DE102012201744A1

DE102012201744A1 - Werkstücksystem

Info

Publication number: DE102012201744A1
Application number: DE102012201744A
Authority: DE
Inventors: Sascha Cramer von Clausbruch
Original assignee: Wieland Dental and Technik GmbH and Co KG
Current assignee: Ivoclar Vivadent AG
Priority date: 2012-02-06
Filing date: 2012-02-06
Publication date: 2013-08-08
Also published as: WO2013117540A1

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Werkstücksystem (10) für eine Dental-Fräsmaschine, umfassend einen Werkstückhalter (20) zur Festlegung in der Dentalfräsmaschine und ein durch den Werkstückhalter (20) gehaltenen Formkörper (100), wobei das Werkstücksystem eine scheibenartige Grundform mit einem Außendurchmesser zwischen 97 mm und 100 mm aufweist, wobei der Werkstückhalter (20) an einem umlaufenden Randbereich (24) einen Spannbereich (24) zur Einspannung in die Dental-Fräsmaschine aufweist, wobei der Randbereich (24) des Werkstückhalters (20) einen Aufnahmebereich (26) für den Formkörper (100) umgibt und wobei am Werkstückhalter und/oder am Formkörper Befestigungsmittel (102, 104, 30, 32, 35, 35b, 40, 46, 48) vorgesehen sind, mittels derer der Formkörper (100) relativ zum Werkstückhalter (20) ortsfest lagefixierbar ist.

Description

Anwendungsgebiet und Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Werkstücksystem für eine Dental-Fräsmaschine. Die Erfindung betrifft weiterhin auch einen Werkstückhalter eines Werkstücksystems und einen Formkörper zur Bearbeitung durch eine Dental-Fräsmaschine sowie ein Set aus einer Dental-Fräsmaschine und einem Werkstücksystem oder Werkstückhalter der genannten Art.
Im Bereich der Dentaltechnik haben in den letzten Jahren CNC-Techniken im Zusammenhang mit der Herstellung von Zahnersatzteilen eine große Bedeutung erlangt. Am Markt sind daher eine Vielzahl von speziell für den Dentalbereich vorgesehenen Fräsmaschinen verfügbar, die zur Bearbeitung von Werkstücksystemen in Form von Rohlingen Verwendung finden, um gemäß elektronisch vorgegebenen Daten Zahnersatzteile und dergleichen zu fertigen.
Inzwischen wurde auch begonnen, nicht nur Zahnersatzteile selbst, sondern auch zahntechnische Modelle als Hilfsmittel für den Zahntechniker durch Fräsbearbeitung herzustellen. Solche Modelle sind Abbilder (Positive) von vollständigen Kiefern von Patienten oder Teilabschnitten davon und dienen dem Zahntechniker zur Herstellung und Anpassung von Zahnersatzteilen. Sie werden meist in so genannten Artikulatoren verwendet.
Die Fräsbearbeitung von Rohlingen zur Herstellung von Modellen wird beispielsweise in der DE 10 2009 013 153 A1 beschrieben.
Die DE 10 2010 016 847 A1 beschreibt Rohlinge zur Herstellung von Dentalmodellen bereits, wobei die in dieser Schrift dargestellten und beschriebenen Rohlinge im Hinblick auf ihre Formgebung und ihre Größe im wesentlichen jenen Rohlingen entsprechen, die in Dental-Fräsmaschinen bereits zur Herstellung von Zahnersatzteilen benutzt werden. Somit ist es möglich, dieselben Fräsmaschinen mit Rohlingen derselben Größe sowohl für Zahnersatzteile als auch für die genannten zahntechnischen Modelle zu verwenden.
In der Praxis hat es sich allerdings gezeigt, dass der Bearbeitungsaufwand für zahntechnische Modelle, die ein Kiefermodell eines vollständigen Kiefers oder eines Quadranten des Kiefers wiederspiegeln, eine erhebliche Bearbeitungszeit in Anspruch nehmen, da mehr Material des Rohlings durch den Fräskopf der Dental-Fräsmaschine entfernt werden muss und größere Oberflächen bearbeitet werden müssen. Auch wird viel Material verschwendet, da sich beispielsweise aus einem Rohling eines bei gattungsgemäßen Werkstücksystemen üblichen Durchmessers von etwa 100 mm lediglich ein Modell eines vollständigen Kiefers herstellen lässt.
Obwohl somit mit der bekannten flachen und scheibenförmigen Rohlingform und bestehenden Dental-Fräsmaschinen die Herstellung zahntechnischer Modelle möglich ist, führt die begrenzte Bearbeitungskapazität in zahntechnischen Laboren dazu, dass von dieser Möglichkeit nicht im wünschenswerten Umfang Gebrauch gemacht werden kann.
Aufgabe und Lösung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, als Ersatz für die bestehenden scheibenförmigen Rohlinge ein Werkstücksystem zur Verfügung zu stellen, welches dem Wunsch nach einer schnelleren Bearbeitung gerecht wird.
Erfindungsgemäß wird dies durch ein Werkstücksystem für eine Dental-Fräsmaschine erreicht, die zwei Teilkomponenten umfasst, nämlich einen Werkstückhalter zur Festlegung in der Dental-Fräsmaschine und ein durch den Werkstückhalter gehaltenen Formkörper. Dabei weist der Werkstückhalter und mit ihm das von ihm hinsichtlich seiner Außenmaße maßgeblich geprägte Werkstücksystem eine scheibenartige Grundform mit einem Außendurchmesser von 97 mm bis 100 mm, vorzugsweise von 98 mm bis 99 mm auf, die in nachfolgend noch beschriebener Art und Weise jener Grundform ähnelt, die von bekannten aus einem einheitlichen Bearbeitungsmaterial gefertigten Rohlingen bekannt ist. Der Werkstückhalter weist an einem umlaufenden Randbereich einen Spannbereich mit einer Dicke orthogonal zur Scheibenfläche von vorzugsweise zwischen 9mm und 11mm zur Einspannung des Werkstückhalters in die Dental-Fräsmaschine auf. Innenliegend dieses Randbereichs ist bei einem erfindungsgemäßen Werkstücksystem ein Aufnahmebereich für den Formkörper vorgesehen. Am Werkstückhalter und/oder am Formkörper befinden sich Befestigungsmittel, mittels derer der Formkörper relativ zum Werkstückhalter in diesem Aufnahmebereich lagefixierbar ist.
Bei einem erfindungsgemäßen Werkstücksystem handelt es somit um einen Ersatz für einen bekannten Rohling mit dem genannten Außendurchmessers von 97mm bis 100mm und der Stärke im Randbereich von etwa 10mm. Diese Maße sind bei scheibenförmigen Rohlingen recht verbreitet und es existiert eine Reihe von Dental-Fräsmaschinen, die zur Aufnahme solcher Rohlinge ausgebildet sind.
Als Werkstücksystem im Sinne der Erfindung ist jene Einheit zu verstehen, die – wie derzeit die Rohlinge aus einheitlichem Material – vor Beginn der Bearbeitung in eine hierfür vorgesehene Befestigungseinrichtung der Dental-Fräsmaschine eingebracht wird. Dabei ist die im Hinblick auf das Festspannen des Rohlings erhebliche Grundform beibehalten, wobei jedoch im Falle eines erfindungsgemäßen Werkstücksystems der umlaufende Spannbereich an der Außenseite des Werkstücksystems nicht durch den zu bearbeitendenden Formkörper selbst gebildet wird, sondern durch den Werkstückhalter, der bestimmungsgemäß vorzugsweise wiederverwendbar ist. Dieser Werkstückhalter, der beispielsweise aus Metall oder Kunststoff gefertigt sein kann, bildet eine Art Adapter zur Fixierung eines demgegenüber kleineren Formkörpers aus dem zu bearbeitenden Werkstoff wie Keramik, Kunststoff oder Gips, der sich im genannten Aufnahmebereich befindet.
Dieser Formkörper kann an die herzustellende Formgebung eines dentalen Kiefermodells oder Quadrantenmodells bereits vorteilhaft angepasst sein, indem er eine in der Haupterstreckungsebene des Werkstücksystems eine konvexe, insbesondere in etwa halbkreisförmige oder viertelkreisförmige, Außenkontur aufweist. Zwischen den äußeren Rändern dieses Formkörpers und dem durch den Werkstückhalter gebildeten umgebenden Randbereich des Aufnahmeraums des Werkstückhalters ist vorzugsweise ein Spalt vorgesehen, in den ein Fräswerkzeug einfahren kann. Dieser Spalt sollte eine mittlere Breite von mindestens 3 mm bis 5 mm aufweisen. Er gestattet es, ohne vorheriges Abtragen von Werkstoff, der das zu erstellende Modell umgibt, schneller und im Hinblick auf das Werkzeug verschleißärmer mit der Fertigung der eigentlichen Außenkontur des zahntechnischen Modells zu beginnen.
Die Verwendung eines vergleichsweise kleinen Formkörpers, die durch das erfindungsgemäße Werkstücksystem ermöglicht wird, ist gegenüber der Verwendung eines wesentlich größeren Rohlings darüber hinaus materialsparend und führt somit zu kostengünstigeren Modellen. Gegenüber der Verwendung von als Ganzem scheibenförmigen Rohlingen kann im Falle der Herstellung eines Modells eines gesamten Kiefers in etwa 50% der Materialkosten und in etwa 50% der Bearbeitungszeit eingespart werden.
Unter der scheibenartigen Grundform des erfindungsgemäßen Werkstücksystems wird verstanden, dass dieses in den zwei zueinander orthogonalen Erstreckungsrichtungen der Scheibenebene mindestens um den Faktor 2, vorzugsweise um den Faktor 3, größer ist als in der dritten zu den ersten beiden Erstreckungsrichtungen orthogonalen Erstreckungsrichtung.
Vorzugsweise ist entsprechend der bekannten und oben erläuterten Rohlinge weiterhin vorgesehen, dass die Außenkontur des Werkstückhalters im wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist, wobei auch Unterbrechungen in dieser Kreisform als unschädlich angesehen werden, wenn das Einspannen in die ebenfalls runde Spanneinrichtung der Dentalfräsmaschine möglich bleibt und der Außendurchmesser von maximal 100 mm nicht überschritten wird
Die Höhe des Werkstückhalters im Bereich des Spannrandes beträgt wie bereits erwähnt vorzugsweise zwischen 9mm und 11mm, vorzugsweise exakt 10mm, wobei die üblichen Fertigungstoleranzen zu berücksichtigen sind. Die Gesamthöhe des Werkstückhalters kann jedoch auch größer sein, beispielsweise um einen Formkörper größerer Dicke aufnehmen zu können. Um mittels der bekannten Fräsmaschinen problemlos gehandhabt zu werden, ist allerdings eine Gesamtdicke von weniger als 50mm, insbesondere von weniger als 30mm von Vorteil.
Umgeben vom genannten Randbereich des Werkstückhalters ist der Aufnahmebereich für den Formkörper vorgesehen. Der Formkörper wird mit den genannten Befestigungsmitteln in einer vorzugsweise durch die Befestigungsmittel oder anderweitige Positionierungsmittel definierten Position relativ zum Werkstückhalter gehalten. Die Befestigungsmittel umfassen auf der Seite des Werkstückhalters vorzugsweise gegenüber dem Randbereich verlagerbare Komponenten, die zum Zwecke des Einsetzens eines Formkörpers gegenüber dem Aufnahmebereich verlagert werden, um nach Einsetzen des Formkörpers mit diesem in Berührkontakt bewegt zu werden.
Als besonders bevorzugt wird eine Gestaltung angesehen, bei der die Befestigungsmittel eine Mehrzahl von Verbindungsstegen in Art von Brücken umfassen, die sich vom Werkstückhalter zum Formkörper erstrecken. Solche Brücken begrenzen die freie Zugänglichkeit des Formkörpers durch das Fräswerkzeug kaum. Üblicherweise dürften drei oder vier Brücken ausreichen, um einen zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Werkstücksystem vorgesehenen Formkörper ausreichend zu fixieren.
Eine Möglichkeit zur näheren Ausgestaltung solcher Verbindungsstege sieht vor, dass die Verbindungsstege fest mit dem Formkörper verbunden sind und dass am Werkstückhalter Aufnahmen oder anderweitige Befestigungsmittel für distale Enden der Verbindungsstege vorgesehen sind. In einem solchen Fall erstrecken sich somit diskrete Verbindungsstege vom Formkörper im Wesentlichen radial nach außen, die am Rand des Aufnahmeraums des Werkstückhalters fixiert werden. Diese Verbindungsstege können dabei vorzugsweise aus dem zu bearbeitenden Material des Formkörpers, beispielsweise Gips, Keramik oder Kunststoff, bestehen. Die Enden dieser Verbindungsstege sind am Werkstückhalter befestigt, wobei hier im einfachsten Falle ein rein kraftschlüssig wirkendes Stecksystem Verwendung finden kann. Möglich ist es aber beispielsweise auch, die distalen Enden der Verbindungsstege formschlüssig oder durch einen Klemm- oder Schraubmechanismus am Werkstückhalter zu fixieren.
Obwohl diskrete Verbindungsstege in der skizzierten Weise als vorteilhafteste Möglichkeit zur Festlegung des Formkörpers am Werkstückhalter angesehen werden, kann gerade bei Verwendung von Formkörpern mit nicht einheitlicher Dicke auch vorgesehen sein, dass statt der Verbindungsstege ein umlaufender Befestigungsflansch mit gegenüber dem Bearbeitungsbereich des Formkörpers verringerter Dicke der Festlegung am Werkstückhalter dient.
Alternativ zu einer Verwendung von Verbindungsstegen, die Teil des Formkörpers sind, können die Verbindungsstege auch primär dem Werkstückhalter zugeordnet sein und hierbei beweglich an diesem geführt sein. Sie sind dabei vorzugsweise derart verlagerbar, dass sie in eine Haltestellung gebracht werden können, in der sie den Formkörper sicher halten.
Die Verlagerbarkeit der Verbindungsstege kann dabei vorzugsweise eine rein translative sein, so dass diese parallel zur Scheibenebene und vorzugsweise in etwa in Radialrichtung beweglich sind, wobei sie bei ihrer radial nach innen weisenden Endstellung die genannte Haltestellung erreichen. Möglich ist jedoch auch die Verwendung von anderweitig beweglichen, beispielsweise schwenkbeweglichen, Verbindungsstegen.
Insbesondere wenn zur Positionierung der Formkörper von den Verbindungsstegen separate Positionierungsmittel, beispielsweise auf einer Grundplatte des Werkstückhalters, vorgesehen sind, kann darauf verzichtet werden, dass die korrekte Positionierung des Formkörpers über die Verbindungsstege erfolgt. Als vorteilhaft wird dennoch eine Gestaltung angesehen, bei der an den Formkörpern Vertiefungen zur Aufnahme distaler Enden der Verbindungsstege vorgesehen sind. Die Verbindungsstege übernehmen in einem solchen Falle nicht nur eine Haltefunktion, sondern gewähren gleichzeitig auch eine genaue Positionierung des Formkörpers relativ zum Werkstückhalter.
Eine weitere als vorteilhaft angesehene Gestaltung zur Festlegung des Formkörpers sieht vor, dass der Werkstückhalter ein gegenüber dem Randbereich des Werkstückhalters beweglichen und ortsfest zum Randbereich festlegbaren Fixierrahmen aufweist, der den Formkörper umlaufend in Haltebereichen fixiert. Bei einer solchen Gestaltung ist ein einziger vorzugsweise geführt gegenüber den Randbereichen des Werkstückhalters beweglicher Rahmen vorgesehen, der im Zusammenspiel mit Gegenflächen, im Übrigen jedoch alleine, die Festlegung des Formkörpers gewährleistet. So kann es sich beispielsweise um einen schwenkbaren Rahmen handeln, der nach Einlegen des Formlings in eine definierte Position derart verschwenkt wird, dass er diesen umlaufend fixiert, wobei unter umlaufender Fixierung in diesem Zusammenhang keine zwingend durchgängige Fixierung, sondern eine Fixierung auf einander gegenüberliegenden Seiten des Formkörpers verstanden wird. Der Rahmen weist vorzugsweise eine Aussparung auf, durch die hindurch die Bearbeitung des Formkörpers möglich bleibt.
Besonders bevorzugt wird es, wenn der Werkstückhalter im Aufnahmebereich eine Auflagefläche aufweist, wobei es sich um eine vollständig geschlossene Auflagefläche handeln kann, die somit den Zugang zum Formkörper mittels des Fräswerkzeugs nur noch von einer Seite aus gestattet. Es kann sich jedoch um eine unterbrochene Auflagefläche handeln. Weiterhin weist der Werkstückhalter gemäß dieser Weiterbildung verlagerbare Fixierungsmittel auf, durch die der auf der Auflagefläche aufliegende Formkörper gegen diese gedrückt wird. Die Auflagefläche kann dabei insbesondere auch die Positionierungsmittel beinhalten, die es braucht, um während der Bearbeitung die Lagestabilität des Formkörpers zu gewährleisten.
Die Erfindung betrifft im übrigen auch einen Formkörper und einen Werkstückhalter des oben beschriebenen Werkstücksystems in jeweils separater Form, wobei dieser Formkörper bzw. der Werkstückhalter eines oder mehrere der jeweils für den Werkstückhalter bzw. den Formkörper spezifischen Merkmale oben und nachfolgend beschriebener Gestaltung aufweist.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Set aus einer Dental-Fräsmaschine und einem Werkstücksystem oder einem Werkstückhalter, wobei das Werkstücksystem oder der Werkstückhalter in beschriebener Art und Weise ausgebildet sind und wobei eine Einspanneinrichtung der Dental-Fräsmaschine durch eine Aufnahme mit einem Innendurchmesser zwischen 97 mm und 102 mm dafür ausgebildet ist, den Werkstückhalter zu fixieren. Vorzugsweise sind bei einer solchen Gestaltung die Einspanneinrichtung der Fräsmaschine und der Werkstückhalter mit Orientierungsmitteln versehen, die eine bestimmungsgemäße Fixierung des Werkstückhalters nur in einer begrenzten Zahl von Relativpositionierungen gestattet. Vorzugsweise handelt es sich um lediglich eine oder zwei Relativpositionierungen, in denen die bestimmungsgemäße Fixierung des Werkstückhalters an der Einspanneinrichtung möglich ist.
Insbesondere kann ein am Werkstückhalter vorgesehener Fortsatz oder eine am Werkstückhalter vorgesehene Vertiefung mit einer korrespondierenden Vertiefung oder einem korrespondierenden Fortsatz an der Einspanneinrichtung in der genannten Art zusammenwirken. Wenn durch die Ausgestaltung des Werkstücksystems die Relativposition des Formkörpers zum Werkstückhalter genau definiert ist und durch die Ausgestaltung des Werkstückhalters und der Einspanneinrichtung der Dental-Fräsmaschine auch deren Relativpositionierung nur in einer oder wenigen definierten Stellungen möglich ist, so kann das Frässystem ohne separate Überprüfung der korrekten Ausrichtung des Werkstücksystems davon ausgehen, dass der Formkörper an seiner erwarteten Position angeordnet ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Weitere Aspekte und Vorteile ergeben sich außer aus den Ansprüchen auch aus nachfolgender Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, die anhand der Figuren erläutert werden. Dabei zeigen:
1 den Grundaufbau eines erfindungsgemäßen Werkstücksystems,
2a bis 2d verschiedene Ausgestaltungen des Werkstücksystems für verschiedene Formen von zu bearbeitenden Formkörpern und
3 bis 6 verschiedene Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Werkstücksystems zur Fixierung des Formkörpers relativ zum Werkstückhalter.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt den Grundaufbau eines erfindungsgemäßen Werkstücksystems 10 in einer hinsichtlich der Außenform bevorzugten Form. Dieses erfindungsgemäße Werkstücksystem 10 verfügt über zwei Hauptkomponenten, nämlich einen Werkstückhalter 20 sowie einen darin eingesetzten Formkörper 100.
Der Werkstückhalter 20 zeichnet sich vor allen Dingen durch seine Außenform auf. Er weist eine scheibenförmige Grundform auf, deren Außendurchmesser rund ist, so dass er hinsichtlich der Außenmaße und unter Nichtbeachtung eines Spannflansches 22 eine flache kreiszylindrische Form hat. Der Durchmesser des Werkstückhalters 10 an der Außenseite des genannten Spannflansches 22 beträgt 98,5 mm, so dass der Werkstückhalter 20 zur Einspannung in Spanneinrichtungen typischer Dental-Fräsmaschinen geeignet ist, die bestimmungsgemäß zur Aufnahme von Rohlingen mit derartigem Durchmesser vorgesehen sind. Am Außenrand 24 des Werkstückhalters 20 ist der bereits genannte umlaufende Spannflansch 22 vorgesehen, welcher es gestattet, das Werkstücksystem 10 mit rein axialer Kraftbeaufschlagung in die Dental-Fräsmaschine einzuspannen. Er weist hierzu eine Stärke von 10 mm auf. Dieser Wert entspricht der Dicke des Spannbereichs bekannter Rohlinge. Der Spannflansch 22 ist nicht zwingend als durchgehender Spannflansch auszugestalten, sondern kann auch nur abschnittsweise und unterbrochen vorgesehen sein.
Aufgrund seiner Außenmaße ist der Werkstückhalter 20 in Einspanneinrichtungen bekannter Dental-Fräsmaschinen einspannbar, die zur Aufnahme von Rohlingen mit einem Durchmesser von 97 mm bis 100 mm und meist einer Dicke von 10 mm vorgesehen sind.
Der Werkstückhalter 20 kann aus verschiedenen Materialien gefertigt sein. Es kann sich insbesondere auch aus einer Komponente aus verschiedenen Teilbauteilen handeln. So kann beispielsweise der Spannflansch 22 metallisch ausgebildet sein, um die Spannkräfte dauerhaft unbeschadet aufnehmen zu können, während andere Komponenten des Werkstückhalters 20 aus Kunststoff gefertigt sein könnten. Auch eine vollständige Ausgestaltung aus Kunststoff wird als vorteilhaft angesehen.
In dem vom Randbereich 24 des Werkstückhalters 20 umgebenden Bereich ist eine Aussparung 26 vorgesehen, die einen Aufnahmebereich 26 für einen zur Bearbeitung anstehenden Formkörper 100 zur Verfügung stellt. Dabei ist zwischen Innenflächen 28 des Werkstückhalters 20 und dem Formkörper 100 ein umlaufender Spalt 50 vorgesehen, der das Eintauchen eines Fräswerkzeugs von oben und bei entsprechender Ausgestaltung der Befestigungsmittel zur Festlegung des Formkörpers 100 auch von unten gewährleistet.
Durch die Verwendung des Werkstückhalters 20, der quasi eine Art Adapter darstellt, kann für zahntechnische Modelle von Kiefern und Kieferquadranten, zu deren Herstellung ein erfindungsgemäßes Werkstücksystem 10 vorrangig dient, aus einem erheblich kleineren Formkörper 100 hergestellt werden, ohne dass dies gravierende Änderungen für die Dental-Fräsmaschine mit sich bringt. Darüber hinaus wird durch die Zugänglichkeit des im Falle der 1 etwa halbkreisförmigen Formkörpers 100 von der Seite auch eine schnellere und weniger werkzeugbeanspruchende Bearbeitung ermöglicht.
Im Bereich des Außenrandes 24 ist eine Orientierungshilfe 24a vorgesehen, welche mit einer nicht dargestellten Aufnahme einer Dental-Fräsmaschine dahingehend zusammenwirkt, dass nur in einer oder einer begrenzten Anzahl (vorzugsweise kleiner 10) von Orientierungen das Einsetzen des Werkstückhalters 20 in die Dental-Fräsmaschine möglich ist. Hierdurch wird im Zusammenspiel mit der definierten Positionierung des Formkörpers 100 innerhalb des Werkstückhalters 20 gewährleistet, dass die Dental-Fräsmaschine von einer definierten Positionierung des Formkörpers 100 vor Beginn der Bearbeitung ausgehen kann. Die Orientierungshilfe 24 kann sowohl als Vertiefung als auch als Erhebung ausgebildet sein.
Wie bereits erwähnt, sind Modelle zur Verwendung in einem Artikulator primärer Anwendungszweck eines erfindungsgemäßen Werkstücksystems. Auch wenn im Falle kleinerer Modelle, die beispielsweise nur drei oder vier Zähne umfassen, kleinere Formkörper Verwendung finden können, ist es dennoch vorzugsweise vorgesehen, dass der Aufnahmeraum 26 eine Größe in der Haupterstreckungsebene des Werkstücksystems 10 aufweist, die in der in den 2a bis 2d verdeutlichten Weise die Aufnahme eines der Kieferform entsprechenden halbrunden Formkörpers oder zumindest der Aufnahme eines eines Quadranten eines Kiefers entsprechenden viertelkreisartigen Formkörpers ermöglicht.
Bei dem Formkörper 100 handelt es sich aus einem mittels Dental-Fräsmaschinen zu bearbeitenden Materials. Hier kommen neben Keramik und Gips insbesondere Kunststoffe wie PU und PMMA in Frage.
Die 2a und 2b verdeutlichen mögliche Formgebungen für einen Formkörper 100, der der Herstellung eines Modells eines gesamten Kiefers dienen kann. Hier ist der Aufnahmeraum 26 daher mit der hierfür in etwa erforderlichen Größe versehen und weist dabei Maße von etwa b = 50 mm bis 80 mm mal a = 40 mm bis 80 mm auf. In etwa die halbe Erstreckung im Hinblick auf die Distanz b braucht ein Aufnahmeraum 26, wenn er, wie in den 2c und 2d dargestellt ist, lediglich der Aufnahme eines viertelkreis- oder J-förmigem Formkörpers 100 zur Herstellung eines Quadranten eines Kiefers dienen soll.
Die 2a bis 2d verdeutlichen, dass sowohl eine halbbogenförmige Form oder viertelbogenförmige Form eines Formkörpers als auch eine in etwa halbkreisförmige Form oder viertelkreisförmige Form eines Formkörpers 100 zweckmäßig sein können. Die genannten Figuren verdeutlichen weiterhin, dass eine zumindest abschnittsweise der Außenform des Formkörpers 100 angepasste Form des Aufnahmebereichs 26 von Vorteil sein kann, u.a. um die korrekte Orientierung des Formkörpers 100 intuitiv zu erleichtern.
Die 3 bis 6 verdeutlichen verschiedene Möglichkeiten, den Formkörper 100 am Werkstückhalter 20 zu fixieren. Bei den vorangegangenen Darstellungen sind Fixierungsmittel natürlich ebenfalls vorgesehen und lediglich zu Vereinfachungszwecken in den Figuren nicht mit dargestellt.
Im Falle der Ausgestaltung der 3 sind als einstückiger Teil des Formkörpers mit diesem fest verbundene Verbindungsstege 102 vorgesehen, die sich bis zu dem den Aufnahmeraum 26 umgebenden Rand des Werkstückhalters 20 erstrecken. Diese Verbindungsstege reichen bis in Vertiefungen 30 im Innenrand 28 hinein, die bereits eine grobe Positionierung des Formkörpers 100 gestatten. Die vollständige Sicherung erfolgt anschließend über Schrauben 32, die durch nicht dargestellte Bohrungen in den Verbindungsstegen 102 bis in Gewinde in den Vertiefungen 30 hineingeführt sind.
Bei der Ausgestaltung der 4 ist der Formkörper 100 ebenfalls mit sich nach außen erstreckenden Verbindungsstegen 102 versehen. Diese werden jedoch nicht einzeln mittels Schrauben fixiert, sondern durch einen gemeinsamen plattenartigen Rahmen 35, der lösbarer oder beweglicher Teil des Werkstückhalters 20 ist und der nach Einfügen der Verbindungsstege 102 in die Aussparungen den Formkörper 100 lagefixiert. Der Rahmen 35 wiederum könnte ebenfalls mit nicht dargestellten Schrauben oder einem Riegemechanismus gesichert werden. Da der Rahmen 35 in der dargestellten Gestaltung als Platte ausgebildet ist, begrenzt er die Zugänglichkeit für ein Fräswerkzeug auf die bezogen auf 4 untere Seite des Werkstücksystems. Er könnte jedoch auch Aussparungen aufweisen, um die beidseitige Zugänglichkeit aufrechtzuerhalten. Dies ist durch gestrichelte Linien angedeutet.
Es sind jedoch eine Vielzahl anderer Möglichkeiten ebenfalls denkbar, so beispielsweise die in 4a skizzierte alternative Möglichkeit, den Rahmen 35b schwenkbar am Werkstückhalter 20 vorzusehen.
Auch bei der Ausgestaltung der 5 sind Verbindungsstege 40 zur Fixierung vorgesehen. Diese sind jedoch translativ beweglich und durch Rändelräder 42 jeweils individuell oder alternativ hierzu durch ein gemeinsames Rändelrad verlagerbar. Endseitig weisen diese Verbindungsstege 40 Fixierspitzen 40a auf, welche in am Formkörper 100 vorgesehene Vertiefungen 104 einfahren können, um eine genaue Positionierung des Formkörpers 100 zu bewirken.
Bei der Ausgestaltung der 6 weist der Werkstückhalter 20 im Aufnahmebereich 26 eine Auflagefläche 44 auf, auf der Anschläge 46 vorgesehen sind. Dies erlaubt eine genaue Positionierung des Formkörpers 100 bereits durch Einlegen in den Aufnahmebereich 26. Damit der Formkörper 100 aus dem Aufnahmebereich 26 nicht ungewollterweise entgleiten kann, sind Klemmspangen 48 vorgesehen, die ihn von oben kraftbeaufschlagen und gegen die Auflagefläche 42 drücken.
Die dargestellten Ausführungsbeispiele zur Befestigung des Formkörpers 100 sind beispielhaft zu begreifen. Es existiert eine Vielzahl weiterer Möglichkeiten, um eine genaue Positionierung zu gewährleisten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009013153 A1 [0004]
DE 102010016847 A1 [0005]

Claims

Werkstücksystem (10) für eine Dental-Fräsmaschine, umfassend – einen Werkstückhalter (20) zur Festlegung in der Dentalfräsmaschine und – ein durch den Werkstückhalter (20) gehaltenen Formkörper (100), wobei – das Werkstücksystem eine scheibenartige Grundform mit einem Außendurchmesser zwischen 97 mm und 100 mm aufweist, – der Werkstückhalter (20) an einem umlaufenden Randbereich (24) einen Spannbereich (24) mit einer Dicke von vorzugsweise zwischen 9 mm und 11 mm zur Einspannung in die Dental-Fräsmaschine aufweist, – der Randbereich (24) des Werkstückhalters (20) einen Aufnahmebereich (26) für den Formkörper (100) umgibt und – am Werkstückhalter und/oder am Formkörper Befestigungsmittel (102, 104, 30, 32, 35, 35b, 40, 46, 48) vorgesehen sind, mittels derer der Formkörper (100) relativ zum Werkstückhalter (20) ortsfest lagefixierbar ist.
Werkstücksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (102) eine Mehrzahl von Verbindungsstegen (40, 102) umfassen, die zwischen dem Werkstückhalter (20) und dem Formkörper (100) erstrecken.
Werkstücksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass – die Verbindungsstege (102) am Formkörper (100) vorgesehen sind und vorzugsweise – am Werkstückhalter Aufnahmen (30) für distale Enden der Verbindungsstege (102) vorgesehen sind.
Werkstücksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstege (40) beweglich am Werkstückhalter (20) geführt gegenüber diesem verlagerbar sind, so dass die in eine Haltestellung gebracht werden können, in der sie den Formkörper (100) halten.
Werkstücksystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Formkörper (100) Vertiefungen (104) zur Aufnahme distaler Enden (40a) der Verbindungsstege (40) vorgesehen sind.
Werkstücksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Werkstückhalter (20) ein gegenüber dem Randbereich (24) des Wertstückhalters (20) beweglicher und ortsfest zum Randbereich festlegbarer Fixierrahmen (35, 35b) vorgesehen ist, der den Formkörper (100) umlaufend in Haltebereichen fixiert.
Werkstücksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückhalter (20) – im Aufnahmebereich (26) eine Auflagefläche (44) aufweist und – verlagerbare Fixierungsmittel (48) aufweist, durch die der auf der Auflagefläche (44) aufliegende Formkörper (100) gegen die Auflagefläche gedrückt wird.
Werkstücksystem nach einem der vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (100) und/oder der Aufnahmebereich (26) bezogen auf eine zur Haupterstreckungsebene des Werkstückhalters parallele Ebene eine Außenkontur aufweist, die an einer Seite halbkreisförmig oder viertelkreisförmig ausgebildet ist.
Werkstücksystem nach einem der vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückhalter (20) eine Höhe aufweist, die kleiner als 50 mm ist, insbesondere kleiner als 30 mm.
Werkstücksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückhalter (20) zumindest abschnittsweise eine kreiszylindrische Außenfläche (24) aufweist.
Werkstücksystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein umlaufender Spannflansch (22) radial über die kreiszylindrische Außenfläche (24) nach außen erstreckt, welcher den genannten Außendurchmesser zwischen 97 mm und 100 mm aufweist
Formkörper (100) für ein Werkstücksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er eines oder mehrere der formkörperspezifischen Merkmale eines der vorstehenden Ansprüche aufweist.
Werkstückhalter (20) für ein Werkstücksystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er eines oder mehrere der werkstückhalterspezifischen Merkmale einer Ansprüche 1 bis 12 aufweist.
Set aus einer Dental-Fräsmaschine und einem Werkstücksystem (20) oder einem Werkstückhalter (10), dadurch gekennzeichnet, dass – das Werkstücksystem (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder der Werkstückhalter (10) nach Anspruch 13 ausgebildet ist und – eine Einspanneinrichtung der Dental-Fräsmaschine dafür ausgebildet ist, den Werkstückhalter zu fixieren.
Set nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspanneinrichtung und der Werkstückhalter (20) Orientierungsmittel (24a) aufweisen, die ein bestimmungsgemäßes Fixieren des Werkstückhalters (20) nur in einer begrenzten Zahl von Relativpositionierungen gestatten, vorzugsweise nur in einer oder zwei möglichen Relativpositionierungen.