KR20150115713A

KR20150115713A - Dental furnace with rotary table

Info

Publication number: KR20150115713A
Application number: KR1020150136418A
Authority: KR
Inventors: 이영종
Original assignee: 주식회사 디오에프연구소
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2015-10-14

Abstract

본 발명은 치과용 보철물 열처리 가공을 위한 가열로에 관한 것으로, 고온 가열이 가능한 열선들이 상기 가열로 내부 공간에 적은 숫자가 국부적으로 고정 배치되더라도, 열처리를 위한 보철물을 놓는 테이블을 가열로 내부에서 가열처리되는 동안 회전시켜서 상기 열선으로부터 보철물이 받는 열에너지를 보철물 전체에 골고루 분산시킴으로써 열처리 가공의 품질을 높일 수 있다. 이를 위해 본 발명은 가열로 내부에서 회전하는 로터리 테이블과 구동 모터, 로터리 테이블 전체를 가열로 내부공간으로 집어 넣고 빼는 리프터와 리프터 구동모터, 가열을 위한 열선과 열선에 전력을 전달하는 스위칭 디바이스, 온도 관리를 위한 온도센서, I/O장치부와 디스플레이부를 통해 사용자가 미리 입력한 가열 처리 과정을 제어할 제어부를 구비한다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating furnace for heat treatment of a dental prosthesis, wherein even if a small number of heat rays capable of heating at high temperatures are locally fixed in the space inside the heating furnace, The quality of the heat treatment process can be improved by uniformly dispersing the heat energy received from the heat ray on the entire prosthesis. To this end, the present invention provides a refrigerator comprising a rotary table and a driving motor rotating in a heating furnace, a lifter driving motor for lifting and lowering the entire rotary table into and from the heating furnace inner space, a switching device for transmitting electric power to heating and heating lines for heating, A temperature sensor for management, and an I / O device unit and a control unit for controlling a heating process input by the user in advance through the display unit.

Description

A dental heating furnace with a rotary table {Dental furnace with rotary table}

본 발명은 치과용 보철물을 열처리하기 위한 가열로에 관한 것으로, 열처리되는 보철물에 균일한 열에너지가 가해지도록 하는 가열로 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating furnace for heat treating a dental prosthesis, and more particularly, to a heating furnace and a method for uniformly applying heat energy to a heat treated prosthesis.

크라운, 인레이 등 치과용 보철물 시술에 있어서 세라믹 계열 재료들이 광범위하게 사용되고 있으며, 이러한 세라믹 계열 재료 보철물들은 환자 치아 형태로 수제작 혹은 기계 가공 등을 통해 형상이 제작된다. 형상 제작 과정에서는 가공 편의성을 위해 열처리 되지 않은 세라믹 재료를 사용하고, 형상 제작 이후에는 강도 보강, 표면처리 등을 위해 열처리 과정을 거치게 된다. 이러한 세라믹 치과 보철물들을 열처리하기 위해서는 1600도 수준까지 가열이 가능한 고온 가열로가 필요하다. 이러한 고온 가열을 위해서 SiC 혹은 MoSi2 계열 열선이 주로 이용되며, 이러한 고온 가열이 필요한 열선들은 상대적으로 가격대가 높아 가열로 내에 국부적으로 제한된 숫자만이 장착된다. 가열로 내부에 열선이 골고루 설치되지 못하고 국부적으로 설치되면 가열로 내부의 열분포는 균일성이 떨어지게 되고, 이는 열처리 품질을 떨어뜨리게 되는 원인이 된다. Ceramic materials are widely used in dental prosthesis such as crowns and inlays, and these ceramic material restorations are shaped into patient teeth by hand or machining. Ceramic materials that are not heat-treated are used for the convenience of processing in the process of forming the shape, and after the shape is formed, heat treatment is performed for strength reinforcement and surface treatment. To heat these ceramic dental prostheses, a high-temperature furnace capable of heating up to 1600 degrees is required. SiC or MoSi2-based heat rays are mainly used for such high-temperature heating, and heat beams requiring such high-temperature heating are relatively expensive and only a limited number is locally installed in the heating furnace. If the heat is not installed evenly inside the heating furnace and it is installed locally, the heat distribution inside the heating furnace becomes less uniform, which causes the quality of the heat treatment to be lowered.

치과용 보철물 열처리를 위한 가열로에 있어서, 보철물 재료로 세라믹 계열 재료가 보편적으로 사용되는 관계로 통상 1600도 정도의 고온까지 가열이 가능한 열선이 사용된다. 이러한 고온 가열 열선은 SiC, MoSi2 계열의 신뢰성이 높은 열선으로, 고가제품인 관계로 가열로 내부에 전체적으로 설치하기가 어려워 국부적으로 배치하여 사용된다. 고온 열선이 국부적으로 배치됨에 따라 보철물을 열처리할 때 보철물이 놓이는 위치에 따라 보철물의 각 부분이 받게 되는 열에너지에 차이가 발생해 부분적인 열수축률 차이가 발생해 크랙이 가거나, 형상이 변화되거나, 표면 색상이 균일하지 못하는 등의 열처리에 따른 보철물 품질 저하가 발생하게 된다. 본 발명은 고온 가열이 가능한 고가의 열선을 적게 사용하고도 열처리 품질을 높이기 위해서 가열로 내부에 로터리 테이블을 구비함으로써 열선이 국부적으로 배치되더라도 각 열선으로 부터 열처리 시간내 보철물에 가해지는 열에너지는 균일하게 함으로써 열처리 품질을 높일 수 있다. In the heating furnace for heat treatment of dental prosthesis, since a ceramic material is commonly used as a prosthesis material, a hot wire capable of heating up to a high temperature of about 1600 degrees is used. Such high-temperature heating wire is a highly reliable heat wire of SiC and MoSi2 series, and is difficult to install entirely inside the heating furnace because it is a high-priced product, and is locally disposed and used. Due to the localized placement of the hot wires, there is a difference in the thermal energy received by each part of the prosthesis depending on the position where the prosthesis is placed when the prosthesis is heat treated, causing a partial heat shrinkage difference, The quality of the prosthesis is deteriorated due to heat treatment such as inconsistency of color. The present invention provides a rotary table inside a heating furnace to improve the quality of heat treatment even when a small amount of expensive heating wire capable of heating at a high temperature is used. Thus, even if the heating coil is locally disposed, the thermal energy applied to the heating coil Thereby improving the quality of the heat treatment.

본 발명은 치과용 보철물 열처리 가공을 위한 가열로에 있어서, 고온 가열이 가능한 열선들이 상기 가열로 내부 공간에 적은 숫자가 국부적으로 고정 배치되더라도, 열처리를 위한 보철물을 놓는 테이블을 가열로 내부에서 가열처리되는 동안 회전시켜서 상기 열선으로부터 보철물이 받는 열에너지를 보철물 전체에 골고루 분산시킴으로써 열처리 가공의 품질을 높일 수 있다. 이를 위해 본 발명은 가열로 내부에서 회전하는 로터리 테이블과 구동 모터, 로터리 테이블 전체를 가열로 내부공간으로 집어 넣고 빼는 리프터와 리프터 구동모터, 가열을 위한 열선과 열선에 전력을 전달하는 스위칭 디바이스, 온도 관리를 위한 온도센서, I/O장치부와 디스플레이부를 통해 사용자가 미리 입력한 가열 처리 과정을 제어할 제어부를 구비한다. The present invention relates to a heating furnace for heat treatment of a dental prosthesis, wherein even if a small number of heat rays capable of heating at high temperatures are locally fixed in the space inside the heating furnace, the table on which the prostheses for heat treatment are placed is heated The quality of the heat treatment process can be improved by uniformly dispersing the heat energy received from the heat ray on the whole of the prosthesis. To this end, the present invention provides a refrigerator comprising a rotary table and a driving motor rotating in a heating furnace, a lifter driving motor for lifting and lowering the entire rotary table into and from the heating furnace inner space, a switching device for transmitting electric power to heating and heating lines for heating, A temperature sensor for management, and an I / O device unit and a control unit for controlling a heating process input by the user in advance through the display unit.

상기와 같은 구성과 방법에 의하여 보철물에 열에너지가 골고루 전달되어 균일한 열수축률, 강도증가 및 강도균일성 유지, 크랙방지, 표면 색상 및 광택 균일화 등의 열처리 가공에 따른 보철물의 품질을 전체적으로 향상시킬 수 있다. According to the above-described constitution and method, the heat energy is uniformly transferred to the prosthesis, so that the quality of the prosthesis can be improved as a whole by heat treatment such as uniform heat shrinkage, strength increase and strength uniformity maintenance, crack prevention, surface color and gloss uniformity have.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로터리 테이블을 갖춘 치과용 가열로를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로터리 테이블을 갖춘 치과용 가열로를 난타낸 구성도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로터리 테이블을 갖춘 치과용 가열로 내부 상측에서 로터리 테이블을 아래로 보았을 때 로터리 테이블의 회전에 따라 각 열선으로부터 로터리 테이블 상의 보철물까지의 거리가 변화하는 것을 보여주는 도면이다.1 shows a dental heating furnace with a rotary table according to a preferred embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a schematic view of a dental heating furnace having a rotary table according to a preferred embodiment of the present invention,
Fig. 3 shows that the distance from each heating wire to the prosthesis on the rotary table varies according to the rotation of the rotary table when the rotary table is viewed from above the inside of the dental heating furnace with the rotary table according to the preferred embodiment of the present invention FIG.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. Rather, the intention is not to limit the invention to the particular forms disclosed, but rather, the invention includes all modifications, equivalents and substitutions that are consistent with the spirit of the invention as defined by the claims.

본 명세서에서 '상면', '하부', '측부' 등과 같은 상대적인 용어는 도면에 도시된 방향을 기준으로 구성들간의 관계를 설명하기 위하여 사용될 수 있으며, 본 발명은 그러한 용어에 의해 한정되지 않는다. 또한, 첨부도면에서, 두께 및 크기는 명세서의 명확성을 위해 과장되어질 수 있으며, 본 발명은 첨부도면에 도시된 상대적인 크기나 두께에 의해 한정되지 않는다. Relative terms such as "top," "bottom," "side," and the like in this specification can be used to describe the relationship between configurations based on the directions shown in the drawings, and the present invention is not limited by such terms. Also, in the accompanying drawings, thickness and size may be exaggerated for clarity of description, and the present invention is not limited by the relative size or thickness shown in the accompanying drawings.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Also, the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

본 발명에 따른 로터리 테이블을 갖춘 치과용 가열로는 세라믹과 같은 재료로 치과용 보철물을 제작할 때 열처리를 위해 사용하는 전기로에 관한 것이다.A dental heating furnace having a rotary table according to the present invention relates to an electric furnace used for heat treatment when fabricating a dental prosthesis with a material such as ceramic.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로터리 테이블을 갖춘 치과용 가열로를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로터리 테이블을 갖춘 치과용 가열로를 난타낸 구성도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로터리 테이블을 갖춘 치과용 가열로에서 내부 상측에서 로터리 테이블을 아래로 보았을 때 로터리 테이블의 회전에 따라 각 열선으로부터 로터리 테이블 상의 보철물까지의 거리가 변화하는 것을 보여주는 도면이다.FIG. 1 is a view showing a dental heating furnace equipped with a rotary table according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic view of a dental heating furnace equipped with a rotary table according to a preferred embodiment of the present invention, Fig. 3 is a view showing that the distance from each heating wire to the prosthesis on the rotary table changes according to the rotation of the rotary table when the rotary table is viewed from the upper side in the dental heating furnace with the rotary table according to the preferred embodiment of the present invention Fig.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로터리 테이블을 갖춘 치과용 가열로는 케이스(1) 내부에 열선(4), 온도센서(3)가 내화벽(2)에 장착되어 내화벽(2) 내부에 가열공간을 가지고, 열처리 할 보철물(5)을 가열공간내부로 이송하는 리프터(8), 상기 리프터(8)를 구동하는 리프터 구동 모터(9), 리프터(8) 내부에서 보철물을 올려 놓는 로터리 테이블(6)과 연결되어 로터리 테이블(6)을 회전시키는 로터리 테이블 구동 모터(7), 열선(4)에 전력을 발열량에 맞춰 전원부(13)로부터 공급받아 전달하는 스위칭 디바이스(12), 가열로 상태를 사용자에게 알려주는 디스플레이(15), 사용자의 직접 조작을 입력 받거나 외부 터미널에서 가열로를 제어하기 명령어 혹은 가열 스케쥴 데이터를 송수신 하기 위한 I/O 장치부(16), 상기 구성요소들을 제어하기 위한 제어부(14)를 구비한다.1 to 3, a dental heating furnace equipped with a rotary table according to a preferred embodiment of the present invention is provided with a heating wire 4 and a temperature sensor 3 mounted inside a case 1, A lifter drive motor 9 for driving the lifter 8, a lifter 8 for lifting the lifter 8, a lifter 8 for lifting the lifter 8, A rotary table drive motor 7 that is connected to a rotary table 6 for placing a prosthesis therein and rotates the rotary table 6 and a rotary table drive motor 7 for supplying power to the heat ray 4 from the power supply unit 13 in accordance with the heat generation amount, A display 15 for informing the user of the heating furnace status; an I / O unit 16 for receiving a user's direct operation or controlling the heating furnace at an external terminal or sending / receiving heating schedule data; , Controlling the components It includes a control unit 14.

상기 제어부(14)는 I/O 장치부(16)를 통해 사용자가 직접 조작하여 입력하거나 혹은 외부 터미널 기기를 통해 가열 스케쥴 데이터를 입력받는다. 가열 스케쥴 데이터는 초기 예열시간 및 온도, 각 단계별 열처리 온도와 시간 데이터로 구성된다. 제어부(14)는 가열 스케쥴 데이터 내용대로 가열로 상태를 유지하기 위해 온도센서(3)로부터 온도값 피드백을 받아 스위칭 디바이스(12)를 제어하여 열선(4)에 입력되는 전력량을 조절하게 된다. 제어부(14)는 온도센서(3), 스위칭 디바이스(12), 열선(4)으로 이루어지는 폐루프 온도 제어를 수행한다. 이러한 온도제어 방법으로는 PI, PID, 칼만 제어 등의 방법이 사용 된다. 또한 제어부(14)는 I/O장치부(16)를 통한 조작 명령에 따라 내화벽(2) 내부 가열로 내부공간에 보철물을 넣고 빼기 위해 리프터(8)를 리프터 구동모터(9)를 제어하며, 가열 처리 시간동안 내화벽(2) 내부에 고정된 단일 열선(4) 혹은 복수개의 열선(4)으로부터 보철물(5)에 가해지는 열에너지가 보철물(5) 전체에 골고루 가해지도록 보철물(5)을 받치고 있는 로터리 테이블(6)을 로터리 테이블 구동모터(9)를 통해 천천히 회전시킨다. 이러한 가열 처리 시간동안의 로터리 테이블(6) 회전효과는 도 3의 경우를 통해 설명된다. 도 3의 경우처럼 열선이 내화벽(2) 내부 각 모서리에 4개 설치된 경우, 도 3의 좌측의 경우의 각 열선(4) H1, H2, H3, H4로부터 보철물(5)까지의 거리 L1, L2, L3, L4로 나타내어지며, L1,L2,L3,L4는 도 3의 우측의 경우와 같이 로터리 테이블(6)이 일정각도 회전한 시점에서 그 값이 변하게 된다. 가열 처리 시간동안 로터리 테이블(6)이 회전하게 되므로, 보철물(5)이 로터리 테이블(6) 상의 어느 위치에 놓여지게 되더라도 로터리 테이블(6)의 회전축을 중심으로 회전 운동을 하게 됨으로 가열처리 시간동안의 L1 평균거리, L2 평균거리, L3 평균거리, L4 평균거리는 같게 된다. 전기로내에서의 열전달은 복사열에 의해 주로 이루어지며 복사열은 거리의 제곱에 반비례한다. 각 열선(4)에 동일한 전력을 입력하여 같은 발열량을 출력하도록 제어부(14)가 제어함으로써 결과적으로 가열처리 시간동안 로터리 테이블(6)이 회전하여 각 열선(4)으로부터 보철물(5) 전달되는 열에너지는 같아지게 된다. 이렇게 함으로써 보철물(5)에 가해지는 열에너지 균일성을 높임으로써 열수축률 편차에 따른 크랙, 형상 변화, 표면 색상 불균일성 등의 열처리 품질 문제를 해결할 수 있다.The control unit 14 directly inputs the user's operation through the I / O device unit 16 or receives the heating schedule data through the external terminal device. The heating schedule data consists of initial preheating time and temperature, heat treatment temperature and time data for each step. The control unit 14 receives the temperature value feedback from the temperature sensor 3 to maintain the heating furnace state according to the contents of the heating schedule data and controls the switching device 12 to adjust the amount of power input to the heating wire 4. [ The control unit 14 performs closed loop temperature control including the temperature sensor 3, the switching device 12, and the heating wire 4. [ Such temperature control methods include PI, PID, and Kalman control. The control unit 14 controls the lifter 8 to lift the lifter 8 in order to insert and withdraw the restoration material into the internal space of the internal heating furnace 2 in accordance with an operation command through the I / O device unit 16 The restorative material 5 is heated so that the thermal energy applied to the restorative material 5 from the single heat ray 4 or a plurality of heat rays 4 fixed inside the refractory wall 2 during the heat treatment time is uniformly applied to the entire restoration 5 The rotary table 6 supported is slowly rotated through the rotary table drive motor 9. The rotary effect of the rotary table 6 during this heat treatment time is explained in the case of Fig. 3, the distance L1 from each of the heat lines 4, H1, H2, H3, and H4 in the case of the left side of Fig. 3 to the restoration 5, L2, L3, and L4, and the values of L1, L2, L3, and L4 change when the rotary table 6 rotates by a predetermined angle as in the case of the right side of FIG. The rotary table 6 is rotated during the heating processing time so that the rotary motion of the rotary table 6 is performed regardless of the position of the prosthesis 5 on the rotary table 6, The L1 average distance, the L2 average distance, the L3 average distance, and the L4 average distance are the same. Heat transfer in an electric furnace is mainly caused by radiant heat, and radiant heat is inversely proportional to the square of the distance. The controller 14 controls the controller 14 to input the same amount of power to each heat line 4 and output the same amount of heat so that the rotary table 6 rotates during the heat treatment time and the heat energy Becomes equal. By doing so, it is possible to solve heat treatment quality problems such as cracks, shape changes, and surface color nonuniformity due to heat shrinkage rate deviation by increasing the uniformity of heat energy applied to the prosthesis 5.

(1) 치과용 가열로 케이스
(2) 내화벽
(3) 온도센서
(4) 열선
(5) 보철물
(6) 로터리 테이블
(7) 로터리 테이블 구동 모터
(8) 리프터
(9) 리프터 구동 모터
(10) 리프터 구동부 볼너트
(11) 리프터 구동부 볼스크류
(12) 스위칭 디바이스
(13) 전원부
(14) 제어부
(15) 디스플레이
(16) I/O 장치부(1) Dental heating furnace case
(2) Fireproof walls
(3) Temperature sensor
(4) Hot wire
(5) Prostheses
(6) Rotary table
(7) Rotary table drive motor
(8) Lifters
(9) Lifter drive motor
(10) Lifter drive part Ball nut
(11) Lifter drive ball screw
(12) Switching device
(13)
(14)
(15) Display
(16) I / O device section

Claims

In a heating furnace for heat treatment of a dental prosthesis,
A rotary table drive motor for rotating the rotary table under the control of a control unit, a lifter for putting the rotary table into and out of a heating furnace surrounded by a refractory wall, a lifter for moving the lifter up and down, A driving device which is fixed to the fire wall to supply heat to the inside of the heating furnace, a switching device which supplies or cuts power to the heating wire to heat the heating wire by a required heat amount by controlling the control part, A temperature sensor for sensing a temperature inside the heating furnace, a display for a heating furnace status and a user operation guide, an I / O device for receiving a user operation or an external operation command, a heating furnace status transmission, The temperature inside the furnace is used to calculate the internal temperature of the furnace. Controlling the switching device to supply the electric power required for the heating wire to reach the target value, and controlling a lift driving motor for inserting and removing the prosthesis into the heating furnace according to a user input operation through the I / O device unit or an external command And a control unit for controlling the rotary table drive motor to rotate the rotary table during a heating process time,

The method according to claim 1,
Characterized in that the lifter includes a ball screw and a ball nut, and the rotary table and the rotary table drive motor are directly connected to each other by a coupler or connected by a belt pulley or a gear.

3. The method of claim 2,
Characterized in that the heating wire is made of SiC or MoSi2 material, and the switching device uses a Silicon-Controlled Rectifier (SCR)