专利名称：用于牙齿替换物或基础骨架模型的保持装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一保持装置，其包括通过牙科技术生产的单个牙齿替换物或基础骨架模型和涉及用于将该装置夹紧在一测试机械中的装置。本发明还涉及一种将这种类型的模型定位在一保持装置中的方法。
牙齿替换物或基础骨架模型，此后称为制备模型，具有不同的形状和尺寸。它们主要由制模蜡或制模塑料材料构成。要借助手工的、半自动化的或自动化制造装置从一个工业上生产前的毛坯加工该牙齿替换物或基础骨架以为了牙齿修复，必需测量。牙齿修复例如是牙冠和牙桥，其包括承载负荷的基础骨架，在该骨架上还施加了由瓷料、陶瓷或塑料材料构成的层材。基础骨架是单个的制品，并通常在正常的工艺中单独一次地为一个病人制造。它类似于一牙齿修复结构，其与所述基础骨架无关，而是已经包含了由瓷料，陶瓷或塑料材料构成的层材。
为一病人单独制造的制备模型是根据该单个构件部分的长度、宽度和定位方面变化的。它们可能按照所述组织的状况在该头盖骨-后部颈椎(cranio-caudal)的和口腔-腭部(bucco-palatinal)的两个方向上进行不同地弯曲。基础骨架包括用于牙冠的小盖帽。它们具有内侧和外侧，其可完全或部分地涂层，以形成该空腔。该空腔的内侧要精确地装配在由牙医制备的自然牙、牙根或另外例如植入物的人造牙根上。牙桥包括多个连接构件，其中至少一个设置为一小的盖帽，而其他的可设置为牙桥和/或外伸(exstress)构件。每个空腔本身必须是无底切(或称下部凹槽)地与其它空腔对准，因此该牙齿修复结构可以作为整体安置到所述已制备的牙齿上。
与测量石膏模型相比，测量制备模型所提供的重要优点在于，牙科技师可用他熟悉的手段预先设计和评估该实体模型。对于象这样复杂造型的物体，视觉和触摸印象是很重要的。计算机提供的补充测量数据不能给该牙科技师同样熟悉的印象，因此这对他的抽象及想象能力造成非常大的挑战。用蜡、塑料材料或其他容易加工的材料制造制备模型是在牙科技术中是作为一般的专业知识所公知的，并且引入到操作中，因此为现有技术。而且这一技术已具体地应用于模制方法中，例如在普遍的铸造和热压技术中。测量这种制备模型需要将它们固定在测量机器上，最好在其旋转轴上。
制备模型，换句话说具体地用于牙冠和牙桥的基础骨架的模型已经在牙科技术中频频应用。它们通过所述铸造方法和热压工艺来制造，例如该基础骨架的阴模具制成耐火的模具。该阴模具表现为空腔，然后其填充牙质材料。这些方法在此不研究。
其他方法以数码方式测量该制备模型，或者在测量期间它们将该制备模型的模具通过机械连接转接到机加工工具上。这种类型的所有方法都需要适当的用于该制备模型的保持装置。
DE，C1 19916148描述了用于在牙科技术中保持尤其是模型的操作装置的通用固定器。借助于在该固定器中的刚性和可成形构件的组合作用，可实现任意调节的角度。该可成形的构件设置成象一个软垫并具有一可逆向成形的外皮壳，其填充了颗粒物。这样就在机加工期间，具体地在铸造牙压痕和牙工艺模型期间使得工件占有空间并独立地定向定位。
在PCT/CH00/00623中描述了一种自动化机加工工具，该工具用于测量制备模型和制造基础骨架，特别地用于精确三维结构的牙冠和/或牙桥的设计。这种机加工工具包括带有转轴的机械框架或机械壳体，用于在一侧面上支承该坯件和在另一侧面上支承该制备模型；至少一个机加工单元，至少一个测量或数字化单元以及一个电子计算和用于所有驱动构件的控制单元。具有三个在x，y和z方向上移动的三个轴的运动单元构造得适于机加工单元和测量单元。该制备模型的数字化处理和该毛坯件的机加工处理是在同一机加工工具上但在不同的时间上完成的。在对该毛坯件机加工之前，用于该毛坯件的机加工路线是从所述已确定和贮存的数字化数据、预先设定的特定材料的尺寸要素和该工具几何结构计算得出的。
鉴于这种现有技术观点，就能够确定，还没有公知的令人信服的特殊用于牙制备模型保持装置；仅仅有了初步的辅助解决方案。
为此，本发明的目的是提供一种开头所述类型的保持装置，其中该制备模型的独特性和其复杂的结构形状是特别考虑到的。该制备模型必须是不用底切(或切凹槽)结构就可固定的。另外，还提供一种在其保持装置中定位制备模型的方法。
依据该装置，上述目的按照本发明是如此实现的该保持装置包括一个带孔的机加工稳定框架，这些孔间隔地配置，其中这些可在轴向上移动的保持销中的至少两个锁定，这些保持销在端表面上通过一粘接剂连接到该制备模型上，模型相对一确定位置以没有切槽的方式对准定位，并将模型刚性和无应力地固定在框架上，然后该装备好的框架就可以按此方式夹紧在该测量机器中，即通过在机器一侧上的夹紧适配器固定防止滑动和转动。该保持装置的特别的和另外的具体实施例是从属相关的权利要求书的技术方案。
该保持销的位置和数目根据本技术领域中熟练人员的经验和/或优化设计的计算确定。这些具体地依赖于该制备模型的形状和尺寸。上述的相对该制备模型的定位通过该夹紧适配器和例如压平结构来确定。
经验和/或计算结果最好也要考虑到。该由毛坯件加工成的工件的所述固定腹板的位置和尺寸，在以后或同时地也是通过测量该保持销来确定。这个毛坯件必须在机加工期间确保固定。
按照本发明应用的所述框架可设置为不同的形状、宽度、长度和横截面形状。这个框架也可设计成闭合的或U-形的结构，该两个侧边最好是延伸超过该制备模型的整个长度。
该框架适宜由例如铝或铝合金的金属或如聚碳酸酯树酯(Macrolon)机械刚性的塑料制成。该用于制备模型的保持销可由相同材料构成或另外的机械刚性塑料制成。
在设计为方形或矩形的刚性框架情况下，该通孔最好通常以有规则的间距方式配置得分布于该整个框架上。在那些对于固定该制备模型来说是重要的地点上，也可以切削多个通孔。
这些通孔的纵轴线基本延伸在该框架的中心平面上，在各种情况下适合垂直于该相关框架构件的内平面。很明显，这些通孔的纵轴线也可单独地或可以成组方式地安置在该已述平面的外部和/或以另外方式倾斜地配置。
实质上重要的是，这些保持销可沿着它们的纵轴线自由移动，以使该框架和制备模型之间的距离最佳地桥接。
可回转的圆柱件，最好带有相对于该框架平行或垂直延伸的纵轴线，或球窝连接头可装设在该框架的一个或多个位置上，并在各种情况下具有至少一个可定位的保持销。
对于更复杂的制备模型，优选方式是该框架至少部分地设置为两个构件，其中至少一个设计为例如横截面是燕尾形、I形或T形的固定导引轨道和至少一个在其(前一个)上可滑动的可锁定滑块，同时具有至少一个用于一保持销的通孔。依此方式，该通孔沿着框架的定位不仅需要是在特定位置上，而且可以是连续可调节的。
按照另外的具体实施例，可回转的圆柱件可构造为如上面形成的滑块，最好具有平行于或垂直于该框架延伸的纵轴线。
至少一个可转动的和纵向可移动的并带有至少一个通孔的中空圆筒滑块也可配置在圆柱固定导轨上。依此获得进一步的自由度；该保持销不仅可以在该框架的一个方向上移动，而且还可以作垂直于框架的回转。
最后，按照第三种变型，至少一个球窝连接头可安装在一个或多个滑块中，因此该保持销不仅可以在纵向上移动而且也可以在任意方向上作回转。
该滑块和该回转圆柱件及球窝连接头两者都可以通过本身已公知的装置，具体为固定螺钉锁定在任何位置上。
关于将制备模型定位在保持装置中的方法，按照本发明该目的是如此实现的将框架和制备模型固定在该测量机器的外边，确定该保持销的数目和位置，将销子导入该相关的孔中并用施加到该端表面上的粘接剂安置到该制备模型的表面上以及将所有的保持销和它们的支持物固定在框架上。该装备好的保持装置当粘接剂一旦固化后就显露出来。然后可将保持装置夹紧在该测量机器的预定位置上。
对本发明实质上重要的是，该保持销不挤压在该制备模型的表面上，而是安置得没有施加压力，因此无应力产生。
该保持销的特别简单和因此为优选的固定是通过将一些蜡或粘接剂浸渍(stippling)到该框架的相关构件上实现的。然而，所有的固定螺钉和类似的固紧措施都是张紧的。
如已描述的那样，该制备模型和保持销一起测量。首先，该制备模型的一个侧面测量，然后将夹紧到测量机器的旋转轴上的保持装置转动，进而测量该制备模型的第二侧面或使之数字化。
按照本发明的保持装置具有许多优点-该制备模型的独特性通过在固定位置上的变化可能性而完全考虑到；-该无切槽的制备模型的对准定位可以在该测量机器的外边实现并且因此不会由于观察和运动的受限的可能性而受到妨碍；-该保持装置可以在该制备模型的加工之后再应用。
现在将借助附图中表明的而且是从属权利要求书的技术方案的具体实施例更加详细地描述本发明。该附图示意地表明
图1是闭合框架的透视图；图2是开式框架的视图；图3是闭合框架带有一制备模型的视图；图4是图3的横截面侧视图；图5是插入到框架中的一保持销的剖开视图；图6是图5的变型方案；图7是图5的另一变型方案的部分平面视图；图8是通过带有球窝连接的框架的截面图；图9是通过两构件框架的截面图；图10是图9的视图；图11是通过两构件框架的变型的截面图；图12是沿着框架的所述纵向中心平面的部分截面图；图13是按照图12中XIII-XIII的截面图；图14是图12的变型方案；以及图15是按照图14中XV-XV的截面图。
图1示出了根据本发明的保持装置的闭合框架10。该框架10由一种铝合金构成并具有机械稳定性。用于在图1中未示出的保持销的孔12以有规则的间距a设置并分布在该具有矩形基本形状的框架10的整个周边上。该孔12垂直于该框架10的内表面14延伸，该孔的纵轴线A设置在该框架的中心平面上。夹紧适配器16设有凸缘地安置在该框架的纵向侧中央的机器一侧。这个夹紧适配器16固紧在一特定位置上以便固定在测量机器(未示出)的转轴上防止滑动和转动。按照一个变型方案，该夹紧适配器16设有凸缘地安置在该框架10的狭窄侧的中央处。
图2示出了开口式、基本U形的框架10。该框架10的两侧是与所述闭合框架的狭窄侧有近似相同的长度。在该框架的用虚线示出的孔12中，两个保持销插入不同的深度，并且每个都用固定螺钉20所固紧。因为这种低的有效作用力，该框架就不必是很刚性的结构设计。按照图2的开式框架10就提供了改进的可及性以及接纳很弯的制备模型的能力。至多，该保持销18的定位相对闭合框架10而言稍微受限制了。转动防止装置17设置在该夹紧适配器16上，并设计为压平结构或销栓的形式，因此代表了预定的指示器以用于该保持装置的无底切结构地定位。
图3示出了单独制造的三维制备模型22，其由蜡制成，而在本案中为基础骨架模型，它用三个柱状保持销18固紧在矩形框架10中。该框架在本案中由塑料构成，并且其长度是50mm而宽度为30mm以及具有矩形的容槽为42mm长和22mm宽。该框架的横截面是高度为6mm和宽度为4mm的矩形。五个通孔12构成在该框架10的狭窄侧上，六个孔12在有夹紧适配器16的纵向侧上，以及七个孔12在相对的纵向侧上。这些孔12的每个的直径为1.25mm。三个直柱状保持销由塑料制成，并有1.2mm的直径，它们推入穿过三个预定孔12。该制备模型22一开始就不用底切(一般指切凹槽)结构地对准，因此一个研磨工具就能够从一个方向、其机加工方向尽可能地加工该表面。该制备模型22最好是以该空腔24对准定位，由于这部分表面代表了最困难和对质量起决定的部分。该制备模型22精确保持在这一对准的位置上，而该框架10用保持销18和所述在制备模型22周围的空槽来安置。这些保持销18小心地沿着它们的轴向A推入直至它们以施加到该端表面上的粘接剂34(蜡)接触该制备模型22为止，还因此蜡粘到上面。
该保持销18是中央地和末端地连接到该两个小盖帽25的外侧面上并舌向地至该牙桥件26。该保持销18通过固定螺钉20(未示出)固定到框架10上。
这个装备了保持销18和插置了制备模型22的框架插入到测量机器中，其方式是通过在机器一侧上的所述夹紧适配器16固定成防止滑动和转动。该夹紧适配器16最好具有一个标志，例如压平结构或横向销，这样它在该测量机器中采用预定的位置。
在夹紧以后，该制备模型22就可以开始在一侧面上然后在另一侧面上测量。该保持销18与该制备模型22一起测量并且适用于在以后从一毛坯件上去除材料期间可靠地承受所述机械加工力。该固定力在测量期间是较小的，主要是加速力，重力和至多为触觉测量发生的压力。在测量之后，该框架10和制备模型22要从测量机器中取出，则松开该固定螺钉20而该保持销18通过转动从该制备模型22分离。该框架10和该保持销18可重复应用，无论它们是由金属构成和/塑料制造都如此。
在插置期间，如已描述的，粘接剂34施加到该保持销18的所述端表面上，通常为蜡或一种热力粘接剂，其将施加了(粘接剂的)该保持销18固定到该制备模型22上。即使该销子18已插入在该通孔12中了，该粘接剂34也可随后在与制备模型22接触前不久施加到该保持销18上。
从该框架10向外伸出的保持销18最好是切断为与该表面齐平。
按照图5的具体实施侧，孔12制有内螺纹。保持销18则设有外螺纹28并可拧入上述孔中。对角的缝槽30可允许用改锥如通过一双箭头32表示地转动该保持销18。第二个双箭头33表示该保持销18的轴向运动的方向。
按照图6的变型方案，保持销18有间隙(松动配合)地插入到该框架10的孔12中。它就可以自由地在该轴向方向A上移动，并且这个通过该双箭头33表示。而固定作用是通过粘接剂34实现的，如蜡或一种粘接剂，它部分地渗入到位于框架和保持销之间的间隙中，并因此确保良好的固定作用。
图7中观看的方向就是该保持销18的纵方向，亦即松动地插入到框架10的孔12中的方向。此处该保持销18是通过固螺钉20来固定的。
所述这些固定可能方式是可以自由组合的。重要的特性是，该保持销18可以通过在它们的轴向A上移动而推进到该制备模型22(图3)上，而且可以安置在那里和然后固定在框架中。
按照图8的另一变型，一保持销18可通过球窝连接头36安装在框架10的对应的连接窝38中。该保持销18可在将制备模型22固紧期间(图3)在轴向A上插置，并且由于该球窝连接36的可转动的性能是可在两个方向上回转，这两个方向是相互线性无关的，其通过两个交叉的双箭头40表示。一旦该粘接剂34已固化到该制备模型22的表面上(图3)，该带有粘接剂34保持销18就固定在该球窝连接头36的中央孔42中，然后该球窝连接头36用固定螺钉44锁定。凹槽60则限制了该保持销18在所述双箭头40的方向上的回转区域。
图9表明通过两构件框架10的横截面。滑块48可滑动在固定导引轨道46上，滑块可通过燕尾导引件49保持。该滑块48可以沿着该燕尾导引件49自由地移动，并且可以通过固定螺钉50而锁定在任何位置上。球窝连接头36或可回转的圆柱件52安装在该滑块48的对应的凹槽中。该保持销18可轴向上沿双箭头33的方向A移动，因此它可以用其覆盖了粘接剂34的端表面带至该框架的任一位置上。在所述双箭头33的方向上的移动是通过上述设计限制的。一旦该粘接剂34已固化在该制备模型22(图3)上，用于该保持销18的粘接剂34，用于该球窝连接头36或可回转圆柱件52的固定螺钉44和用于箭头54的方向上移动滑块48的固定螺钉50就发生了锁定作用。
图10示出了从其他方向上看具有图9的球窝连接36的变型方案。
图11了另外的具有圆柱横截面的固定导引轨道46的和具有中空圆筒滑块48的具体实施例，滑块可自自地在上面移动和转动。该滑块48的移动是在双箭头54的方向上进行的，而转动是在双箭头58的方向上发生的。该保持销可以在轴向A的双箭头33方向上移动，因此它们的端表面就可以在该制备模型22的表面上找到任一地点(图3)。一旦该粘接剂34己经固化在该制备模型22的表面上，该固紧螺钉44和50就可拧紧，于是将保持销18和滑块48固定。
图12，13示出了具有一回转轴S并安装在框架10中的圆柱件52，该回转轴S在框架平面上延伸，该回转轴S还平行于该相关内表面14延伸。保持销18是纵向可移动地导引在该圆柱件52中的，其可以在双箭头58的方向上回转，并可用粘接剂34固定。该在双箭头58的方向上的回转运动通过凹槽60的尺寸和圆柱滚子轴承62来限制。该圆柱件52的回转位置则通过固定螺钉44来限制。
图14，15基本上对应于前面两个附图。然而，该圆柱件52的轴线S垂直于框架平面延伸，且平行于相关内表面14。
显而易见，每个具有多于一个的保持销14的圆柱件也可以安排在按照图12-15的所有具体实施例中。
权利要求
1.保持装置(56)包括单独的通过牙科技术制造的制备模型(22)和用于将该装置央紧在测量机器中的装置，其特征在于，保持装置(56)包括一具有以间距(a)配置的通孔(12)的机械上稳定的框架(10)，其中锁定至少两个可在轴向(A)上移动的保持销(18)，该保持销(18)可在端表面上通过粘接剂(34)连接到该制备模型(22)上，该模型可不通过底切结构对准定位，并且将它刚性和无应力地固定到框架(10)上，以及该装备了的框架(10)就可以如此方式夹紧到该测量机器中，即通过在机器一侧上的夹紧适配器(16)固定成防止滑动和转动。
2.如权利要求1所述的保持装置(56)，其特征在于，该框架(10)设置为闭合式或U形，并具有延伸得基本超过该制备模型(22)的尺寸的侧边。
3.如权利要求1或2所述的保持装置(56)，其特征在于，该框架(10)是方形的或矩形的结构设计并最好由金属或塑料制成。
4.如权利要求1-3任一项所述的保持装置(56)，其特征在于，该通孔(12)在该框架平面上延伸，最好是在相对该框架(10)的相关构件的内表面(14)的垂直的方向(A)上。
5.如权利要求1-4任一项所述的保持装置(56)，其特征在于，该保持销(18)设计为在该制备模型(22)的区域内是直线的或弯曲的，并且最好是一种蜡、粘接剂或容易固化的制模塑料作为粘接剂(34)施加到所述端表面上。
6.如权利要求1-5任一项所述的保持装置(56)，其特征在于，该保持销(18)的直线区域的至少一部分具有外螺纹而该对应的通孔(12)具有内螺纹以及固定螺钉(20)或粘接剂(34)设置在该框架(10)上。
7.如权利要求1-6任一项所述的保持装置(56)，其特征在于，该框架(10)至少部分地设置为两个构件，包括固定的导引轨道(46)和可锁定的滑块(48)，该滑块(48)包括至少一个用于该保持销(18)的通孔(12)。
8.如权利要求7所述的保持装置(56)，其特征在于，滑块(48)设置成可纵向地在最好为燕尾形、I形或T形的固定导引轨道(46)上移动，同时具有可锁定的、可回转的圆柱件(52)或球窝连接头(36)，该连接头位于对应的连接窝(38)中并具有一用于该保持销(18)的通孔。
9.如权利要求7所述的保持装置(56)，其特征在于，中空圆柱件以及可转动的滑块(48)具有至少一个用于该保持销(18)的孔，该滑块设置在圆柱设计的固定导引轨道(46)上。
10.用于将制备模型(22)定位在权利要求1-9任一项所述的保持装置(56)中的方法，其特征在于，将框架(10)和制备模型(22)固定在测量机器的外边，确定保持销(18)的数目和位置，将保持销(18)插入相关的孔(12)中，并用施加到端表面上的粘接剂(34)将该保持销安置到制备模型(22)的表面上，将所有的保持销(18)锁定以确保防止移动和转动的固定，以及一旦该粘接剂(34)已固化了，则可显露该装备好的保持装置(56)。
全文摘要
本发明涉及一种保持装置(56)，其可以与一个通过牙科实验技术制造的单独制备模型(22)一起支承在一测量机器中。该保持装置(56)具有一个机械上稳定的带有以间距(a)配置的孔(12)的框架(10)，其中至少两个保持销(18)可锁定，它们可至少在轴向(A)上移动。该保持销(18)在其前端与制备模型(22)无切槽地通过粘接剂(34)相连接，并且它们将该模型刚性无张力地固定在框架(10)中。该加载的框架(10)可通过机器一侧上的支承适配器(16)以防滑和防转动的方式支承在该测量机器中。该制备模型(22)和框架(10)固定在该测量机器的外面。确定保持销(18)的数目和位置，这些销子插入到各自的孔(12)中，粘接剂(34)施加到销子的前端上，并将销子安置在制备模型(22)的表面上，并将所有保持销(18)锁定，以使它们不能移动或转动。一旦该粘接剂(34)固化了，就将该装备好的保持装置(56)显露出来。
文档编号A61C13/00GK1479594SQ01820461
公开日2004年3月3日 申请日期2001年12月3日 优先权日2000年12月12日
发明者F·费泽尔, L·高克勒, P·科赫尔, H·吕蒂, P·谢雷尔, H·赫尔霍德, P·克罗伊德尔, S·费歇尔, , F 费泽尔, 抟恋露, 斩 , 死, 舻, 锥 申请人:苏黎士高等院校非金属材料联盟