专利名称：自动恒温调塑机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种医疗器械，是一种齿科医生用于调制热凝塑料的设备。
热凝塑料是一种被广泛用作口腔各种修复体如义齿的基托和人造牙等矫治器的生物材料，通常由液剂和粉剂组成，商品名称分别为牙托水(单体)和牙托粉(珠状聚合体)。使用时，按一定比例的液粉置入调杯中，搅拌均匀后加盖密闭，以进行聚合反应。液粉调和后，经历湿砂期、稀糊期、粘丝期、面团期、橡胶期和坚硬期等物理变化。其中，面团期是最适合临床应用的阶段，其保持期约为5分钟。而面团期形成的时间与操作温度、液粉比等有关。当操作温度升高、粉剂量偏大时均能缩短形成时间。一般按规定的液粉比调合后，在室温20℃左右，约经20分钟即可到达面团期。为使液粉充分聚合，在粘丝期之前，要求进行适当搅拌。目前，临床上均采用人工操作。由于液粉的聚合反应受温度高低变化的影响，故其聚合反应时间的快慢亦不一样。当气温偏低时，临床上往往采用60W灯泡进行烘烤，以加快其聚合反应时间。由于人工操作不能准确掌握面团期的形成时间，故，在聚合反应过程中，须经常打开调杯盖用手触摸试验其物理变化情况，以便在面团形成期时取出使用。然而，在实际操作过程中，经常发生在面团期形成时未能及时取出使用而造成报废。加之，在液粉聚合反应过程中经常打开调杯盖进行触试和进行搅拌，会造成单体挥发，而影响聚合质量。
本实用新型的目的在于提供一种具有恒温和密闭搅拌功能并且在面团形成期时能自动声光报警的自动恒温调塑机。
本实用新型的目的是这样实现的根据在恒温条件下，液粉调合后，其聚合反应变化到达面团期的时间是一定的这一规律，将置入一定比例液粉的调杯放入恒温箱内，使其在规定的时间到达面团期。其结构原理为将带有电动搅拌器的调杯盖安装在可密闭的箱体底部内表面垂直向上的圆柱形滑道上，使其在滑道规定的范围内上下移动，便于调杯的密闭和取出。调杯安放在箱体底部内表面和调杯盖下方，由箱体底部内表面上的定位装置定位，使杯口与调杯盖位于同一中心轴线上，向下移动调杯盖在规定位置时，由设在箱体内的锁定机构锁紧，以防液粉聚合反应时单体挥发和电动搅拌器搅拌时调杯移动。电机倒置安装在调杯盖的基座上，搅拌器安装在电机轴上，并垂直向下通过调杯盖伸向调杯内层底部，并与调杯内层底部保持一定间隙，以利于搅拌。电动搅拌器由定时、间歇搅拌电路控制，并在拉丝期之前停止搅拌。调杯为一圆柱形双层中空体，其外层底部为一开放口，加热器恰位于该开放口中心处下方箱体底部的金属合中。在锁定机构将调杯锁紧在调杯盖与箱体底部内表面之间时，调杯盖的内表面与调杯口部密配，同时，使调杯外层底部的开放口圆周端面与箱体底部内表面密配，从而使加热器与调杯内中空部分形成一密闭恒温的空间。由于加热器和加热恒温电路的共同作用，为调杯内层里的液粉聚合反应物提供了一个良好的恒温环境，使其在规定的时间到达面团期，并由定时报警电路发出声光报警，提示操作人员及时取出使用。按动设在调杯盖基座上的锁定开关，调杯盖连同搅拌器会沿滑道自动移向滑道上端，以利于取出调杯。由于在恒温条件下进行液粉聚合反应，所以在规定的时间即能到达面团期，其全部过程均由本实用新型进行自动控制，且操作简单，使用方便，从而解决了齿科医生长期以来一直靠手工调制热凝塑料的落后状况。
以下结合实施例对本实用新型作进一步说明。
图1为本实施例(打开恒温箱盖和电动搅拌装置A)的主视图。
图2为
图1中C-C剖视示意图。
图3为
图1的俯视图(剖切去
图1中D-D以上部分)。
图4为
图1中E-E剖视图。
图5为
图1中F向视图。
图6为图2中H-H剖视图。
图7为图2中G向视图。
图8为本实施例的电原理图。
本实用新型主要由机壳(1)、恒温箱(10)、带电动搅拌器的调杯盖(2)、滑道(20)、弹簧(21)、锁定机构(3)、调杯(4)、加热器(5)、活动盖(6)、底盖(7)和控制电路等组成。机壳(1)采用聚丙烯塑料整体模塑而成，由恒温箱(10)、加热器箱(50)和电路板箱(8)三个箱体组成。恒温箱(10)的顶壁(61)和前壁(62)为一活动盖(6)，亦采用聚丙烯塑料整体模塑制作，利用其塑料特性，将其顶端处(60)的轴(63、64)强行卡入恒温箱(10)二侧壁(11、12)的孔(13、14)内，即可使活动盖(6)与恒温箱(10)进行联接并转动，且不易取出。恒温箱(10)后壁(15)处设有三条筋(16)，对打开的活动盖(6)进行限位和支撑。在活动盖(6)的末端(65)内表面(66)处嵌装一块11×10×1mm3的镀锌铁板(67)，以便在活动盖(6)关闭时，被嵌装在恒温箱(10)底部(19)前端处的一块22×10×5mm3的磁铁(110)牢牢吸住，以保证恒温箱(10)的密闭性。由于磁性较小，故，只须轻轻用力便能将活动盖(6)打开。在恒温箱(10)的底部(19)内表面(17)上设有三个垂直向上的圆柱形滑道(20)，在滑道(20)上各装有一个弹簧(21)。带电动搅拌器的调杯盖(2)的基座(22)上设有三个相对应的滑孔(23)。通过滑孔(23)将基座(22)装入滑道(20)。装入滑道(20)的基座(22)下部为弹簧(21)，上部由限位片(24)和螺钉(25)进行限位，限位片(24)的外径大于滑孔(23)的外径，以免弹簧(21)将基座(22)弹出滑道(20)。滑道(20)上端圆中心处有螺孔(253)，以便于螺钉(25)旋入。电机(26)倒置安装在基座(22)的支柱(27)上，由螺钉(28)进行安装固定。电机(26)的壳体上装有防护罩(29)，以保护电机(26)在使用过程中免受损坏。防护罩(29)与电机(26)壳体之间保持有一定间隙，同时在防护罩(29)的顶部还开有散热孔(210)，以利于电机(26)在工作时散热。防护罩(29)采用聚丙烯塑料整体模塑，利用其塑料特性，在防护罩(29)上设有三个弹性卡(211)，以防止防护罩(29)在装入电机(26)后松动或脱落。搅拌器(212)上部为一中空圆柱体(213)，其内径与电机轴(214)外径相配合，由销子(216)插入圆柱体(213)和电机轴(214)上的销孔(215)后进行联接。搅拌器(212)下部为搅拌叶片(217)，并直接伸入调杯(4)内层(42)底部(41)，并与调杯(4)内层(42)底部(41)保持一定间隙，以利于搅拌。电动搅拌器由定时、间歇搅拌电路控制，并在拉丝期之前(本实施例定为6分钟)停止搅拌。基座(22)和调杯盖(218)均设有通孔(219、220)，以便搅拌器(212)上部的圆柱体(213)从中通过并转动。调杯盖(218)的上表面(221)有三个向上凸起的中空圆柱(222)，其外部各装有一个弹簧(223)，将带有弹簧(223)的调杯盖(218)的圆柱(222)装入基座(22)上的三个相应孔(224)后，由垫片(225)和螺钉(226)进行固定。在基座(22)被弹性卡(30、31、32)锁定后，由于弹簧(223)的作用，对调杯盖(218)施加压力，使调杯盖(218)内表面(227)与调杯(4)的口部(40)的配合更为密闭，可防液粉聚合反应时单体挥发。锁定机构(3)由三个弹性卡(30、31、32)构成，分别位于调杯(4)的左边、右边和后边。调杯(4)的前边所以不设弹性卡是便于调杯(4)的取放。弹性卡(30、31、32)从恒温箱(10)底部(19)内表面(17)垂直向上，在其顶部设有倒钩(33)将调杯盖(218)与调杯(4)锁紧，以防电动搅拌时调杯(4)移动。弹性卡(32)的长端中心恰位于y-y中心轴线上，而弹性卡(30、31)的长端中心轴K-K与X-X中心线的平行线X′-X′成30°夹角，使其内侧边(34、35)和锁定开关(232)二翼(237、238)的斜边(239、240)相互平行。调杯(4)为一圆柱形双层中空体，其外层(43)底部为一开放口(44)。调杯(4)安放在恒温箱(10)底部(19)内表面(17)和调杯盖(218)内表面(227)下方，由设在恒温箱(10)底部(19)内表面(17)上的定位卡(18)进行定位，以保证调杯(4)和调杯盖(218)在同一中心轴线上。在基座(22)上设有三个相应的长方形的锁孔(228、229、230)，其内边(231)均为45°斜边，以利于弹性卡(30、31、32)倒钩(33)的插入并锁定。加热器(5)采用PTC加热元件，其特点是无明火，热效率高和安全性好，装放在上方有开放孔(53)的金属合(51)内，并通过螺钉(52)固定在加热器箱(50)顶壁(54)的垂直向下的圆柱(55)上。在加热器(5)与金属合(51)的内表面(56)以及金属合(51)与加热器箱(50)顶壁(54)的接触部(58)均装有绝缘耐温的橡胶石棉板(57)，使加热器(5)与金属合(51)之间绝缘并对金属合(51)与加热器箱(50)顶壁(54)的接触部(58)进行隔热。加热器(5)的开放孔(53)位于调杯(4)的外层(43)底部的开放口(44)圆周内。开放孔(53)内设有条栅(111)，条与条之间间隔为5mm，其上表面(112)和恒温箱(10)底部(19)内表面(17)位于同一平面上，条栅(111)的设计，有效地防止了操作人员的手指通过并伸入条栅(111)，从而保证了操作人员的安全。当锁定机构(3)将调杯(4)锁定在调杯盖(218)内表面(227)与恒温箱(10)底部(19)内表面(17)之间时，调杯盖(218)的内表面(227)即与调杯(4)的口部(40)相密配，同时，使调杯(4)外层(43)底部开放口(44)的圆周端面(45)与恒温箱(10)底部(19)的内表面(17)密配。从而使装有加热器(5)的金属合(51)，通过其开放孔(53)与调杯(4)内中空部分形成一封闭的空间(46)。由于加热器(5)和加热恒温控制电路的作用，为调杯(4)内层(42)里的液粉聚合反应物提供了一个良好的恒温环境，使其在规定的时间到达面团期，并由定时、报警电路发出声光报警，提示操作人员及时取出使用。锁定开关(232)直接卡入基座(22)上表面(233)的定位卡(234、235)中，并在其规定的范围内水平地前后移动。锁定开关(232)为一十字形状，其中心开有椭圆孔(236)，以使搅拌器(212)上部的圆住体(213)通过和转动。同时，通过椭圆孔(236)的搅拌器(212)的圆柱体(213)对锁定开关(232)前后位移进行限位。锁定开关(232)二翼(237、238)外侧均为斜边(239、240)，与y-y中心线呈30°角，使其斜边(239、240)与弹性卡(30、31)的内侧边(34、35)相互平行，以利于开锁。锁定开关(232)前部(241)为一与锁定开关(232)水平面(242)成90°关系的弯角(243)，以便于操作。开锁时，4指放在电机(26)的防护罩(29)上，用拇指轻轻按动锁定开关(232)的弯角(243)向后推动，当其二斜边(239、240)和后边(244)同时将弹性卡(30、31、32)的倒钩(33)推出锁孔(228、229、230)的内边(231)时，锁定开关(232)即被搅拌器(212)的圆柱体(213)限位，再也不能往后推动，由于弹簧(21)的作用，带电动搅拌器的调杯盖(2)自动移向滑道(20)的上端(245)，便于取出装有液粉聚合反应物的调杯(4)，供临床使用。基座(22)的前部(246)设有二个平行的前端开口的槽(247、248)。在二槽(247、248)内各装有一个弹簧(249)，装配后，由设在锁定开关(232)前部(241)底表面(250)二个垂直向下的凸起(251、252)进行限位。当弹性卡(30、31、32)被打开后，只要松开拇指，在二弹簧(249)和二凸起(251、252)的作用下，锁定开关(232)即自动复位。底盖(7)采用聚丙烯塑料整体模塑，在其外表面(73)设有4个支脚(74)。底盖(7)由自攻螺钉(71)直接固定在从加热器箱(50)顶壁(54)4个垂直向下的圆柱(59)上。底盖(7)在加热器(5)的下方开有长方形通孔(70)，以利于装有加热器(5)的金属合(51)散热。在电路板箱(8)一端顶部开有9个小圆孔(83)，以利于发音器(84)发音。发音器(84)被二弹性卡(85、86)固定在共鸣腔(87)上。电路板(80)直接插入电路板箱(8)的二个垂直的凹槽(81、82)内，在底盖(7)被螺钉(71)固定后，由设在底盖(7)上的中空圆柱体(72)压紧固定。为提高本实施例的使用效率，在恒温箱(10)内设置了A、B二套结构、功率相同的电动搅拌装置(260)和加热装置(510)，可同时进行二个调杯的液粉聚合反应。在机壳(1)后部(113)装有保险丝座(114)和带有插头(115)的电源线(116)。本实施例电路由加热恒温电路，定时、间歇搅拌电路，定时、报井显示电路以及电源电路组成，其工作原理为打开整机电源开关K1，ZD指示灯亮表示电源接通。变压器次级交流电压经二极管D1-D4、电容C1、C2整流滤波后，再经三端稳压器VOLTREG和C3、C4得到一个稳定的电压，供整机电路使用。继电器J1和三级管T1等组成了自保电路。按下启动工作开关AN1，即接通电源。电源经R1分压使LED1工作指示灯工作。电源经电容C11和电阻R22在IC5计数集成电路的15脚复位端形成一个正脉冲，使IC5复位。除了3脚Q0端输出为高电平外，其余输出端Q1-Q9出均为低电平，三极管T1基极经电阻R29到11脚Q9端，使三极管T1基极为低电位，有一个基极偏置电流而T1导通，继电器J1吸合，电源自保。加热恒温电路由、温度传感器、桥路检测器、比较器、恒温显示器、控制器和加热器等组成。负温度系数的热敏电阻Rt作为温度传感器，并由热敏电阻Rt、电阻R35、R36、R37和电位器W1构成检测桥路。温度设定由电位器W1调节。本实施例恒温温度为36℃。当温度低于36℃(R35+W1)小于Rt时加于IC6运放同相输入端3脚电压、大于反相输入端2脚电压，IC6输出为高电平，经电阻R30使稳压管WD2和三极管T2、T3导通，继电器J2吸合，加热器PTC1、PTC2开始工作。随着温度上升，Rt阻值减小，则Rt压降减小，于是IC62脚电位升高。当IC6反相输入端2脚电位略大于同相输入端3脚电位时，IC6立即翻转，输出为低电平。稳压管WD2、三极管T2、T3截止，继电器J2触点释放，加热停止。同时，恒温显示器LED5经电阻R3得到电压发光显示，表示温度恒定。当温度下降时，Rt阻值又上升，IC62脚电位下降，当IC62脚电位略小于IC63脚电位时，IC6又翻转，输出为高电平，加热器PTC1、PTC2又开始工作。如此自动控制调节，使温度保持在一恒定值。定时、间歇搅拌电路由定时器、间歇搅拌器、搅拌显示器、控制器和搅拌电机等构成。IC2时基电路和周围元件组成了一个间歇工作电路。电源接通后，由于电容C8二端电压不能突变，IC2的2脚触发端为低电平IC2输出端3脚为高电平，经二极管D6使继电器J3吸合，搅拌电机M1、M2工作。同时，IC2的3脚输出端高电位经电阻R5使搅拌显示器LED4工作。电源经电阻R7和二极管D8对电容C8进行充电，当IC2的6脚阈值端电压为电源电压2/3时，IC2翻转，输出为低电平，继电器J3不工作，搅拌电机M1、M2停止搅拌，同时，搅拌显示器LED4也不工作。当IC2翻转后，电容C8经电阻R8和二极管D9通过IC2的7脚放电端对地进行放电。当电容C8二端电压放到电源电压1/3时，电路又发生翻转，搅拌电机M1、M2又重新开始搅拌。这样搅拌电机就处在间歇工作状态，间隙工作时间的占空比由电阻R7和电阻R6决定。IC1时基电路及周围元件组成一个定时电路。电源接通后，电容C10二端电压不能突变，IC1的2脚触发端为低电位，IC1的3脚输出为高电位，使IC2的4脚复位端也为高电位，IC2正常工作。此后，电源经电阻R9对电容C10充电，当电容C10二端电压达到2/3电源电压时，经IC16脚阈值端使IC1翻转，IC1输出端为低电平，使IC24脚复位端为低电位，IC2复位不工作，不再进行间歇搅拌。IC1定时器的作用是使间歇搅拌电路在工作8分钟后就不在工作直至自动关机。K2、K3是电机工作选择开关，同时，又是LED2和LED3电机选择指示器开关。定时、报警、显示电路由定时器、振荡器、报警器和面团维持期显示电路等组成。IC3时基集成电路和周围元件组成了一个定时电路。但定时电容C17不同于一般用法，这里电容C17接入三极管T6的基极和集电极的反馈电路中，所以对于同样充电电流被三极管集电极分流了极大部分，电容C17的电压上升速度也就是原来1.1RC的hFE倍，也就是1.1hFERC秒。这样可提高定时精度，同时也使生产安装、调试更为方便。电位器W3是调节该定时器的定时时间，本实施例设定为15分钟。电源接通后定时开始，电容C17由三极管T6基极电流充电，三极管T6导通使IC32脚触发端为低电位，IC3输出端为高电平，经电阻R24使三极管T5导通，把IC4时基集成电路组成的振荡器4脚复位端控制在低电位IC4复位不工作，IC5计数器也不计数。IC5输出端只有Q0为高电平时，经电阻R11使三极管T7导通，聚合反应显示器LED6工作。同时IC3的输出端的高电位经电阻R23使三极管T16基极为高电位T16没有基极偏置电流而截止，报警电路不工作。由于有二极管D13的反相截止作用，IC3的输出端为高电平时对加热电路没有影响。定时器的定时时间为15分钟。当电阻R28和电位器W3对电容C17充电时，电容C17二端电压升高，三极管T6基极电流减少，三极管T6集电极电位升高，IC36脚阀值端电压上升到电源电压2/3时，IC3输出翻转为低电平，经电阻R23，使三极管T16有了基极偏置电流而导通，此时，报警电路得到电压，再经电阻R21分压后，经稳压管WD1和电容C12的稳压滤波，使音乐片IC7工作，IC7输出音乐报警信号，经三极管T4放大，推动发音器YD发出音乐报警声。同时，又由于IC3输出为低电平，二极管D13导通，使加热恒温电路中的稳压二极管WD2、三极管T2、T3截止，加热电路不工作，停止加热。IC3输出端为低电平又使三极管T3截止，IC44脚复位端为高电位，IC4开始工作。IC4时基电路及周围元件组成了一个振荡电路。由于电容C15二端电压不能突变。IC42脚为低电位，IC43脚输出端输出为高电平。电源经电阻R26、R27和电位器W2对电容C15充电，当电容C15二端电压为电源电压2/3时，IC4电路翻转，输出为低电平，电容C15经电阻R27和电位器W2通过7脚放电端对地放电，当电容C15二端电压放到1/3电源电压时，IC4又翻转，IC4输出端输出高电平。如此反复，产生振荡信号。电位器W2是调节振荡周期的，振荡周期为30秒。IC4振荡输出送入IC5的14脚CP时钟端，进行计数，此时，IC5的3脚Q0端为低电平，LED6不工作。IC5的输出端Q1-Q3依次变为高电平，经相对的电阻R12-R19，使相对的三极管T8-T15依次导通，面团维持期显示器LED7-LED14依次显示。当IC5计数到最后一个输出端11脚Q9端为高电平时，经R29使三极管T1基极为高电位，三极管T1截止，继电器J1不工作，电源自动断开，以便再次工作。在整机工作中如不继续工作时，按下复位按纽AN2，使其常闭触点断开，三极管T1没有基极偏置电流而截止，继电器J1触点释放，整机电源也会全部切断，不再工作。
本实用新型将装有一定比例的液粉的调杯放入恒温箱，启动电源后，能自动进行加热恒温和间歇密闭搅拌，使液粉聚合反应更为充分，并能按要求在粘丝期之前停止搅拌。由于温度恒定在36℃，所以不受外界温度变化影响，自开机起在规定的15分钟时间到达面团期，并分段发出声光报警，提示操作人员及时取出使用。具有成本低、效率高、操作简单和使用方便等特点，并从根本上解决了齿科医生长期以来一直靠手工调制热凝塑料的落后状况。
权利要求1.一种自动恒温调塑机，其特征在于在配有活动盖(6)的恒温箱(10)底部(19)内表面(17)垂直向上的滑道(20)上装有带电动搅拌器的调杯盖(2)，滑道(20)上装有弹簧(21)和限位片(24)，调杯(4)装入恒温箱(10)底部(19)内表面(17)上的定位卡(18)中，电机(26)倒置安装在基座(22)的支柱(27)上，搅拌器(212)与电机轴(214)相连接，搅拌器(212)下部的搅拌叶片(217)直接伸入调杯(4)内层(42)底部(41)，并与其保持一定间隙，三个弹性卡(30、31、32)分别位于调杯(4)的左边、右边和后边，弹性卡(30、31、32)顶部设有倒钩(33)，基座(22)上的三个长方形锁孔(228、229、230)分别与三个弹性卡(30、31、32)相配合组成锁定机构(3)，锁定开关(232)直接卡入基座(22)上表面(223)的定位卡(234、235)中，加热器(5)装放在上方有开放孔(53)的金属盒(51)内，金属盒(51)被固定在加热器箱(50)顶壁(54)的圆柱(55)上，开放孔(53)位于调杯(4)外层(43)底部开放口(44)圆周内，加热器(5)与金属盒(51)之间装有绝缘耐温的橡胶石棉板(57)，由加热恒温电路、定时、间隙搅拌电路、定时报警显示电路和电源电路组成的控制电路装放在电路板箱(8)内。
2.根据权利要求1所述的自动恒温调塑机，其特征在于调杯(4)为一双层中空体。
3.根据权利要求1和权利要求2所述的自动恒温高塑机，其特征在于装入定位卡(18)中的调杯(4)，其外层(43)底部开放口(44)与装有加热器(5)的金属盒(51)上方开放孔(53)之间为一封闭的空间(46)。
专利摘要本实用新型涉及一种齿科医生用于调制热凝塑料(牙托水、粉)的自动恒温调塑机，主要由机壳、恒温箱、电动搅拌装置、滑道、弹簧、锁定机构、调杯、加热器和控制电路等组成，使用时，将装有一定比例的牙托水、粉的调杯放入恒温箱内，启动电源后，即由控制电路进行自动加热恒温和密闭搅拌，在规定的时间到达面团期时会发出声光报警，提示操作人员及时取出使用，从而解决了齿科医生长期以来一直靠手工调制热凝塑料的落后状况。
文档编号A61C13/00GK2263977SQ9524026
公开日1997年10月8日 申请日期1995年8月7日 优先权日1995年8月7日
发明者胡庆奎, 张开继, 李秀风, 张洪昌, 王映松, 马崇志 申请人:马崇志