Печь для обжига керамических зубных протезов

(51)5 А 61 С 9/00 ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ( СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) ПЕЧЬ ДЛЯ ОБЖИГА КЕРАМИЧЕСКИХ ЗУБНЫХ ПРОТЕЗОВ(57) Изобретение относится к зубопротезнойтехнике и может быть использовано при изЯ 01607795 А 1 2готовлении керамических зубных протезов. Цель изобретения - обеспечение заданного режима обжига непосредственно в зоне размещения протезов, что достигается особой формой крепления нагревательной камеры 1 и выбором места расположения датчика 22 температуры. Кроме того, в систему управления, кроме блока задания, блока загрузки и выбора режимов, блока регулирования температуры, введен блок синхронизации температурно-временных режимов. Конструкция печи позволяет обеспечить стабильность и линейность температурно-временных характеристик в каждой зоне структурных превращений керамических протезов. 7 ил.Изобретение относится к медицинской технике, а именно к зубопротезному оборудованию, и может быть использовано при индивидуальном протезировании в условиях стоматологической поликлиники.Цель изобретения - обеспечение заданного режима обжига непосредственно в зоне размещения протезов.На фиг. 1 изображена печь для обжига керамических зубных протезов, сечение; на фиг, 2 -- структурная схема элементов управления печи; на фиг. 3 - технологическая диаграмма работы печи, отражающая изменение температуры; на фиг. 4 структурная схема счетчиков делителей управляющего сигнала; на фиг. 5 - структурная схема блока регулирования температуры; на фиг. 6 диаграмма работы компаратора олока регулирования температуры; на фиг. 7 - диаграмма работы счетчика дели- геля блока синхронизации.Печь состоит из цилиндрической нагревательной камеры 1, выполненной в форме вертикального колпака, 1 агревательная камера 1 имеет рабочую полость 2 с нагревателями 3 и теплоизоляцией 4. Камера 1 в верхней своей части в центре симметрии имеет крепление 5, выполненное в виде винтового зажима 6, подвешенного и прикрепленного к горизонтальной консоли 7, взаимодействующей с вертикальным подъемным механизмом, управляемым программным шкафом 8.На панели управления шкафа 8 имеется табло индикатора 9 температуры, индикаторная лампочка 10 нагрева камеры, индикатор 11 времени, ручка 12 установки задания температуры, индикаторная лампочка 13 нахождения изделия в периоде обжига, задатчики 14 времени периодов обжига (зоны структурных превращений), кнопка 15 контроля температуры, кнопка 16 включения и выключения системы охлаждения камеры, кнопка 17 пуска программы, кнопка 18 прерывания цикла обжига на любом этапе и возврата печи в исходное положение.Все элементы печи смонтированы на основании 19, на нем же в донной части камеры смонтированы поддон 20 печи с рабочим столиком 21, в котором установлен датчик 22 температуры.Элементы управления печи (фиг. 2) включают блок 23 задания, блок 24 загрузки и выбора режимов, блок 25 синхрониза ции температурно-временных хара ктеристик, блок 26 регулирования температуры с датчиком 22 температуры. Блок 23 задания состоит из узла 27 запуска работы устройства, узла 28 установки времени, узла 29 включения вакуумной системы, индикатора 30 текущего времени, узла 31 ручного включения охлаждающей системы, узла 32 установки температуры, узла 33 контроля температурной уставки,10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 индикатора 34 температуры, аналого-цифрового преобразователя 35.Блок 24 загрузки и выбора режимов служит для выдачи команд на выключение вакуумной системы в текущей зоне, на включение охлаждающей системы. Блок состоит из триггера 36 пуска, регистра 37 сдвига п а мяти номера текущей временной зоны, триггера 38 включения охлаждающей системы цифрового преобразователя 39, реверсивного двоичного счетчика 40, узла 41 включения механизма подъема нагревательной камеры, узла 42 включения охлаждения системы, узла 43 включения вакуумной системы. Блок 24 загрузки и выбора режимов связан с электродвигателем 44 подъема нагревательной камеры, электродвигателем 45 блока охлаждения и электродвигателем 46 вакуумной системы.Блок 25 синхронизации состоит из первого программированного счетчика 47 делителя, второго программированного счетчика 48 делителя, двух счетчиков 49 и 50 зон превращения, генератора 51 пилообразного напряжения, генератора 52 синхроимпульсов.Блок 26 регулирования температуры состоит из коммутатора 53 напряжения, фильтра 54 низкой частоты, усилителя-сумматора 55, компаратора 56 напряжения, управляемого выпрямителя 57, датчика 58 температуры и нагревателя 59.Печь работает следующим образом, При включении печи на панели управления высвечивается значение температуры окружающей среды, на индикаторе 11 времени указывается нулевое значение времени. Нагревательная камера 1 находится в верхнем (поднятом) положении, и рабочий столик 21 доступен для загрузки,Оператор проводит программирование режима в следующем порядке. Устанавливает задание конечной максимальной температуры, для чего нажимает кнопку 15 контроля температуры и, не отпуская ее, устанавливает на индикаторе 9 температуры с помощью ручки 12 необходимое значение максимальной температуры обжига, после чего кнопку отпускает.На задатчике 14 времени первого периода (верхнее табло) устанавливает заданное время нахождения изделия в первой фазе, т. е. периоде нагрева протеза до максимальной температуры, тем самым задает скорость нагрева. Знак (+) или ( - ) в первом задатчике показывает наличие или отсутствие вакуума в первом периоде цикла.На задатчике 14 времени второго периода (среднее табло) устанавливает время выдержки протеза при максимальной заданной температуре, при этом первая левая цифра показывает минуты, правая цифра показывает десятые доли минуты, знак (+) или ( - ) показывает наличие вакуума в этом периоде.Нг задатчике 14 времени (нижнее табло) задает время третьей фазы остыванияпри закрытой камере, т. е. скорость остывания, знак (+) или ( - ) показывает наличие вакуума. Печь готова к проведению цикла обжига.Оператор проводит цикл обжига в следующем порядке. Подготовленный ранее протез устанавливает на рабочий столик 21, нажимает кнопку 17 пуска, которая запускаетпрограмму.10Подъемный механизм производит плавное опускание нагревательной камеры 1 дополного и герметичного закрытия. После герметизации нагревательной камеры на таблозадатчика 14 времени высвечивается значение времени первого периода процесса имигающая запятая производит отсчет секунд,горит индикаторная лампочка 13, показывающая, что протез проходит первую фазупроцесса обжига, включается вакуум-система. 20При нагреве нагревательной камеры 1 загорается индикаторная лампочка 10, а индикатор 9 температуры показывает значениетемпературы, на индикаторе 11 времени значение времени убывает от заданной величины до нуля.При достижении максимальной заданной температуры на индикаторе 9 температуры значение времени на индикаторе 11будет равно нулю, режим переходит во второй период фазовых превращений, загорает- ЗОся вторая индикаторная лампочка, показывающая, что протез проходит второй периодобжига, при этом первая лампочка гаснет,на индикаторе 11 времени высвечиваетсязначение времени, установленное на задатчике 14 времени (среднее табло), на индикаторе 9 температуры остается постояннозначение, соответствующее заданному, индикаторная лампочка 10 периодически загорается и гаснет.После выполнения задания второго периода обжига открывается электромагнитный 4 Оклапан и производится сброс вакуума, еслион предусмотрен по технологии, загораетсяиндикаторная лампочка, показывающая нахождение протеза в третьем периоде, вклюается система охлаждения, на индикаторе 4511 времени высвечивается время нахождения протеза в периоде остывания, индикаторная лампочка 10 периодически включается. После завершения установленноговремени на индикаторе 11 показывается нулевое значение, останавливается система ох Олаждения и производится автоматическийподъем нагревательной камеры 1,При выполнении описанных операцийпроцесса система управления работает следующим образом. Перед началом работыв блоке 23 задания с помощью узлов: временных уставок, включения вакуум-системы,температуры и узла контроля температурнойуставки устанавливают временные и температурные уставки, а также программу работы вакуумной системы. В исходном состоянии триггер 36 пуска запрещает работу генератора 52 и обнуляет регистр 37 сдвига памяти и счетчики 40, 47, 49, 48, и 50. При поступлении команды от узла 27 запуска триггер Зб устанавливается в рабочее состояние, при этом узел 41 включения механизма подъема включает электродвигатель 44 подъема н закрывает нагревательную камеру 1. Кроме того, в первый разряд регистра 37 сдвига памяти заносится логическая единица, которая, поступая на вход узла 28 установки времени, устанавливает код времени первой зоны на входах программируемых счетчиков 47 и 48. После включения триггера Зб генератор 52 начинает генерировать импульсы частотой 100 Гц, при этом начинают работать счетчики 49 и 50, с выходов которых поступают импульсы на счетные входы программируемых счетчиков 47 и 48. С выхода счетчика 48 импульсы с частотой, определяемой кодом времени зоны обжига, поступают на вход счетчика 40 блока 24 управления загрузкой и выбора режима, который начинает их накопление. Код накопленных счетчиком 40 импульсов поступает на вход цифроаналогового преобразователя 39, на выходе которого появляется аналоговое напряжение, пропорциональное входному коду и величине уставки температуры узла 42 установки температуры.Это напряжение поступает в блок 26 регулирования температуры на первый вход. усилителя-сумматора 55, на второй вход которого поступает напряжение с выхода фильтра 54 низкой частоты, но с другим знаком. Эти два напряжения суммируются и разница между ними с выхода усилителя-сумматора 55 поступает на первый вход компаратора 56 напряжения, на второй вход которого от генератора 51 поступает пилообразное напряжение, при этом на выходе компаратора формируется широтно-модулированная последовательность (фиг. 6), управляющая выпрямитепем 57, причем длительность управляющего импульса тем больше, чем больше величина выходного сигнала на выходе усилителя-сумматора 55.Управляемый выпрямитель 57 передает энергию, пропорциональную длительности импульса входного сигнала, в нагреватель 59. Объем камеры 1 нагревается и воздействует на датчик 58 температуры, выполненный в виде термопары, которая подключена к входу фильтра 54 нижних частот. Таким образом, происходит регулирование и поддержание температуры в рабочей полости 2. Кроме того, напряжение с выхода фильтра 54 нижних частот поступает через коммутатор 53 на вход аналого-цифрового преобразователя 35 и передается на табло индикатора 34 температуры, показывая зна 160779551015 20 25 30 35 формула изобретения 40 7чение текущей температуры. В том случае, если необходимо проверить температурную уставку на входе цифрового преобразователя 39, то с помощью узла 33 контроля температурной уставки коммутатор 53 подключает к входу преобразователя 39 непосредственно величину температурной уставки. При этом на индикаторе 34 индицируется температура, которую должен достичь протез.Как показано на диаграмме (фиг. 3), научастке времени 0 - 1 температура в камере 1 линейно возрастает. В точке 1 происходит остановка возрастания температуры и на участке 1 - 12 происходит поддержание температуры на одном уровне, после/чего на участке 62 - 1 з происходит линейное уменьшение температуры в камере Такую же графическую форму будет иметь кривая управляющего напряжения на выходы цифрового преобразователя 39. Такая форма обеспечивается следующим образом. При установке в регистре 37 сдвига логической единицы в первом разряде счетчик 40 работает в режиме накопления импульсов и код числа импульсов на его выходе линейно возрастает во времени. После того, как в счетчике 47 истечет время первой зоны, в регистре 37 происходит сдвиг логической единицы во второй разряд, который останавливает работу счетчика и в течение продолжительности второй зоны на выходе счетчика 40 код не изменяется. После истечения времени второй зоны счетчик 47 производит очередной сдвиг регистра 37, который переключает счетчик 40 на вычитание импульсов, при этом на выходе счетчика 40 начинает уменьшаться код числа импульсов, что приводит к линейному уменьшению во времени входного напряжения на выходе цифрового преобразователя 39. Печь для обжига керамических зубных протезов, состоящая из цилиндрической на гревательной камеры с рабочей полостью и 8нагревателями, рабочего столика с поддоном, размещенными в донной части камеры, панели управления, элементов управления печи, включающих блок задания, блок загрузки и выбора режимов, блок регулирования температуры с датчиком температуры, отличаюшаяся тем, что, с целью обеспечения заданного режима обжига непосредственно в зоне размещения протезов, элементы управления печи дополнительно содержат блок синхронизации температурно-временных характеристик, а блок задания дополнительно имеет узел запуска, узел установки времени, узел включения вакуумной системы, индикатор текущего времени, выходы которых соединены с блоком загрузки и выбора режимов, узел установки температуры, индикатор температуры и аналогоцифровой преобразователь, соединенный с блоком регулирования температуры, а блок загрузки и выбора режимов включает в себя триггер пуска, регистр, триггеры включения охлаждающей системы, цифровой преобразователь, реверсивный двоичный счетчик, узел включения механизма подъема, узел включения системы охлаждения, блок включения вакуумной системы, при этом блок синхронизации первым входом соединен с триггером пуска блока управления загрузки и выбора режимов и имеет первый и второй программируемые счетчики делителя, два счетчика зон превращения, генератор пилообразного напряжения, генератор синхроимпульсов, при этом узел установки времени блока задания соединен с вторым входом блока синхронизации, первый выход первого счетчика делителя соединен с регистром блока загрузки и выбора режимов, второй выход - с и ндикатором текущего времени, а третий и четвертый выходы второго счетчика делителя соединены с реверсивным счетчиком блока загрузки и выбора режимов, выход генератора пилообразного напряжения соединен с блоком регулирования температуры, а датчик температуры размещен на рабочем столике непосредственно в зоне размещения протезов и взаимодействует с блоком регулирования температуры.Тупиц дарственного комитета по изобретениям и отк) 13035, Москва, )К - 35, Раушская наб. нно-издательский комбинат Патент, г. Ужг Редактор Н Заказ 3574 НИИПИ Госу Производстве ректор А. Обручарписноеытиям при ГКНТ СССд. 4/5од, ул. Гагарина, 10