用於牙齒替換物或基礎骨架模型的保持裝置的製作方法

2023-08-03 13:15:21

專利名稱：用於牙齒替換物或基礎骨架模型的保持裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一保持裝置，其包括通過牙科技術生產的單個牙齒替換物或基礎骨架模型和涉及用於將該裝置夾緊在一測試機械中的裝置。本發明還涉及一種將這種類型的模型定位在一保持裝置中的方法。
牙齒替換物或基礎骨架模型，此後稱為製備模型，具有不同的形狀和尺寸。它們主要由制模蠟或制模塑料材料構成。要藉助手工的、半自動化的或自動化製造裝置從一個工業上生產前的毛坯加工該牙齒替換物或基礎骨架以為了牙齒修復，必需測量。牙齒修復例如是牙冠和牙橋，其包括承載負荷的基礎骨架，在該骨架上還施加了由瓷料、陶瓷或塑料材料構成的層材。基礎骨架是單個的製品，並通常在正常的工藝中單獨一次地為一個病人製造。它類似於一牙齒修復結構，其與所述基礎骨架無關，而是已經包含了由瓷料，陶瓷或塑料材料構成的層材。
為一病人單獨製造的製備模型是根據該單個構件部分的長度、寬度和定位方面變化的。它們可能按照所述組織的狀況在該頭蓋骨-後部頸椎(cranio-caudal)的和口腔-顎部(bucco-palatinal)的兩個方向上進行不同地彎曲。基礎骨架包括用於牙冠的小蓋帽。它們具有內側和外側，其可完全或部分地塗層，以形成該空腔。該空腔的內側要精確地裝配在由牙醫製備的自然牙、牙根或另外例如植入物的人造牙根上。牙橋包括多個連接構件，其中至少一個設置為一小的蓋帽，而其他的可設置為牙橋和/或外伸(exstress)構件。每個空腔本身必須是無底切(或稱下部凹槽)地與其它空腔對準，因此該牙齒修復結構可以作為整體安置到所述已製備的牙齒上。
與測量石膏模型相比，測量製備模型所提供的重要優點在於，牙科技師可用他熟悉的手段預先設計和評估該實體模型。對於象這樣複雜造型的物體，視覺和觸摸印象是很重要的。計算機提供的補充測量數據不能給該牙科技師同樣熟悉的印象，因此這對他的抽象及想像能力造成非常大的挑戰。用蠟、塑料材料或其他容易加工的材料製造製備模型是在牙科技術中是作為一般的專業知識所公知的，並且引入到操作中，因此為現有技術。而且這一技術已具體地應用於模製方法中，例如在普遍的鑄造和熱壓技術中。測量這種製備模型需要將它們固定在測量機器上，最好在其旋轉軸上。
製備模型，換句話說具體地用於牙冠和牙橋的基礎骨架的模型已經在牙科技術中頻頻應用。它們通過所述鑄造方法和熱壓工藝來製造，例如該基礎骨架的陰模具製成耐火的模具。該陰模具表現為空腔，然後其填充牙質材料。這些方法在此不研究。
其他方法以數碼方式測量該製備模型，或者在測量期間它們將該製備模型的模具通過機械連接轉接到機加工工具上。這種類型的所有方法都需要適當的用於該製備模型的保持裝置。
DE，C1 19916148描述了用於在牙科技術中保持尤其是模型的操作裝置的通用固定器。藉助於在該固定器中的剛性和可成形構件的組合作用，可實現任意調節的角度。該可成形的構件設置成象一個軟墊並具有一可逆向成形的外皮殼，其填充了顆粒物。這樣就在機加工期間，具體地在鑄造牙壓痕和牙工藝模型期間使得工件佔有空間並獨立地定向定位。
在PCT/CH00/00623中描述了一種自動化機加工工具，該工具用於測量製備模型和製造基礎骨架，特別地用於精確三維結構的牙冠和/或牙橋的設計。這種機加工工具包括帶有轉軸的機械框架或機械殼體，用於在一側面上支承該坯件和在另一側面上支承該製備模型；至少一個機加工單元，至少一個測量或數位化單元以及一個電子計算和用於所有驅動構件的控制單元。具有三個在x，y和z方向上移動的三個軸的運動單元構造得適於機加工單元和測量單元。該製備模型的數位化處理和該毛坯件的機加工處理是在同一機加工工具上但在不同的時間上完成的。在對該毛坯件機加工之前，用於該毛坯件的機加工路線是從所述已確定和貯存的數位化數據、預先設定的特定材料的尺寸要素和該工具幾何結構計算得出的。
鑑於這種現有技術觀點，就能夠確定，還沒有公知的令人信服的特殊用於牙製備模型保持裝置；僅僅有了初步的輔助解決方案。
為此，本發明的目的是提供一種開頭所述類型的保持裝置，其中該製備模型的獨特性和其複雜的結構形狀是特別考慮到的。該製備模型必須是不用底切(或切凹槽)結構就可固定的。另外，還提供一種在其保持裝置中定位製備模型的方法。
依據該裝置，上述目的按照本發明是如此實現的該保持裝置包括一個帶孔的機加工穩定框架，這些孔間隔地配置，其中這些可在軸向上移動的保持銷中的至少兩個鎖定，這些保持銷在端表面上通過一粘接劑連接到該製備模型上，模型相對一確定位置以沒有切槽的方式對準定位，並將模型剛性和無應力地固定在框架上，然後該裝備好的框架就可以按此方式夾緊在該測量機器中，即通過在機器一側上的夾緊適配器固定防止滑動和轉動。該保持裝置的特別的和另外的具體實施例是從屬相關的權利要求書的技術方案。
該保持銷的位置和數目根據本技術領域中熟練人員的經驗和/或優化設計的計算確定。這些具體地依賴於該製備模型的形狀和尺寸。上述的相對該製備模型的定位通過該夾緊適配器和例如壓平結構來確定。
經驗和/或計算結果最好也要考慮到。該由毛坯件加工成的工件的所述固定腹板的位置和尺寸，在以後或同時地也是通過測量該保持銷來確定。這個毛坯件必須在機加工期間確保固定。
按照本發明應用的所述框架可設置為不同的形狀、寬度、長度和橫截面形狀。這個框架也可設計成閉合的或U-形的結構，該兩個側邊最好是延伸超過該製備模型的整個長度。
該框架適宜由例如鋁或鋁合金的金屬或如聚碳酸酯樹酯(Macrolon)機械剛性的塑料製成。該用於製備模型的保持銷可由相同材料構成或另外的機械剛性塑料製成。
在設計為方形或矩形的剛性框架情況下，該通孔最好通常以有規則的間距方式配置得分布於該整個框架上。在那些對於固定該製備模型來說是重要的地點上，也可以切削多個通孔。
這些通孔的縱軸線基本延伸在該框架的中心平面上，在各種情況下適合垂直於該相關框架構件的內平面。很明顯，這些通孔的縱軸線也可單獨地或可以成組方式地安置在該已述平面的外部和/或以另外方式傾斜地配置。
實質上重要的是，這些保持銷可沿著它們的縱軸線自由移動，以使該框架和製備模型之間的距離最佳地橋接。
可迴轉的圓柱件，最好帶有相對於該框架平行或垂直延伸的縱軸線，或球窩連接頭可裝設在該框架的一個或多個位置上，並在各種情況下具有至少一個可定位的保持銷。
對於更複雜的製備模型，優選方式是該框架至少部分地設置為兩個構件，其中至少一個設計為例如橫截面是燕尾形、I形或T形的固定導引軌道和至少一個在其(前一個)上可滑動的可鎖定滑塊，同時具有至少一個用於一保持銷的通孔。依此方式，該通孔沿著框架的定位不僅需要是在特定位置上，而且可以是連續可調節的。
按照另外的具體實施例，可迴轉的圓柱件可構造為如上面形成的滑塊，最好具有平行於或垂直於該框架延伸的縱軸線。
至少一個可轉動的和縱向可移動的並帶有至少一個通孔的中空圓筒滑塊也可配置在圓柱固定導軌上。依此獲得進一步的自由度；該保持銷不僅可以在該框架的一個方向上移動，而且還可以作垂直於框架的迴轉。
最後，按照第三種變型，至少一個球窩連接頭可安裝在一個或多個滑塊中，因此該保持銷不僅可以在縱向上移動而且也可以在任意方向上作迴轉。
該滑塊和該迴轉圓柱件及球窩連接頭兩者都可以通過本身已公知的裝置，具體為固定螺釘鎖定在任何位置上。
關於將製備模型定位在保持裝置中的方法，按照本發明該目的是如此實現的將框架和製備模型固定在該測量機器的外邊，確定該保持銷的數目和位置，將銷子導入該相關的孔中並用施加到該端表面上的粘接劑安置到該製備模型的表面上以及將所有的保持銷和它們的支持物固定在框架上。該裝備好的保持裝置當粘接劑一旦固化後就顯露出來。然後可將保持裝置夾緊在該測量機器的預定位置上。
對本發明實質上重要的是，該保持銷不擠壓在該製備模型的表面上，而是安置得沒有施加壓力，因此無應力產生。
該保持銷的特別簡單和因此為優選的固定是通過將一些蠟或粘接劑浸漬(stippling)到該框架的相關構件上實現的。然而，所有的固定螺釘和類似的固緊措施都是張緊的。
如已描述的那樣，該製備模型和保持銷一起測量。首先，該製備模型的一個側面測量，然後將夾緊到測量機器的旋轉軸上的保持裝置轉動，進而測量該製備模型的第二側面或使之數位化。
按照本發明的保持裝置具有許多優點-該製備模型的獨特性通過在固定位置上的變化可能性而完全考慮到；-該無切槽的製備模型的對準定位可以在該測量機器的外邊實現並且因此不會由於觀察和運動的受限的可能性而受到妨礙；-該保持裝置可以在該製備模型的加工之後再應用。
現在將藉助附圖中表明的而且是從屬權利要求書的技術方案的具體實施例更加詳細地描述本發明。該附圖示意地表明

圖1是閉合框架的透視圖；圖2是開式框架的視圖；圖3是閉合框架帶有一製備模型的視圖；圖4是圖3的橫截面側視圖；圖5是插入到框架中的一保持銷的剖開視圖；圖6是圖5的變型方案；圖7是圖5的另一變型方案的部分平面視圖；圖8是通過帶有球窩連接的框架的截面圖；圖9是通過兩構件框架的截面圖；圖10是圖9的視圖；圖11是通過兩構件框架的變型的截面圖；圖12是沿著框架的所述縱向中心平面的部分截面圖；圖13是按照圖12中XIII-XIII的截面圖；圖14是圖12的變型方案；以及圖15是按照圖14中XV-XV的截面圖。
圖1示出了根據本發明的保持裝置的閉合框架10。該框架10由一種鋁合金構成並具有機械穩定性。用於在圖1中未示出的保持銷的孔12以有規則的間距a設置並分布在該具有矩形基本形狀的框架10的整個周邊上。該孔12垂直於該框架10的內表面14延伸，該孔的縱軸線A設置在該框架的中心平面上。夾緊適配器16設有凸緣地安置在該框架的縱向側中央的機器一側。這個夾緊適配器16固緊在一特定位置上以便固定在測量機器(未示出)的轉軸上防止滑動和轉動。按照一個變型方案，該夾緊適配器16設有凸緣地安置在該框架10的狹窄側的中央處。
圖2示出了開口式、基本U形的框架10。該框架10的兩側是與所述閉合框架的狹窄側有近似相同的長度。在該框架的用虛線示出的孔12中，兩個保持銷插入不同的深度，並且每個都用固定螺釘20所固緊。因為這種低的有效作用力，該框架就不必是很剛性的結構設計。按照圖2的開式框架10就提供了改進的可及性以及接納很彎的製備模型的能力。至多，該保持銷18的定位相對閉合框架10而言稍微受限制了。轉動防止裝置17設置在該夾緊適配器16上，並設計為壓平結構或銷栓的形式，因此代表了預定的指示器以用於該保持裝置的無底切結構地定位。
圖3示出了單獨製造的三維製備模型22，其由蠟製成，而在本案中為基礎骨架模型，它用三個柱狀保持銷18固緊在矩形框架10中。該框架在本案中由塑料構成，並且其長度是50mm而寬度為30mm以及具有矩形的容槽為42mm長和22mm寬。該框架的橫截面是高度為6mm和寬度為4mm的矩形。五個通孔12構成在該框架10的狹窄側上，六個孔12在有夾緊適配器16的縱向側上，以及七個孔12在相對的縱向側上。這些孔12的每個的直徑為1.25mm。三個直柱狀保持銷由塑料製成，並有1.2mm的直徑，它們推入穿過三個預定孔12。該製備模型22一開始就不用底切(一般指切凹槽)結構地對準，因此一個研磨工具就能夠從一個方向、其機加工方向儘可能地加工該表面。該製備模型22最好是以該空腔24對準定位，由於這部分表面代表了最困難和對質量起決定的部分。該製備模型22精確保持在這一對準的位置上，而該框架10用保持銷18和所述在製備模型22周圍的空槽來安置。這些保持銷18小心地沿著它們的軸向A推入直至它們以施加到該端表面上的粘接劑34(蠟)接觸該製備模型22為止，還因此蠟粘到上面。
該保持銷18是中央地和末端地連接到該兩個小蓋帽25的外側面上並舌向地至該牙橋件26。該保持銷18通過固定螺釘20(未示出)固定到框架10上。
這個裝備了保持銷18和插置了製備模型22的框架插入到測量機器中，其方式是通過在機器一側上的所述夾緊適配器16固定成防止滑動和轉動。該夾緊適配器16最好具有一個標誌，例如壓平結構或橫向銷，這樣它在該測量機器中採用預定的位置。
在夾緊以後，該製備模型22就可以開始在一側面上然後在另一側面上測量。該保持銷18與該製備模型22一起測量並且適用於在以後從一毛坯件上去除材料期間可靠地承受所述機械加工力。該固定力在測量期間是較小的，主要是加速力，重力和至多為觸覺測量發生的壓力。在測量之後，該框架10和製備模型22要從測量機器中取出，則鬆開該固定螺釘20而該保持銷18通過轉動從該製備模型22分離。該框架10和該保持銷18可重複應用，無論它們是由金屬構成和/塑料製造都如此。
在插置期間，如已描述的，粘接劑34施加到該保持銷18的所述端表面上，通常為蠟或一種熱力粘接劑，其將施加了(粘接劑的)該保持銷18固定到該製備模型22上。即使該銷子18已插入在該通孔12中了，該粘接劑34也可隨後在與製備模型22接觸前不久施加到該保持銷18上。
從該框架10向外伸出的保持銷18最好是切斷為與該表面齊平。
按照圖5的具體實施側，孔12制有內螺紋。保持銷18則設有外螺紋28並可擰入上述孔中。對角的縫槽30可允許用改錐如通過一雙箭頭32表示地轉動該保持銷18。第二個雙箭頭33表示該保持銷18的軸向運動的方向。
按照圖6的變型方案，保持銷18有間隙(鬆動配合)地插入到該框架10的孔12中。它就可以自由地在該軸向方向A上移動，並且這個通過該雙箭頭33表示。而固定作用是通過粘接劑34實現的，如蠟或一種粘接劑，它部分地滲入到位於框架和保持銷之間的間隙中，並因此確保良好的固定作用。
圖7中觀看的方向就是該保持銷18的縱方向，亦即鬆動地插入到框架10的孔12中的方向。此處該保持銷18是通過固螺釘20來固定的。
所述這些固定可能方式是可以自由組合的。重要的特性是，該保持銷18可以通過在它們的軸向A上移動而推進到該製備模型22(圖3)上，而且可以安置在那裡和然後固定在框架中。
按照圖8的另一變型，一保持銷18可通過球窩連接頭36安裝在框架10的對應的連接窩38中。該保持銷18可在將製備模型22固緊期間(圖3)在軸向A上插置，並且由於該球窩連接36的可轉動的性能是可在兩個方向上迴轉，這兩個方向是相互線性無關的，其通過兩個交叉的雙箭頭40表示。一旦該粘接劑34已固化到該製備模型22的表面上(圖3)，該帶有粘接劑34保持銷18就固定在該球窩連接頭36的中央孔42中，然後該球窩連接頭36用固定螺釘44鎖定。凹槽60則限制了該保持銷18在所述雙箭頭40的方向上的迴轉區域。
圖9表明通過兩構件框架10的橫截面。滑塊48可滑動在固定導引軌道46上，滑塊可通過燕尾導引件49保持。該滑塊48可以沿著該燕尾導引件49自由地移動，並且可以通過固定螺釘50而鎖定在任何位置上。球窩連接頭36或可迴轉的圓柱件52安裝在該滑塊48的對應的凹槽中。該保持銷18可軸向上沿雙箭頭33的方向A移動，因此它可以用其覆蓋了粘接劑34的端表面帶至該框架的任一位置上。在所述雙箭頭33的方向上的移動是通過上述設計限制的。一旦該粘接劑34已固化在該製備模型22(圖3)上，用於該保持銷18的粘接劑34，用於該球窩連接頭36或可迴轉圓柱件52的固定螺釘44和用於箭頭54的方向上移動滑塊48的固定螺釘50就發生了鎖定作用。
圖10示出了從其他方向上看具有圖9的球窩連接36的變型方案。
圖11了另外的具有圓柱橫截面的固定導引軌道46的和具有中空圓筒滑塊48的具體實施例，滑塊可自自地在上面移動和轉動。該滑塊48的移動是在雙箭頭54的方向上進行的，而轉動是在雙箭頭58的方向上發生的。該保持銷可以在軸向A的雙箭頭33方向上移動，因此它們的端表面就可以在該製備模型22的表面上找到任一地點(圖3)。一旦該粘接劑34己經固化在該製備模型22的表面上，該固緊螺釘44和50就可擰緊，於是將保持銷18和滑塊48固定。
圖12，13示出了具有一迴轉軸S並安裝在框架10中的圓柱件52，該迴轉軸S在框架平面上延伸，該迴轉軸S還平行於該相關內表面14延伸。保持銷18是縱向可移動地導引在該圓柱件52中的，其可以在雙箭頭58的方向上迴轉，並可用粘接劑34固定。該在雙箭頭58的方向上的迴轉運動通過凹槽60的尺寸和圓柱滾子軸承62來限制。該圓柱件52的迴轉位置則通過固定螺釘44來限制。
圖14，15基本上對應於前面兩個附圖。然而，該圓柱件52的軸線S垂直於框架平面延伸，且平行於相關內表面14。
顯而易見，每個具有多於一個的保持銷14的圓柱件也可以安排在按照圖12-15的所有具體實施例中。
權利要求
1.保持裝置(56)包括單獨的通過牙科技術製造的製備模型(22)和用於將該裝置央緊在測量機器中的裝置，其特徵在於，保持裝置(56)包括一具有以間距(a)配置的通孔(12)的機械上穩定的框架(10)，其中鎖定至少兩個可在軸向(A)上移動的保持銷(18)，該保持銷(18)可在端表面上通過粘接劑(34)連接到該製備模型(22)上，該模型可不通過底切結構對準定位，並且將它剛性和無應力地固定到框架(10)上，以及該裝備了的框架(10)就可以如此方式夾緊到該測量機器中，即通過在機器一側上的夾緊適配器(16)固定成防止滑動和轉動。
2.如權利要求1所述的保持裝置(56)，其特徵在於，該框架(10)設置為閉合式或U形，並具有延伸得基本超過該製備模型(22)的尺寸的側邊。
3.如權利要求1或2所述的保持裝置(56)，其特徵在於，該框架(10)是方形的或矩形的結構設計並最好由金屬或塑料製成。
4.如權利要求1-3任一項所述的保持裝置(56)，其特徵在於，該通孔(12)在該框架平面上延伸，最好是在相對該框架(10)的相關構件的內表面(14)的垂直的方向(A)上。
5.如權利要求1-4任一項所述的保持裝置(56)，其特徵在於，該保持銷(18)設計為在該製備模型(22)的區域內是直線的或彎曲的，並且最好是一種蠟、粘接劑或容易固化的制模塑料作為粘接劑(34)施加到所述端表面上。
6.如權利要求1-5任一項所述的保持裝置(56)，其特徵在於，該保持銷(18)的直線區域的至少一部分具有外螺紋而該對應的通孔(12)具有內螺紋以及固定螺釘(20)或粘接劑(34)設置在該框架(10)上。
7.如權利要求1-6任一項所述的保持裝置(56)，其特徵在於，該框架(10)至少部分地設置為兩個構件，包括固定的導引軌道(46)和可鎖定的滑塊(48)，該滑塊(48)包括至少一個用於該保持銷(18)的通孔(12)。
8.如權利要求7所述的保持裝置(56)，其特徵在於，滑塊(48)設置成可縱向地在最好為燕尾形、I形或T形的固定導引軌道(46)上移動，同時具有可鎖定的、可迴轉的圓柱件(52)或球窩連接頭(36)，該連接頭位於對應的連接窩(38)中並具有一用於該保持銷(18)的通孔。
9.如權利要求7所述的保持裝置(56)，其特徵在於，中空圓柱件以及可轉動的滑塊(48)具有至少一個用於該保持銷(18)的孔，該滑塊設置在圓柱設計的固定導引軌道(46)上。
10.用於將製備模型(22)定位在權利要求1-9任一項所述的保持裝置(56)中的方法，其特徵在於，將框架(10)和製備模型(22)固定在測量機器的外邊，確定保持銷(18)的數目和位置，將保持銷(18)插入相關的孔(12)中，並用施加到端表面上的粘接劑(34)將該保持銷安置到製備模型(22)的表面上，將所有的保持銷(18)鎖定以確保防止移動和轉動的固定，以及一旦該粘接劑(34)已固化了，則可顯露該裝備好的保持裝置(56)。
全文摘要
本發明涉及一種保持裝置(56)，其可以與一個通過牙科實驗技術製造的單獨製備模型(22)一起支承在一測量機器中。該保持裝置(56)具有一個機械上穩定的帶有以間距(a)配置的孔(12)的框架(10)，其中至少兩個保持銷(18)可鎖定，它們可至少在軸向(A)上移動。該保持銷(18)在其前端與製備模型(22)無切槽地通過粘接劑(34)相連接，並且它們將該模型剛性無張力地固定在框架(10)中。該加載的框架(10)可通過機器一側上的支承適配器(16)以防滑和防轉動的方式支承在該測量機器中。該製備模型(22)和框架(10)固定在該測量機器的外面。確定保持銷(18)的數目和位置，這些銷子插入到各自的孔(12)中，粘接劑(34)施加到銷子的前端上，並將銷子安置在製備模型(22)的表面上，並將所有保持銷(18)鎖定，以使它們不能移動或轉動。一旦該粘接劑(34)固化了，就將該裝備好的保持裝置(56)顯露出來。
文檔編號A61C13/00GK1479594SQ01820461
公開日2004年3月3日 申請日期2001年12月3日 優先權日2000年12月12日
發明者F·費澤爾, L·高克勒, P·科赫爾, H·呂蒂, P·謝雷爾, H·赫爾霍德, P·克羅伊德爾, S·費歇爾, , F 費澤爾, 摶戀露, 斬 , 死, 艫, 錐 申請人:蘇黎士高等院校非金屬材料聯盟