiertaster (7) ab und schleift einen Teil der Oberfläche des Zahneinsatzes aus dem Einsatzrohling (2). Sodann werden das Abdruckmodell (1) und der Einsatzrohling (2) unter Beibehaltung ihrer Lagezuordnung auf einen zweiten Träger (9) übernommen. Der Einsatzrohling (2) wird durch Kopierschleifen fertigbearbeitet.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Zahneinsätzen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Zahneinsätzen aus Dentalkeramik oder ähnlichem Material durch Formschleifen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die herkömmliche Herstellung von Zahneinsätzen erfolgt in mehreren Stufen, wobei für den Patienten mindestens zwei Sitzungen beim Zahnarzt erforderlich sind. Nach der Ausarbeitung der Zahnkavität wird in einer ersten Sitzung ein Abdruck gefertigt. Der Zahn muß provisorisch versorgt werden. Im Zahntechniklabor wird unter Verwendung dieses Abdrucks ein Modell hergestellt, nach dem der Zahneinsatz gegossen wird. Als Material sind neben Metallen auch keramische Werkstoffe gebräuchlich, die nach dem Formen gebrannt werden. In einer zweiten Sitzung wird der Zahneinsatz in die Zahnkavität eingesetzt.

Durch die Notwendigkeit zweier Sitzungen und der provisorischen Versorgung ist der Zeit- und Arbeitsaufwand verhältnismäßig hoch. Deshalb wurde ein Verfahren angestrebt, bei dem der Zahneinsatz in einer einzigen Sitzung in der zahnärztlichen Praxis fertiggetellt werden kann, so daß die Notwendigkeit einer provisorischen Versorgung entfällt. Unter "Zahneinsatz" sollen in diesem Zusammenhang in erster Linie Inlays, aber auch Onlays und Schalenverblendungen verstanden werden.

Ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zur Herstellung von Zahneinsätzen in einer einzigen Sitzung ist bekannt (Mörmann/Brandestini/Lutz, "Das Cerec-System: Computergestützte Herstellung direkter Keramik-Inlays in einer Sitzung", Zeitschrift "Quintessenz" 3/87, Referat Nr. 6962, S. 1-14). Bei diesem bekannten Verfahren erfolgt eine optische, computergestützte Vermessung der Zahnkavität. In dem daraus erzeugten Monitorbild wird mit den Mitteln der Computergrafik die Gestalt des herzustellenden Zahneinsatzes konstruiert. Aus den abgespeicherten Daten werden Daten für die Steuerung einer Profilschleifmaschine gewonnen, mit der aus einem Dentalkeramik-Block ein Zahneinsatz-Halbfabrikat hergestellt wird. Unter Verwendung von Komposit- Befestigungsmaterial wird der Zahneinsatz in die Zahnkavität eingesetzt. Anschließend erfolgt die endgültige Konturierung und Ausarbeitung der Fissuren und Höcker.

Die Notwendigkeit, die Gestalt des Zahneinsatzes am Bildschirm zu konstruieren, macht es erforderlich, daß sich der Zahnarzt oder sein Hilfspersonal in das Gebiet der Computergrafik einarbeitet. Die erforderliche Nachbearbeitung des maschinell vorgefertigten Zahneinsatzes, insbesondere die Verarbeitung der Kaufläche und die Ausarbeitung der Okklusion durch den Zahnarzt ist mit erheblichem Arbeitsaufwand verbunden und steht deshalb einer erwünschten wesentlichen Verringerung des Zeitaufwandes entgegen. Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß mit leicht erlernbaren Verfahrensschritten eine vollständige, allseitige Fertigbearbeitung des Zahneinsatzes mit sehr hoher Genauigkeit ermöglicht wird, wobei insbesondere eine Fertigbearbeitung nach der maschinellen Herstellung entfällt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der zu füllenden, fertig ausgearbeiteten Zahnkavität ein Abdruckmodell aus einem aushärtenden Material einschließlich der Konturierung der freiliegenden Oberfläche geformt wird, daß das Abdruckmodell als Kopiervorlage mittels eines Kopiertasters abgetastet wird, und daß nach dem Abdruckmodell in einem Kopierschleifverfahren ein allseitig bearbeiteter Zahneinsatz aus einem Einsatzrohling aus Dentalkeramik oder ähnlichem Material hergestellt wird.

Da das Abdruckmodell bereits alle Konturen des herzustellenden Zahneinsatzes, insbesondere einschließlich der Kaufläche, aufweist, und da diese Konturen im Profilschleifverfahren mit hoher Genauigkeit auf das Werkstück übertragen werden, ist der auf diese Weise hergestellte Zahneinsatz nicht nur vollständig bearbeitet, so daß eine aufwendige Nachbearbeitung entfällt, sondern stimmt auch in allen Abmessungen mit hoher Genauigkeit mit dem Abdruckmodell und somit auch mit der auszufüllenden Zahnkavität überein. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können daher auch Zahneinsätze hergestellt werden, die aus einem Material bestehen, das ohne die Verwendung von Kompositmaterial eine unmittelbare Verbindung mit dem benachbarten Zahnmaterial eingeht; Voraussetzung hierfür ist aber, daß eine sehr geringe Spaltbreite zwischen dem Zahneinsatz und dem benachbarten Zahnmaterial nicht überschritten wird. Die hierfür erforderliche, sehr hohe Fertigungsgenauigkeit des Zahnradeinsatzes wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreicht.

In vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß der Kopiertaster und ein Schleifwerkzeug in festem Abstand zueinander angeordnet sind und eine gemeinsame Relativbewegung zu dem Abdruckmodell und dem ebenfalls im festen Abstand dazu angeordneten Einsatzrohling ausführen. Damit wird in sehr einfacher Weise eine hohe Kopiergenauigkeit erreicht.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen , daß in einem ersten Bearbeitungsschritt ein Teil der Oberfläche in einer ersten Aufspannung des Abdruckmodells und des Einsatzrohlings kopiert wird und daß in einem zweiten Bearbeitungsschritt der restliche Teil der Oberfläche in einer zweiten Aufspannung des Abdruckmodells und des Einsatzrohlings kopiert wird, wobei eine definierte Lagezuordnung in beiden Aufspannungen eingehalten wird. Damit wird in einfacher Weise eine Möglichkeit geschaffen, die Oberfläche des herzustellenden Zahneinsatzes vollständig allseitig zu bearbeiten, wobei das Einhalten der genauen Lagezuordnung zwischen den beiden Aufspannungen gewährleistet, daß jeglicher Versatz zwischen den in den beiden Aufspannungen bearbeiteten Oberflächenbereichen vermieden wird.

Hierzu ist in weiterer Ausgestaltung des

Erfindungsgedankens vorgesehen, daß das Abdruckmodell und der Einsatzrohling in der ersten Aufspannung auf einen gemeinsamen ersten Träger aufgenommen werden, daß nach dem ersten Bearbeitungsschritt das Abdruckmodell und der teilweise bearbeitete Einsatzrohling gemeinsam auf einen zweiten Träger übernommen werden, und daß in der zweiten Aufspannung auf diesem zweiten Träger die Fertigbearbeitung des Einsatzrohlings zum Zahneinsatz erfolgt. Vorzugsweise erfolgt die Aufnahme des Abdruckmodells und des Einsatzrohlings auf den beiden Trägern mittels Haftmasse. Durch die gemeinsame Übertragung des Abdruckmodells und des Einsatzrohlings von dem ersten Träger auf den zweiten Träger ist in einer besonders einfachen und zuverlässigen Weise sichergestellt, daß die Lagezuordnung dieser beiden Teile zueinander mit hoher Genauigkeit erhalten bleibt.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß die Aufnahme des Abdruckmodells und des Einsatzrohlings in der ersten Aufspannung und/oder in der zweiten Aufspannung mittels mechanischer Spanneinrichtungen erfolgt.

Vorzugsweise wird das Abdruckmodell und der Einsatzrohling in den beiden Aufspannungen an mindestens drei jeweils unterschiedlichen Einspannstellen gespannt. Damit wird erreicht, daß in beiden Aufspannungen jeweils eine vollständig mechanische Einspannung erfolgt, jedoch an unterschiedlichen Einspannstellen, so daß insgesamt die gesamte Oberfläche des Einsatzrohlings bzw. des dann fertiggestellten Zahneinsatzes bearbeitet werden kann, ohne daß der Einsatzrohling beim Umspannen seine Lage ändert.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung dieses Verfahrens ist vorgesehen, daß die Aufnahme des Abdruckmodells und des Einsatzrohlings in der einen Aufspannung mittels mechanischer Spanneinrichtungen und in der anderen Aufspannung mittels Haftmasse erfolgt.

Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens geht aus von der eingangs beschriebenen Formschleifmaschine, in der ein antreibbares Schleifwerkzeug gelagert ist und die ein Maschinengestell und eine Werkstückaufnahme für den Einsatzrohling aufweist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Kopiertaster und das Schleifwerkzeug in festem Abstand zueinander angeordnet sind und daß das Abdruckmodell und der Einsatzrohling auf einer gemeinsamen Aufspannvorrichtung aufgenommen und zu Relativbewegungen in drei Achsen gegenüber dem Kopiertaster und dem Schleifwerkzeug bewegbar sind.

Die Vorrichtung ist von verhältnismäßig einfachem Aufbau und kann leicht und ohne längere Einarbeitung bedient werden. Sie ermöglicht mit hoher Genauigkeit die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Mit dem Begriff "Relativbewegung" wird ausgedrückt, daß die Aufspannvorrichtung und/oder der Kopiertaster mit dem Schleifwerkzeug beweglich angeordnet sein können, fest am Maschinengestell gelagert und die Aufspannvorrichtung weist einen in zwei horizontalen Achsen und einer vertikalen Achse beweglich gegenüber dem Maschinengestell geführten Aufspannschlitten auf. Alle für den Kopier- und Bearbeitungsvorgang erforderlichen Bewegungen werden dabei von dem Aufspannschlitten ausgeführt, der hierzu vorzugsweise von Hand bewegt wird. Dadurch wird eine besonders zuverlässige Kontrolle aller Kopier- und Bearbeitungsbewegungen gewährleistet, so daß Beschädigungen weitestgehend ausgeschlossen sind. - -

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt:

Fig. 1 in vereinfachter räumlicher Darstellungsweise einen Träger zur Aufnahme eines Abdruckmodells und eines Einsatzrohlings,

Fig. 2 a)-g) in vereinfachter Darstellungsweise aufeinanderfolgende Schritte bei der Herstellung eines Zahneinsatzes,

Fig. 3 in einer Darstellung entsprechend der Fig. 1 eine abgewandelte Ausführungsform eines Trägers zur Aufnahme des Abdruckmodells und des Einsatzrohlings,

Fig. 4 a) und b) eine vereinfachte Darstellung eines abgewandelten Bearbeitungsschritts entsprechend dem in Fig. 2a f) und g) gezeigten Bearbeitungsschritt,

Fig. 5 in einer Vorderansicht und teilweise geschnitten eine Kopierschleifmaschine zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens,

Fig. 6 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles VI in Fig. 5 auf die AufSpannvorrichtung,

Fig. 7 einen senkrechten Schnitt durch eine abgewandelte Ausführung der Aufspannvorrichtung. Fig. 8 eine Teil-Vorderansicht, teilweise geschnitten, einer Kopierschleifmaschine einer anderen Ausführungsform,

Fig. 9 eine Teil-Seitenansicht, teilweise geschnitten, der Vorrichtung nach Fig. 8,

Fig. 10 eine Draufsicht auf die Aufspannvorrichtung der Maschine nach Fig. 8 und 9 und

Fig. 11 eine vereinfachte Darstellung der Aufspannvorrichtung nach Fig. 10 zur Darstellung des Schwenkvorgangs.

Bei dem anhand der Fig. 1 und 2 erläuterten Verfahren zur Herstellung von Zahneinsätzen, beispielsweise eines Inlays, wird in der zu füllenden, fertig ausgearbeiteten Zahnkavität ein Abdruckmodell 1 aus einem aushärtenden Material hergestellt, wobei auch schon die Konturierung der freiliegenden Oberfläche, insbesondere der Kaufläche, geformt wird. Ein tablettenförmiger Einsatzrohling 2 aus Dentalkeramik oder ähnlichem Material wird bereitgestellt.

Auf einem plattenförmigen Träger 3 sind im Abstand zueinander zwei KunststoffScheiben 4, 5 angebracht, beispielsweise aufgeklebt. Die Oberseite beider KunststoffScheiben 4, 5 (Fig. 1) wird mit einem zunächst flüssigen Haftwachs 6 (Fig. 2a) versehen, auf das das Abdruckmodell 1 auf die Kunststoffscheibe 4 und der Einsatzrohling 2 auf die Kunststoffscheibe 5 aufgebracht werden. Nach dem Aushärten des Haftwachses 6 wird der Träger 3 in eine später noch näher beschriebene Kopierschleifmaschine eingesetzt (Fig. 2b, c) . Ein Kopiertaster 7 tastet in der in Fig. 2b gezeigten ersten Aufspannung im wesentlichen die Oberseite, beispielsweise die Kaufläche des Abdruckmodells 1 ab und steuert ein Schleifwerkzeug 8, beispielsweise ein diamantbesetztes Schleifwerkzeug, das in einem festen bzw. fest einstellbaren Abstand zum Kopiertaster 7 gelagert ist.

Wie in Fig. 2 mit Pfeilen angedeutet ist, führen der Kopiertaster 7 und das Schleifwerkzeug 8 in bezug auf den Träger 3 Relativbewegungen in drei Achsen aus. Die Bewegung in der senkrechten Achse erfolgt durch eine Höhenverstellung des Kopiertasters 7 gemeinsam mit dem Schleifwerkzeug 8, während die Bewegungen in den beiden horizontalen Achsen von dem in einer Aufspannvorrichtung aufgenommenen Träger 3 ausgeführt wird.

Nach der Fertigstellung der Kaufläche wird der Träger 3 von der Aufspannvorrichtung der Schleifmaschine abgenommen und gewendet, wie in Fig. 2d gezeigt ist.

Inzwischen wurde ein zweiter Träger 9 bereitgestellt, der dem ersten Träger 3 gleicht und ebenfalls zwei KunststoffScheiben 10 und 11 trägt. Diese Kunststoffscheiben 10 und 11 werden jeweils mit einem Haftwachs 12 versehen, das ebenso wie das Haftwachs 6 als Haftmasse zur Aufnahme des Abdruckmodells 1 und des Einsatzrohlings 2 dient. Die Erweichungstemperatur des in der ersten Aufspannung verwendeten Haftwachses 6 liegt jedoch niedriger als die Erweichungstemperatur des in der zweiten Aufspannung verwendeten Haftwachses 12. Zwei Zentrierstifte 13, die in Zentrierbohrungen 14 des zweiten Trägers 9 eingesetzt sind und in Zentrierbohrungen 15 des ersten Trägers 3 eingreifen, bilden eine Zentriereinrichtung, mit der der erste Träger 3 gegenüber dem zweiten Träger 9 zentriert wird. Der erste Träger 3 wird gegen den zweiten Träger 9 gedrückt, wobei sich das Abdruckmodell 1 und der teilweise bearbeitete Einsatzrohling 2 jeweils in das Haftwachs 12 eindrücken und dort festgelegt werden.

Nachdem das Haftwachs 12 ausgehärtet ist, werden mittels einer angewärmten Klinge das Abdruckmodell 1 und der Einsatzrohling 2 vom ersten Träger 3 gelöst, der daraufhin zusammen mit den Zentrierstiften 13 vom zweiten Träger 9 abgenommen werden kann. Mit einer Sonde oder einer scharfen Klinge werden die Reste des Haftwachses 6 vom Abdruckmodell l und vom Einsatzrohling 2 entfernt.

Der Träger 9 wird für den zweiten Bearbeitungsschritt in der Aufpannvorrichtung der Schleifmaschine aufgenommen (Fig. 2f, g) . Der Träger 9 wird in den beiden horizontalen Achsen so bewegt, daß der Kopiertaster 7 die Umfangsflache und die obere Fläche des Abdruckmodells 1 vollständig abtastet, wobei das Schleifwerkzeug 8 synchron dazu die restliche Oberfläche des Einsatzrohlings 2 in der schon beschriebenen Weise bearbeitet (Fig. 2f, g).

Anschließend wird der Träger 9 von der Aufspannvorrichtung der Schleifmaschine abgenommen. Mit einer angewärmten Klinge werden das Abdruckmodell 1 und der aus dem Einsatzrohling 2 hergestellte, allseitig fertigbearbeitete Zahneinsatz abgelöst und von den Resten des Haftwachses 12 befreit. Der so hergestellte Zahneinsatz kann in die Zahnkavität eingesetzt werden; das zur Herstellung im Kopierschleifverfahren verwendete Abdruckmodell 1 wird entsorgt.

Die Verwendung der KunststoffScheiben 4, 5 und 10, 11 ist zweckmäßig, damit bei der vertikalen Relativbewegung eine Beschädigung des Trägers 3 oder 9 vermieden wird, wenn die Außenkontur des Einsatzrohlings 2 geschliffen wird. Die KunststoffScheiben 4, 5, 10 und 11 können nach mehrmaligem Gebrauch ausgewechselt werden.

Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des Trägers 3 oder 9. Hierbei werden das Abdruckmodell 1 und der Einsatzrohling 2 nicht durch Haftwachs, sondern mittels mechanischer Spanneinrichtungen 16 aufgespannt. Diese mechanische Aufnahme kann in der ersten Aufspannung (Fig. 2a) und/oder in der zweiten Aufspannung (2f) verwendet werden. Vorzugsweise erfolgt in der zweiten Aufspannung aber die beschriebene Einbettung in das Haftwachs 12. Eine Abwandlung des Kopierschleifverfahrens wird anhand der Fig. 4 erläutert. Wenn die Umfangskontur des herzustellenden Zahneinsatzes nur verhältnismäßig wenig von einer runden Form abweicht und in Umfangsrichtung insbesondere keine steilen Anstiege aufweist, kann nach dem ersten Bearbeitungsschritt, wie er in Fig. 2b gezeigt wurde, der zweite Bearbeitungsschritt in der Weise erfolgen, daß sowohl das Abdruckmodell 1 als auch der Einsatzrohling 2 jeweils auf einem Drehteller 17 bzw. 18 mittels des Haftwachses 12 befestigt werden. Die Drehteller 17, 18 werden synchron und gleichsinnig angetrieben; der Kopiertaster 7 und das Schleifwerkzeug 8 sind gemeinsam in horizontaler Richtung und vertikaler Richtung verfahrbar. Der Kopiertaster 7 wird federnd gegen den Umfang des Abdruckmodells 1 gedrückt. Während sich das Abdruckmodell 1 und der Einsatzrohling 2 gleichsinnig und synchron drehen, bearbeitet das Schleifwerkzeug 8 den Umfang des Einsatzrohlings 2.

Fig. 5 zeigt in einer Vorderansicht und teilweise im Schnitt eine Kopierschleifmaschine, auf der die beschriebenen Bearbeitungsschritte ausgeführt werden. Ein Maschinengestell 19 weist zwei senkrechte Führungssäulen 20 auf, an denen ein Kreuzschlitten 21 senkrecht beweglich geführt ist. Der Kreuzschlitten 21 trägt waagrechte Führungssäulen 22, an denen ein Bearbeitungssupport 23 geführt ist. Mittels einer Vertikalspindel 24 können der Kreuzschlitten 21 und der Bearbeitungssupport 23 vertikale Zustellbewegungen ausführen. Stattdessen kann auch vorgesehen werden, den Bearbeitungssupport 23 in vertikaler Richtung federnd aufzunehmen, damit der Kopiertaster 7 der Kontur der Oberseite des Abdruckmodells 1 folgen kann.

In einem Halter 25 an der Vorderseite des Bearbeitungssupports 23 ist der Kopiertaster 7 eingespannt. Außerdem ist in dem Halter 25 eine Antriebseinheit 26 eingespannt, deren drehangetriebene Spindel 27 das Schleifwerkzeug 8 aufnimmt. Eine in der Formschleifmaschine eingesetzte Aufspannvorrichtung 28 weist eine Grundplatte 29 auf, an der ein Aufspannschlitten 30 über einen KreuzSchlitten 31 in zwei horizontalen Achsen gegenüber dem Maschinengestell 19 beweglich geführt ist. Diese Horizontalbewegung des Aufspannschlittens 30 erfolgt durch zwei beiderseits angebrachte Handgriffe 32 von Hand. Auf dem Aufspanntisch 30 ist der Träger 3 mittels einer Schraube 33 auswechselbar befestigt. In gleicher Weise kann der zweite Träger 9 angeschraubt werden. Eine Kühlmittelleitung 34 ermöglicht die Zufuhr von Kühlflüssigkeit zum Schleifwerkzeug 8.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kopiertaster 7 ein das Abdruckmodell 1 mechanisch berührender Kopierstift, der einen Kugelkopf aufweist, der vorzugsweise mit gleichem Durchmesser wie der kugelförmige Schleifköpf des Schleifwerkzeugs 8 ausgeführt ist. Dadurch ergibt sich eine vollständige Übereinstimmung zwischen dem abgetasteten Abdruckmodell 1 und dem formgeschliffenen Inlay. Wenn Maßabweichungen erwünscht sind, kann der Kugelkopf des Kopiertasters 7 um das jeweils gewünschte Maß größer oder kleiner als das Schleifwerkzeug 8 gewählt werden.

Wie man aus Fig. 5 erkennt, sind alle Bewegungsführungen an den Führungssäulen 20 und 22 und im Bereich des Kreuzschlittens 31 mit Kugelführungbüchsen ausgestattet, damit die Bewegungen mit möglichst geringen Kräften ausgeführt werden können.

Zur Durchführung des in Fig. 4 schematisch dargestellten Bearbeitungsschritts kann die Aufnahmevorrichtung 28 gegen die in Fig. 7 dargestellte Aufnahmevorrichtung 35 ausgetauscht werden. Die beiden Drehteller 17 und 18, die zur Aufnahme des Abdruckmodells 1 bzw. des Einsatzrohlings 2 dienen, sind jeweils über eine senkrechte Welle 36 bzw. 37 mit einer Zahnriemenscheibe 38 bzw. 39 verbunden, die miteinander durch einen Zahnriemen 40 in AntriebsVerbindung stehen. Mittels einer Handkurbel 41 wird über einen Schneckentrieb 42 die Welle 37 gedreht. Der Zahnriemen 40 treibt die Welle 36 synchron und gleichsinnig an. Die beim Einsatz der Aufspannvorrichtung 35 erforderliche Horizontalbewegung des Bearbeitungssupports 23 erfolgt entlang den horizontalen Führungssäulen 22. Eine Zugfeder

43 (Fig. 5) zieht den Bearbeitungssupport 23 nach rechts und drückt den Kopiertaster 7 gegen das Abdruckmodell 1.

Ebenfalls für den Einsatz bei dem in Fig. 4 dargestellten Bearbeitungsschritt ist vorgesehen, daß der Kopiertaster 7 gegenüber dem Schleifwerkzeug 8 horizontal verstellbar ist. Hierzu ist der Kopiertaster 7 in einem Tasterträger

44 eingespannt, der entlang dem Halter 25 horizontal verschiebbar und mittels einer Schraube 45 festspannbar ist (Fig. 5). Eine Stellschraube 46 dient zur horizontalen Verstellung des Tasterhalters 44. Eine Meßuhr 47 ist am Halter 25 eingespannt und liegt mit ihrem Meßfühler am oberen Ende des Kopiertasters 7 an, so daß das Maß der horizontalen Verstellung auf der Meßuhr 47 abgelesen bzw. eingestellt werden kann.

Durch die Verstellung des horizontalen Abstandes zwischen dem Kopiertaster 7 und dem Schleifwerkzeug 8 wird erreicht, daß der Durchmesser des Schleifwerkzeugs 8 unabhängig von dem Durchmesser des Kopiertasters 7 gewählt werden kann. Unterschiedliche Durchmesser der verwendeten Schleifwerkzeuge 8 bzw. des Kopiertasters 7 werden durch diese horizontale Verstellung ausgeglichen. Außerdem ist es durch diese horizontale Verstellung möglich, vorgegebene Maßabweichungen zwischen dem Abdruckmodell 1 und dem bearbeiteten Einsatzrohling 2 zu erzielen. Beispielsweise kann der Einsatzrohling 2 in einem ersten Arbeitsablauf mit einem vorgegebenen Übermaß vorbearbeitet werden. In einem zweiten Bearbeitungsvorgang kann dann die Fertigbearbeitung erfolgen, wobei nur noch dieses Übermaß abgetragen wird. Dieser zweite Bearbeitungsvorgang kann dadurch mit noch höherer Genauigkeit erfolgen als wenn die Fertigbearbeitung aus dem vollen Material erfolgen würde.

Um eine Mechanisierung bzw. Automatisierung des Bearbeitungsvorgangs zu ermöglichen, kann abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, daß alle oder einzelne Bewegungen motorisch angetrieben und gesteuert erfolgen. Hierfür kann beispielsweise eine Programmsteuerung vorgesehen werden.

Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann auch vorgesehen werden, daß der Kopiertaster 7 ein auslenkbarer Tastfühler ist, der Kopiersteuersignale über eine Steuereinrichtung an Vorschubantriebe liefert, die die Relativbewegungen in den drei Achsen ausführen.

Die in den Fig. 8 und 9 dargestellte Kopierschleifmaschine unterscheidet sich von der vorher beschriebenen Kopierschleifmaschine im wesentlichen dadurch, daß der Bearbeitungssupport 23', an dem der Kopiertaster 7 und die Spindel 27 des Schleifwerkzeugs 8 gelagert sind, fest am Maschinengestell 19 angebracht ist. Alle für den Kopier¬ und Bearbeitungsvorgang erforderlichen Bewegungen werden von dem Aufspannschlitten 30' der Aufspannvorrichtung 28' ausgeführt.

Mittels eines Kreuzschlittens 48 kann der Aufspannschlitten 30' in zwei horizontalen Achsen bewegt werden. Die Bewegung des Aufspannschlittens 30' in einer dritten, vertikalen Achse wird durch vertikale Führungsbuchsen 49 ermöglicht, in denen der Aufspannschlitten 30' gegenüber dem Oberteil des Kreuzschlittens 48 vertikal beweglich geführt ist. Eine Druckfeder 50, die eine Schraubenfeder (wie in der Zeichnung dargestellt) oder eine Gasdruckfeder sein kann, sorgt für einen weitgehenden Gewichtsausgleich des Aufspannschlittens 30'.

In den Fig. 9 und 10 erkennt man, daß die Aufspannvorrichtung 28' eine Trägerplatte 51 aufweist, in der im Abstand zueinander zwei Aufnahmefenster 52 und 53 für das Abdruckmodell 1 bzw. den Einsatzrohling 2 ausgespart sind.

Mehrere Spannstifte 54 (beim dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils drei) ragen aus den Wänden der Aufnahmefenster 52 bzw. 53 nach innen. Die Spannstife 54 sind Schraubstifte, die in Gewindebohrungen der Trägerplatte 51 eingeschraubt sind. Sie weisen jeweils eine innere Spannspitze 54a und an ihrem aus der Trägerplatte nach außen ragenden Ende einen Griffansatz 54b auf, beispielsweise einen geriffelten Ansatz. Die Spannstifte 54 werden von Hand so weit nach innen geschraubt, bis sie gemeinsam das Abdruckmodell 1 bzw. den Einsatzrohling 2 nach mindestens drei Einspannstellen halte .

Wie in den Fig. 8 bis 10 angedeutet, sind in den Wänden der Aufnahmefenster 52 bzw. 53 zahlreiche Gewindebohrungen vorgesehen, von denen jedoch nur einige, mindestens jeweils drei Gewindebohrungen jeweils einen Spannstift 54 aufnehmen. Die Gewindebohrungen sind nicht nur über den Umfang jedes Aufnahmefensters 52 bzw. 53 verteilt, sondern - wie in Fig. 9 gezeigt - auch noch oberhalb und unterhalb der Mittelebene des Aufnahmefensters 52 bzw. 53 angeordnet. Diese große Anzahl von beisielsweise 30 bis 60 Gewindebohrungen ermöglicht es, je nach der Gestaltung des Abdruckmodells 1 und des Einsatzrohlings 2 die jeweils günstigsten Einspannstellen auszuwählen.

Die Trägerplatte 51 ist an einem in einem Grundrahmen 55 hochschwenkbar gelagerten Schwenkträger 56 um ihre Längsachse 57 schwenkbar gelagert. Die Schwenkachse 58 des Schwenkträgers 57 am Grundrahmen 55 und die Schwenkachse 57 der Trägerplatte 51 im Schwenkträger 57 verlaufen horizontal und parallel zueinander.

Diese Schwenklagerungen ermöglichen eine Bewegung wie in Fig. 11 angedeutet. Das Abdruckmodell 1 und der Einsatzrohling 2 werden auf jeweils einem am Grundrahmen 55 angebrachten Beladeteller 59 aufgelegt. Dann wird der Schwenkträger 56 mit der Trägerplatte 51 darübergeschwenkt. Mit jeweils mindestens drei Spannstiften 54 wird das Abdruckmodell 1 und der Einsatzrohling 2 gespannt.

Die so bestückte Trägerplatte 51 wird auf eine Auflage 60 in die in den Fig. 8 bis 10 gezeigte Stellung geschwenkt. Dort wird die eine Seite des Einsatzrohlings 2 bearbeitet.

Sodann wird der Schwenkträger 56 hochgeschwenkt und die Trägerplatte 51 wird im Schwenkträger 56 um 180° geschwenkt und wieder in die Bearbeitungsstellung zurückbewegt. Dort werden in jedes Aufnahmefenster 52, 53 jeweils mindestens drei zusätzliche Spannstifte 54 eingeschraubt, und das Abdruckmodell 1 und der Einsatzrohling 2 werden an weiteren Einspannstellen eingespannt. Danach werden die vorherigen Einspannstifte 54 entfernt, so daß die vorherigen Einspannstellen in dieser zweiten Aufspannung ebenfalls kopiert bzw. bearbeitet werden können. Mit dieser Art der Einspannung ist es möglich, außer Inlays und Onlays auch vollständige Kronen herzustellen. Eine Einspannung mittels Haftmasse ist dabei nicht erforderlich.

Stattdessen kann die beschriebene Vorrichtung aber auch so eingesetzt werden, daß die Einspannung des Abdruckmodells 1 und des Einsatzrohlings 2 in einer der beiden Aufspannungen in einer Haftmasse erfolgt. Dann kann auf einen Spannstiftwechsel verzichtet werden. Nachdem das Abdruckmodell 1 und der Einsatzrohling 2 in der schon beschriebenen Weise in der ersten Aufspannung mittels der Spannstifte 54 aufgenommen wurden und eine Abtastung bzw. Bearbeitung der einen Seite erfolgte, werden das Abdruckmodell 1 und der Einsatzrohling 2 nach dem Schwenken der Trägerplatte 51 in der Bearbeitungsstellung in einer Haftmasse in der zweiten Aufspannung aufgenommen. Nach dem Aushärten der Haftmasse werden die Spannstifte 54 gelöst und die Trägerplatte 51 wird weggeschwenkt. Die restliche Bearbeitung in der zweiten Aufspannung erfolgt, während das Abdruckmodell 1 und der Einsatzrohling 2 ausschließlich in der Haftmasse aufgenommen sind.

Claims

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von ZahneinsätzenP a t e n t a n s p r ü c h e

1. Verfahren zum Herstellen von Zahneinsätzen aus Dentalkeramik oder ähnlichem Material durch Formschleifen, dadurch gekennzeichnet, daß in der zu füllenden, fertig ausgearbeiteten Zahnkavität ein Abdruckmodell (l) aus einem aushärtenden Material einschließlich der Konturierung der freiliegenden Oberfläche geformt wird, daß das Abdruckmodell (1) als Kopiervorlage mittels eines Kopiertasters (7) abgetastet wird, und daß nach dem Abdruckmodell (1) in einem Kopierschleifverfahren ein allseitig bearbeiteter Zahneinsatz aus einem Einsatzrohling (2) aus Dentalkeramik oder ähnlichem Material hergestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopiertaster (7) und ein Schleifwerkzeug (8) in festem Abstand zueinander angeordnet sind und eine gemeinsame Relativbewegung zu dem Abtastmodell (1) und dem ebenfalls in festem Abstand dazu angeordneten Einsatzrohling (2) ausführen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Bearbeitungsschritt ein Teil der Oberfläche in einer ersten Aufspannung des Abdruckmodells (1) und des Einsatzrohlings (2) kopiert wird und daß in einem zweiten Bearbeitungsschritt der restliche Teil der Oberfläche in einer zweiten Aufspannung des Abdruckmodells (1) und des Einsatzrohlings (2) kopiert wird, wobei eine definierte Lagezuordnung in beiden Aufspannungen eingehalten wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdruckmodell (1) und der Einsatzrohling (2) in der ersten Aufspannung auf einem gemeinsamen ersten Träger (3) aufgenommen werden, daß nach dem ersten Bearbeitungsschritt das Abdruckmodell (1) und der teilweise bearbeitete Einsatzrohling (2) gemeinsam auf einen zweiten Träger (9) übernommen werden, und daß in der zweiten Aufspannung auf diesem zweiten Träger (9) die Fertigbearbeitung des Einsatzrohlings 2 zum Zahneinsatz erfolgt.

5. Verfahren anch Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme des Abdruckmodells (1) und des Einsatzrohlings (2) auf den'beiden Trägern (3, 9) mittels Haftmasse (6, 12) erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Haftmasse ein Haftwachs (6, 12) verwendet wird und daß die Erweichungstemperatur des in der ersten Aufspannung verwendeten Haftwachses (6) niedriger liegt als die Erweichungstemperatur des in der zweiten Aufspannung verwendeten Haftwachses (12).

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme des Abdruckmodells (1) und des Einsatzrohlings (2) in der ersten Aufspannung und/oder in der zweiten Aufspannung mittels mechanischer Spanneinrichtungen (16) erfolgt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdruckmodell (1) und der Einsatzrohling (2) in den beiden Aufspannungen an mindestens drei jeweils unterschiedlichen Einspannstellen gespannt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme des Abdruckmodells (1) und des Einsatzrohlings (2) in der einen Aufspannung mittels mechanischer Spanneinrichtungen und in der anderen Aufspannung mittels Haftmasse erfolgt.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-7, mit einer Formschleifmaschine, in der ein antreibbares Schleifwerkzeug gelagert ist, mit einem Maschinengestell und einer Werkstückaufnahme für den Einsatzrohling, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kopiertaster (7) und das Schleifwerkzeug (8) in festem Abstand zueinander angeordnet sind und daß das Abdruckmodell (1) und der Einsatzrohling (2) auf einer gemeinsamen Aufspannvorrichtung (28 bzw. 35) aufgenommen und zu Relativbewegungen in drei Achsen gegenüber dem Kopiertaster (17) und dem Schleifwerkzeug (8) bewegbar sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopiertaster (7) und das Schleifwerkzeug (8) an einem gemeinsamen, höhenbeweglich im Maschinengestell (19) geführten Bearbeitungssupport (23) angeordnet sind und daß die Aufspannvorrichtung (28) einen in zwei horizontalen Achsen beweglich gegenüber dem Maschinengestell (19) geführten Aufspannschlitten (30) aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenverstellung des Bearbeitungssupports (23) in vorgegebenen Schritten gesteuert wird und daß der Aufspannschlitten (30) von Hand in beiden horizontalen Achsen bewegbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopiertaster (7) und das Schleifwerkzeug (8) fest am Maschinengestell (19) gelagert sind und daß die

Aufspannvorrichtung (28') einen in zwei horizontalen Achsen und einer vertikalen Achse beweglich gegenüber dem Maschinengestell (19) geführten Aufspannschlitten (30') aufweist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopiertaster (7) und das Schleifwerkzeug (8) an einem gemeinsamen, höhenbeweglich im Maschinengestell (19) geführten Bearbeitungssupport (23) angeordnet sind, daß der Bearbeitungssupport (23) in horizontaler Richtung verfahrbar ist und daß die Aufspannvorrichtung (35) zwei das Abdruckmodell (1) bzw. den Einsatzrohling (2) aufnehmende, synchron und gleichsinnig antreibbare Drehteller (17, 18) aufweist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Abdruckmodell (1) und den Einsatzrohling (2) in der ersten Aufspannung aufnehmender erster Träger (3) mittels einer Zentriereinrichtung (13, 14, 15) gegenüber dem das Abdruckmodell (1) und den Einsatzrohling (2) in der zweiten Aufspannung aufnehmenden zweiten Träger (9) zentrierbar ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Träger (3, 9) mittels mindestens zwei parallelen Zentrierstiften (13) gegeneinander zentrierbar sind, die in Zentrierbohrungen (14 bzw. 15) der beiden Träger (9 bzw. 3) greifen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspannvorrichtung (28') eine Trägerplatte (51) mit zwei Aufnahmefenstern (52,53) für das Abdruckmodell (1) bzw. den Einsatzrohling (2) aufweist, und daß mehrere Spannstifte (54) aus den Wänden der Aufnahmefenster (52,53) nach innen ragen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannstifte (54) Schraubstifte sind, die jeweils eine innere Spannspitze (54a) und einen an ihrem aus der Trägerplatte (51) nach außen ragenden Ende einen

Griffansatz (54b) aufweisen.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (51) an einem in einem Grundrahmen (55) hochschwenkbar gelagerten Schwenkträger (56) um ihre Längsachse (57) schwenkbar gelagert ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schwenkachsen ((57,58) des Schwenkträgers (56) horizontal und parallel zueinander verlaufen.

21. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopiertaster (7) ein das Abdruckmodell (l) mechanisch berührender Kopierstift ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopiertaster (7) einen Kugelkopf aufweist und daß das Schleifwerkzeug (8) einen kugelförmigen Schleifköpf mit gleichem Durchmesser aufweist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopiertaster ein auslenkbarer Tastfühler ist, der KopierSteuerSignale an Vorschubantriebe liefert, die die Relativbewegungen in den drei Achsen ausführen.