DE19612699C1 - Rohling zur Herstellung eines zahntechnischen Formteils - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rohling zur Herstellung eines zahntechnischen Formteils entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein derartiger Rohling ist beispielsweise in der EP 0 160 797 A1 be­ schrieben. Der Rohling besteht dort aus einem Rohlingkörper aus Zahnrestaurationsmaterial, aus welchem das eigentliche zahntechnische Formteil (Inlay, Onlay, Brücke, od. dgl.) her­ ausarbeitbar ist und einem mit dem Rohlingkörper verbundenen Halteansatz. Sinn und Zweck des Halteansatzes ist, den Roh­ ling immer in einer eindeutigen Lage mittels Anschlagflächen in dem Bearbeitungsgerät einspannen und gleichzeitig den Roh­ ling exakt zentrieren zu können. Der Halteansatz enthält hierzu mindestens eine Anschlagfläche zur Festlegung der Win­ kellage sowie an seinem dem Rohlingkörper zugewandten Ende eine für das Schleifwerkzeug freiliegende, mindestens ab­ schnittsweise zylindrische und zur Zylinderachse konzentrisch angeordnete Referenzfläche. Die Referenzfläche besitzt inner­ halb einer engen Toleranz einen vorbestimmten radialen Ab­ stand zur Achse des Halteansatzes und dient dazu, die Lage und das kritische Maß des Bearbeitungswerkzeuges, z. B. den Durchmesser der Schleifscheibe, bestimmen zu können. Dieses Eichen, d. h. Festlegen des Bezugspunktes des Werkzeuges, er­ folgt, indem man das Werkzeug vor Beginn einer Bearbeitung an die Eichstelle mit der eng tolerierten Referenzfläche anfährt bzw. diese touchiert.

Der Halteansatz muß bei dem bekannten Rohling sehr präzise gefertigt werden, um die geforderte Genauigkeit von ± 0,01 mm einhalten zu können. Der Halteansatz ist somit ein ferti­ gungstechnisch hochwertiges Teil; einfache Herstellungsver­ fahren, wie beispielsweise Spritzgießen, Schlagpressen, Druckgießen, Metallsintern, od. dgl., kommen deshalb zur Her­ stellung des Halters nicht in Betracht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu­ grunde, einen Rohling anzugeben, bei dem sich der Halteansatz preiswerter erstellen, dennoch aber die Genauigkeit der er­ forderlichen Referenz- bzw. Touchierfläche bei Minimierung der Herstellungskosten erhöhen läßt.

Dadurch, daß bei dem vorgestellten Rohling die Funktionen Halten einerseits und Touchieren der Refe­ renzflächen andererseits voneinander getrennt sind, läßt sich der Halteansatz selbst sehr preiswert erstellen. Aber auch das die Referenzfläche beinhaltende Teil auf dem dem Haltean­ satz gegenüberliegenden Ende des Rohlingkörpers kann relativ preiswert hergestellt werden. So kann das Teil vorteilhafter­ weise aus einem Stangenmaterial abgelängt werden. Alternativ kann auch ein Präzisionspaßstift oder eine Lagerrolle verwen­ det werden. Das Teil kann auf den Rohlingkörper aufgesetzt werden ohne daß dabei eine exakte Positonierung zur Zylinder­ achse des Halteansatzes notwendig ist. Als einfachste Lösung wird vorgeschlagen, ein kreiszylindrisches Paßteil vor­ zusehen; denkbar ist es aber auch, ein quaderförmig oder ähnlich ausgebildetes Teil zu verwenden. Bei einer dann vorhandenen niedrigeren Symmetrie des Paßteils können unter Umständen mehr als zwei Touchierun­ gen zur Kalibrierung erforderlich sein.

Die Erfindung fußt auf der Erkenntnis, daß alleine die Dreh­ achse der Bearbeitungsmaschine die einzig wichtige Bezugs­ größe für die Werkzeuglage und -größe ist. Zur Festlegung der Größen- und Lagebestimmung des Werkzeuges, welches üblicher­ weise durch Anfahren (Touchieren) von wenigstens zwei eng to­ lerierten Referenzflächen geschieht, braucht deshalb nicht, wie bisher, der Halteansatz herangezogen und dieser in einem relativ aufwendigen Verfahren hergestellt zu werden. Es ge­ nügt vielmehr ein vom Halteansatz unabhängiges Paßteil, wel­ ches nur für sich gesehen, eng toleriert sein muß. Dieses Paßteil kann dann, ohne Einhaltung größerer Maßhaltigkeit auf dem Materialrohlingkörper befestigt werden. Obgleich das Paßteil im einfachsten Fall nur zwei einander gegenüberlie­ gende Referenzflächen aufzuweisen braucht, die einen defi­ nierten Abstand haben, ist es zweckmäßig und vorteilhaft, ein zylindrisches Paßteil mit kreisförmigem Querschnitt vorzuse­ hen. Die Lage und das kritische Maß des Bearbeitungswerkzeu­ ges, z. B. der exakte aktuelle Durchmesser einer Schleifschei­ be bzw. der Abstand der Schleifscheibe oder eines Fin­ gerfräsers zur Drehachse der Bearbeitungsmaschine kann so, bei bekanntem Abstand den die beiden Referenzflächen zuein­ ander haben, mathematisch leicht ermittelt werden.

Mehrere Ausführungsbeispiele des Rohlings werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform des Rohlings im Längsschnitt. Der eigentliche Rohlingkör­ per, der aus einem in der Zahntechnik üblichen Material, z. B. Keramikmaterial, besteht und aus dem durch Materialabtragung später das Formteil gefertigt werden soll, ist in der Figur mit 1 bezeichnet. Seine Form ist zylindrisch, im Querschnitt zweckmäßigerweise kreis- oder rechteckförmig. Die Abmessungen sind relativ grob toleriert, wodurch der Fertigungsprozeß (Pressen, Gießen, Sintern, od. dgl.) nicht erschwert wird, ty­ pischerweise liegen die Toleranzen im Bereich ± 2/10 mm.

Am einen stirnseitigen Ende des Rohlingkörpers 1 schließt sich in bekannter Weise ein mit 2 bezeichneter Halteansatz an. Der Halteansatz 2 weist einen kreiszylindrischen Flansch 2a auf, mit einer Dicke, die hinreichend ist, um eine sichere Befestigung am Teil 1, beispielsweise durch Klebung, zu er­ möglichen. Der Aufnahmeschaft 2b ist so bemessen, daß er in eine vorbestimmte Aufnahme der Bearbeitungsmaschine paßt. Die Toleranz der Durchmesser von 2a und 2b kann so gewählt wer­ den, daß eine kostengünstige Herstellung möglich ist. Typi­ scherweise kann diese ebenfalls bei ± 2/10 mm liegen. Das Verbinden der Teile 1 und 2 unterliegt keinen speziellen For­ derungen der Einhaltung an Zentrizität bzw. Konzentrizität. Sie darf im Bereich der vorerwähnten groben Toleranzen von ± 2/10 mm liegen. Demnach kann der Halteansatz 2 nach einem sehr preiswerten Verfahren, wie das eingangs erwähnte Spritz­ gießverfahren, hergestellt werden.

Dem Halteansatz 2 gegenüberliegend ist auf dem Rohlingkörper 1 ein Paßteil 3 aufgesetzt. Das Paßteil 3 dient zur Größen- und Lagenbestimmung des Bearbeitungswerkzeuges und ist im Ge­ gensatz zu dem Halteansatz 2 eng toleriert, d. h. die Ferti­ gungsmaße liegen typischerweise in einem Toleranzbereich von ± 1/100 mm. Vorteilhafterweise findet ein aus Metall gefer­ tigter Kreiszylinder Anwendung, wobei der Zylinderdurchmesser an sich beliebig wählbar ist. Der Paßkörper 3 wird mittig auf den Materialrohlingkörper 1 aufgesetzt, wobei aber keine spe­ ziellen Anforderungen an Konzentrizität zu den Teilen 1 und 2 bestehen. Wesentlich ist nur, daß (an wenigstens zwei um 180° gedrehten Stellen) eine Parallelität der Zylinderflächen ge­ geben und der Abstand dieser Flächen zueinander (Maß x in Fig. 1) bekannt ist. Die Verbindung der Teile 1 und 3 kann durch Kleben erfolgen.

Durch vorbestimmte Kombination einer Abstufung kann das Paßteil 3 auch zur Typenerkennung herangezogen werden.

Die Fig. 2 zeigt eine Variante, bei der der Rohlingkörper 1 einen zapfenförmigen Fortsatz 1a aufweist, der mit einem Überzug 4 aus zähem Material (Kunststoff oder Metall) verse­ hen ist. Letzterer dient dazu, einen Bruch beim Befestigen des Rohlings in der entsprechenden Haltevorrichtung der Be­ arbeitungsmaschine zu vermeiden. Die maßlichen Anforderungen des Halteansatzes 1a, 4 liegen auch hier im Bereich von ± 2/10 mm, d. h. der Halteansatz braucht auch hier nicht eng to­ leriert zu sein.

Die Fig. 3 zeigt eine weitere Variante, bei der der Haltean­ satz 1a gleich den erforderlichen Abmessungen der Aufnahme­ einrichtung der Bearbeitungsmaschine angepaßt ist. Eine sol­ che Ausbildung ist dann angezeigt, wenn die entsprechende Haltevorrichtung so gestaltet ist, daß sie zur Aufnahme von Halteansätzen aus Zahnersatzmaterial geeignet ist.

Die Fig. 4 schließlich zeigt eine Version, bei der Haltean­ satz (1a), Rohlingkörper (1b) und Paßteil (1c) aus ein und demselben Material gefertigt sind. Eine solche Variante kommt insbesondere dann zum Tragen, wenn es technisch möglich ist, enge Toleranzen, wie sie für das Paßteil 3 erforderlich sind, bei den verwendeten Materialien leichter einzuhalten bzw. die Materialien mit den erwähnten engen Toleranzen leichter bear­ beiten zu können.

Wie eingangs bereits angesprochen, sind hinsichtlich der Ge­ staltung der Konturen des Paßteils 3 verschiedene Modifika­ tionen möglich. Außer den in den Ausführungsbeispielen be­ schriebenen zylindrischen Paßteilen, die den Vorteil haben, daß sie praktisch aus einem Stangenmaterial, welches die vor­ genannten engen Toleranzen aufweist, abgelängt werden können, und daß typischerweise nur zwei Touchierungen unter zwei Win­ keln der Werkstückachse erforderlich sind, ist es ebenso mög­ lich′ quaderförmige Paßteile oder anders gestaltete Paßteile vorzusehen. Wie schon darauf hingewiesen, besteht lediglich die Bedingung, daß wenigstens zwei einander gegenüberliegende Referenzflächen vorhanden sein müssen die eng toleriert sind und die zueinander einen genau definierten Abstand aufweisen.

Claims (8)

1. Rohling zur Herstellung eines Formteils, das zu Ersatz oder Restauration eines oder mehrerer Zähne durch Materialab­ tragung mittels mindestens eines in einer Bearbeitungsmaschi­ ne eingespannten Werkzeuges benutzt werden kann, umfassend einen Rohlingkörper (1) aus Zahnrestaurationsmaterial aus welchem das Formteil mittels des Werkzeuges herausarbeitbar ist, einen Halteansatz (1a, 2) zur Halterung des Rohlingkör­ pers in der Bearbeitungsmaschine sowie eine eng tolerierte Referenzfläche, gegen die das Werkzeug zum Zwecke einer Kali­ brierung anfahrbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die eng tolerierte Referenzfläche an dem dem Halteansatz (1a, 2) gegenüberliegenden Ende des Roh­ lingkörpers (1) angeordnet ist und mindestens zwei Flä­ chenelemente enthält, die zueinander einen definierten, eng tolerierten Abstand (x) haben.

2. Rohling nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Flächenelemente Teile eines Kör­ pers mit kreiszylindrischem Querschnitt sind.

3. Rohling nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf den Rohlingkörper (1) ein die Flächenelemente beinhaltender separater Paßkörper (3) mit kreiszylindrischem Querschnitt aufgesetzt ist.

4. Rohling nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Paßkörper (3) aus einem abge­ längten Stangenmaterial gebildet ist.

5. Rohling nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Paßkörper (3) aus einem Paßstift oder einer Zylinderrolle gebildet ist.

6. Rohling nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zumindest die Flächenabschnitte Be­ standteil des Rohlingkörpers (1) sind.

7. Rohling nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Halteansatz (1a), Rohlingkörper (1b) und Paßkörper (1c) aus dem gleichen Material bestehen.

8. Rohling nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Halteansatz (1a) und Rohlingkörper (1b) aus dem gleichen Material bestehen und der Paßkörper (1c) auf den Rohlingkörper aufgeklebt ist.