CH625610A5

CH625610A5 -

Info

Publication number: CH625610A5
Application number: CH1159277A
Authority: CH
Inventors: Bernd Risse
Original assignee: Rauter Vita Zahnfabrik
Priority date: 1976-12-11
Filing date: 1977-09-22
Publication date: 1981-09-30
Also published as: US4208573A; ATA681277A; DE2656288B2; IT1087252B; FR2373765A1; AT353400B; GB1589617A; IL53035A0; BR7707746A; FR2373765B1; JPS5373895A; DE2656288C3; DE2656288A1; JPS6113156B2; SE7714031L

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brennofen für dentalkeramische Arbeiten mit einer Heizmuffel zum Erhitzen des dentalkeramischen Brenngutes auf Brenntemperatur unter Verwendung einer Beheizung mit Infrarotstrahlung, deren Strahlungsmaximum im Bereich von Wellenlängen zwischen 1,0 [Am und 1,5 [im liegt, wobei zwischen der Strahlvorrichtung und dem Brenngut eine Abdeckung aus strahlungsdurchlässigem Material vorgesehen ist.

Der Einsatz von Infrarotstrahlungen zur Durchführung von Trocknungsprozessen in der Industrie ist allgemein bekannt. Hierbei werden Infrarotstrahl] ampen als Hellstrahler verwendet. Es ist ferner ein Brennofen für dentalkeramische Arbeiten bekannt, bei dem ein mit einem Reflektor versehener Infrarotstrahler verwendet wird. Der Infrarotstrahler ist als Einzelstrahler oder in Form einer Röhre so angeordnet, dass eine Punktoder Linienbeheizung erfolgt.

Das Brenngut ist zum Bestreichen seiner Fläche hin und her zu bewegen, wobei die Fläche des Gutes nacheinander der konzentrierten Strahlungeinwirkung unterworfen wird. Man hält es bei Verwendung des Infrarotstrahlers für erforderlich oder zweckmässig, die punkt- oder linienförmige Bestrahlung in dieser Weise auszunutzen , d.h. die Strahlen des Infrarotstrahlers auch bei flächigem Gut auf einen Punkt oder eine Linie zu konzentrieren, um hierdurch ein schnelles Ergebnis zu erreichen. Insbesondere dient der Brennofen zum Löten bei hoher Temperatur.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brennofen für dentalkeramische Arbeiten unter Verwendung einer Infrarotstrahlung zu schaffen, bei dem die von dem Infrarotstrahler sich ergebende Strahlungsenergie auch für Arbeitsstücke flächi-5ger Art oder grösserer Dimension, insbesondere für solche Stücke der Dental-Keramik-Arbeiten, günstig genutzt wird. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass mehrere Infrarotstrahler über einen vorbestimmten Umfang der zylindrischen Heizmuffel verteilt angeordnet sind und sich über einen Teil der 10Länge der Heizmuffel erstrecken.

Während bei der bekannten Anordnung die Gefahr eines örtlichen Überhitzens des Gutes sehr gross ist, wobei bei der Dentalkeramikmasse die Gefahr besteht, dass durch die unmittelbare Zentrierung der Strahlwirkung von Infrarotstrahlern an 15 einzelnen Stellen des Gutes Verglasungen eintreten können, ergibt sich bei einer Verteilung der Strahlung über den Umfang der zylindrischen Heizmuffel, dass das Gut von den Strahlern an verschiedenen Stellen zugleich erfasst wird, und zwar nicht nur direkt von oben, sondern auch mehr oder weniger im Schräg-20 winkel bzw. im Flachwinkel. Abgesehen von einer grösseren Energiedichte wird über eine grössere Fläche verteilt eine gleichmässige Erwärmung des Gutes durch Erfassen aller Seiten desselben gleichmässig durch die Strahlen erreicht. Durch eine solche Aufheizung des Gutes lässt sich mit grösserer Sicherheit 25 und Zuverlässigkeit eine Verglasung der zu brennenden Keramik ausschliessen. Bei Infrarotstrahlern mit der hohen Heizenergie ist es als überraschend anzusehen, dass bei Verwendung einer Vielzahl über die Umfangsfläche des Heizrohres angeordneten Strahlern die Gefahr der örtlichen Verbrennungen siche-30 rer und viel eher vermieden werden kann als bei nur einem einzelnen Strahler. Das Gut wird über die gesamte Fläche von der Strahlenergie gleichzeitig gleichmässiger erfasst, wodurch der Brennvorgang homogener erfolgt. Es sind auch keine Wärmespannungen innerhalb des Gutes zu befürchten gegenüber 35 einer Methode, bei der das Gut nacheinander der intensiven Strahlung ausgesetzt wird. Gegenüber Brennöfen mit einer kon-vektiven Heizquelle wird auf einfache Weise ein zuverlässiges und funktionell günstigeres Brennverhalten trotz der Vielzahl der hochintensiven fokussierenden Strahler erzielt. In bezug auf 40 die jahrzehntelang bekannte Verwendung von Infrarotstrahlern für Trockenprozesse und zum Einbrennen von Lackschichten u.dgl. hat es gerade wegen der physikalischen Bedenken nicht nahegelegen, die Infrarotstrahlung bei Verwendung einer Vielzahl von Infrarotstrahlern zum Brennen von dentalkeramischen 45 Objekten einzusetzen. Zu berücksichtigen ist hierbei, dass es sich bei den dentalkeramischen Arbeiten um ein Material handelt, welches hellfarbig ist und bei dem jede Fehlbehandlung sofort auffällt und die Gefahr einer Ausschussquote sehr hoch ist. Bei dentalkeramischem Material sind mehrere Brennstufen so durchzuführen, es folgt der Läuterungsprozess und dann Schmelzen bis zur Glasphase. Das Gut ist also gegenüber der Intensität einer Infrarotstrahlung viel empfindlicher als dasjenige, das bisher mittels Infrarotstrahlungen behandelt worden ist. Bei dentalkeramischem Material ist die Gefahr einer Überhit-55 zung wesentlich grösser, wenn Infrarotstrahler angewendet werden gegenüber dem bekannten Muffelofen mit Widerstandsheizung. Bei dem Brennofen der Erfindung ist es ferner ermöglicht, mehrere dentalkeramische Arbeiten gleichzeitig brennen zu können.

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Jeder Quarzinfrarotstrahler kann mit einem Reflektor versehen sein, wobei die Reflektoren die Strahlung auf die zu bestrahlende Umfangsfläche der Heizmuffel mit einem durch den einzelnen Reflektor gegebenen Bereich gleichmässig verteilen. 65 Ferner können die Quarzinfrarotstrahler mit den zugehörigen Reflektoren über den oberen Umfang der Heizmuffel bis etwa zur Höhe eines das Brenngut aufnehmenden Tisches vorgesehen sein. Ausserdem können die Quarzinfrarotstrahler von ei

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ner gemeinsamen Abdeckung umgeben sein, die an der Innenseite als Reflektor ausgebildet sein kann.

Für die Schaffung einer Unterdruckatmosphäre in der Muffel kann diese mittels eines hohlen Anschlussstutzens an eine Unterdruckquelle od.dgl. angeschlossen sein.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines dental-keramischen Brennofens gemäss der Erfindung im Längsschnitt und in Schema.

Fig. 2 ist eine Stirnansicht auf den Brennofen der Fig. 1 bei abgenommenem Verschluss, schematisch.

Der dental-keramische Brennofen 1 weist eine Heizmuffel 2 auf, die vorteilhaft rohrförmig gestaltet und an einer Seite geschlossen sein kann. Die Muffel besteht aus hochhitzebeständi-gem und strahlendurchlässigem Material, vorzugsweise aus Quarzglas. Die Muffel 2 besitzt an einer Stirnseite 3 eine die Muffel abschliessende Wand 4, die mit der Muffel vorteilhaft aus einem Stück besteht. Die Quarzglasmuffel und die Quarzglaswand sind zweckmässig miteinander verschmolzen. Die andere Stirnseite 5 der Muffel ist die Beschickungsseite. Sie kann durch einen Verschlussdeckel 6 verschlossen werden. Die Muffel aus Quarzglas od.dgl. kann beispielsweise einen Durchmesser von etwa 80 mm und eine Länge von etwa 250 bis 350 mm, vorzugsweise etwa 300 mm besitzen.

Ausserhalb der Muffel 2 sind Infrarotstrahler 7 in entsprechender Verteilung angeordnet, die sich über eine vorbestimmte Länge der Muffel erstrecken. Vorteilhaft nehmen die Infrarotstrahler 7 etwa die Länge der Muffel ein. Die Infrarotstrahler 7 befinden sich zweckmässig unter einer Abdeckhaube 9, die gegebenenfalls als Reflektor ausgebildet sein kann. Vorteilhaft sind die Infrarotstrahler bzw. Strahlergruppen mit einem Reflektor 8 versehen, der jede geeignete Querschnittsgestaltung aufweisen kann. Der Reflektor kann kreisbogenförmig bzw. U-förmig oder als offenes Trapez ausgebildet sein. Vorteilhaft 5 ist auch eine Querschnittsform, die parabolisch, elliptisch od.gl. verläuft.

Die Heizmuffel 2 aus Quarzglas od.dgl. kann mit Füssen 10 und 11 ausgestattet sein. Hierbei können die Füsse hohl sein und die Funktion eines Anschlussstutzens 11 zu einer Unter-io druckquelle 12 übernehmen. Dabei soll der Anschlussstutzen ebenfalls aus einem hochhitzebeständigen und strahlendurchlässigen Material, z.B. Quarzglas, bestehen. Statt des Fusses 10 kann die Muffel auch durch eine diese umfassende Schelle abgestützt sein. Mit 13 ist ein Unterteil bezeichnet, in dem sich eine 15 Temperatursteuerung und weitere Regel- und Schaltorgane befinden können.

In die Heizmuffel 2 kann ein mit dem Verschlussdeckel 6 verbundener Brenntisch 14 eingefahren werden, der das Brenngut 15 trägt. Der Brenntisch besteht zweckmässig aus Stangen 20 und einer auf diesen angeordneten Tischplatte. Der Brenntisch besteht vorteilhaft ebenfalls aus hochhitzebeständigem und strahlendurchlässigem Material.

Infolge der grossen Eindringtiefe der Infrarotstrahler wird das Brenngut 15 allseitig bei wesentlich kürzerer Brennzeit als 25 bisher gleichmässig erhitzt und gebrannt. Hierbei wird die Keramikmasse in ihrer gesamten Stärke gleichzeitig aufgeschmolzen. Die Muffel aus Quarzglas od.dgl. erlaubt die Anwendung eines verhältnismässig höheren Unterdruckes als bisher. Dadurch wird ebenfalls die Zahl der Bläschen im fertigen Brenngut verso ringert. Es lässt sich in kürzerer Zeit und in sicherer Weise ein qualitativ gutes Brenngutgefüge erzielen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Brennofen für dentalkeramische Arbeiten mit einer Heizmuffel zum Erhitzen des dentalkeramischen Brenngutes auf Brenntemperatur unter Verwendung einer Beheizung mit Infrarotstrahlung, deren Strahlungsmaximum im Bereich von Wellenlängen zwischen 1,0 Jim und 1,5 [im liegt, wobei zwischen der Strahlvorrichtung und dem Brenngut eine Abdeckung aus strahlungsdurchlässigem Material vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Infrarotstrahler (7) über einen vorbestimmten Umfang der zylindrischen Heizmuffel (2) verteilt angeordnet sind und sich über einen Teil der Länge der Heizmuffel erstrecken.

2. Brennofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Quarzinfrarotstrahler (7) mit einem Reflektor versehen ist, und dass die Reflektoren (8) die Strahlung auf die zu bestrahlende Umfangsfläche der Heizmuffel (2) mit einem durch den einzelnen Reflektor (8) gegebenen Bereich gleich-mässig verteilen.

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PATENT ANSPRÜCHE

3. Brennofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Quarzinfrarotstrahler (7) mit den zugehörigen Reflektoren (8) über den oberen Umfang der Heizmuffel (2) bis etwa zur Höhe eines des Brenngut aufnehmenden Tisches (14) vorgesehen sind.

4. Brennofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Quarzinfrarotstrahler (7) über den halben Umfang der zylindrischen Heizmuffel hinaus verteilt angeordnet sind.

5. Brennofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Quarzinfrarotstrahler (7) von einer gemeinsamen Abdeckung (9) umgeben sind, die an der Innenseite als Reflektor ausgebildet sein kann.

6. Brennofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizmuffel (2) mittels eines Anschlussstutzens (ll)an eine Unterdruckquelle (12) angeschlossen ist, und dass die zylindrische Heizmuffel (2) an der einen Stirnseite durch einen Verschlussdeckel (6) verschliessbar ist, wobei die Beschickungsseite der Heizmuffel (2) ausserhalb des durch die Strahlung aufgeheizten Bereiches liegt.