穩(wěn)定型噴水漿料裝置和方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]
[0002]本發(fā)明涉及切削固體材料，且更具體地涉及用于制造和使用漿料研磨劑的新穎系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0003]
[0004]石料切削依賴于金剛石涂層鋸、聚晶金剛石復(fù)合片、噴丸(girtblasting)等。由于諸多原因，懸浮漿料一直效果欠佳。這產(chǎn)生了一個主要問題。因此，工業(yè)、牙科、采礦、鉆削和其他切削實(shí)例典型地不能帶著漿料進(jìn)行啟停操作。相反，其必須在使用點(diǎn)混合研磨劑。
[0005]這里以牙科鉆削為例。它是最苛刻的應(yīng)用之一。精確度和時機(jī)都是特別嚴(yán)格的。同樣地，控制是至關(guān)重要的且必須適應(yīng)瞬時停止和啟動。然而，切削漿料的各種工業(yè)用途中都存在要解決的問題。
[0006]目前，最常用的用于去除牙材料(例如，鉆出齲齒材料)的方法涉及高速旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)。然而，使用這種裝置具有顯著的缺點(diǎn)。例如，使用旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)可能損壞牙齒的牙釉質(zhì)，其可能弱化牙齒的結(jié)構(gòu)。由于尺寸的限制，使用旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)通常需要去除比其他方式所必需量多得多的健康材料。此外，患者常因使用旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)時的磨削和振動而感到不適。
[0007]為了克服與旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)相關(guān)聯(lián)的缺點(diǎn)，已引入了某些去除牙材料的替代方法。一種這樣的方法利用空氣噴磨?？諝鈬娔ハ到y(tǒng)使用加壓空氣將研磨顆粒推送至抵靠牙齒。雖然這種系統(tǒng)對于淺的腔體來說可以是有效的，但其需要很長時間在牙齒的外側(cè)牙釉質(zhì)層下進(jìn)行鉆削并鉆入較軟的組織中。
[0008]旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)的另一個替代方案涉及激光鉆削和切削技術(shù)。然而，激光系統(tǒng)的采用因其高成本而減緩。
[0009]旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)的再一個替代方案則使用加壓水來鉆削牙齒。在美國專利號7326054中公開了一種使用純水或夾帶顆粒的流來去除口腔材料的系統(tǒng)。然而，這種系統(tǒng)可能會以某種方式受到阻礙或限制，主要是由于顆粒會快速從水中沉淀析出，從而導(dǎo)致堵塞和其他問題。
[0010]鑒于上述情況，需要用于鉆削牙齒等的改進(jìn)系統(tǒng)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]鑒于上述情況，根據(jù)在本文進(jìn)行具體化和寬泛描述的本發(fā)明，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中公開了一種方法和裝置，其包括漿料、用于將漿料輸送或施加至主體表面的輸送系統(tǒng)、或漿料和輸送系統(tǒng)的組合。在選定的實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的輸送系統(tǒng)可包括貯存器、加壓裝置、施加器和控制器。貯存器可容納一定量的漿料。加壓裝置可在壓力下將漿料從貯存器推動或輸送至施加器。控制器可包括用戶界面，用戶可通過該用戶界面可控制(例如，停止、開啟)經(jīng)過輸送系統(tǒng)的漿料的流動。
[0012]在選定的實(shí)施例中，施加器可從加壓裝置接收高壓漿料。在加壓漿料到達(dá)施加器后，可通過施加器的噴嘴將其排出。因此，在施加器內(nèi)的高壓但相對較慢的體積流動(volumetric f1w)可隨著其離開噴嘴而被轉(zhuǎn)換成細(xì)的高速楽料的流動或流。該流可被施加至主體表面(例如，牙齒的表面)以從其去除材料。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的漿料可包括液體、研磨介質(zhì)和機(jī)械懸浮材料。液體可使?jié){料能夠流動經(jīng)過輸送系統(tǒng)。研磨材料可加強(qiáng)或加速可通過輸送系統(tǒng)進(jìn)行的挖鉆或鉆削。機(jī)械懸浮材料可形成三維網(wǎng)，該三維網(wǎng)機(jī)械地阻礙研磨介質(zhì)的各個顆粒在液體內(nèi)發(fā)生迀移。因此，機(jī)械懸浮材料可使?jié){料穩(wěn)定并因此創(chuàng)建有效保存期限。
[0014]在選定的實(shí)施例中，機(jī)械懸浮材料可包括吸濕性聚合物。因此，在進(jìn)行組合時，液體(例如，水)和機(jī)械懸浮材料可形成水合聚合材料。一旦研磨介質(zhì)已被充分地混合至這種水合聚合材料中，其可保持在那里，通過聚合鏈而機(jī)械地懸浮。
【附圖說明】
[0015]通過下面結(jié)合附圖的描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的前述特征將變得更加地顯而易見。要理解的是，這些附圖僅描繪了本發(fā)明的典型實(shí)施例，且因此不應(yīng)被認(rèn)為是限制其范圍，將通過使用附圖以額外的具體說明和細(xì)節(jié)來描述本發(fā)明，其中:
[0016]圖1為根據(jù)本發(fā)明的用于生成并引導(dǎo)細(xì)的高速漿料流動或流的輸送系統(tǒng)的示意圖；
[0017]圖2為根據(jù)本發(fā)明的示出漿料的選定成分的示意性方框圖；
[0018]圖3為根據(jù)本發(fā)明的示出可隨著聚合材料水合而發(fā)生的變化的示意圖；
[0019]圖4為根據(jù)本發(fā)明的示出水合聚合材料如何使研磨材料懸浮的示意圖；
[0020]圖5為根據(jù)本發(fā)明的示出制造漿料的方法的示意性方框圖；以及
[0021]圖6為根據(jù)本發(fā)明的示出使用漿料的方法的示例性方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]將容易理解的是，如通常在本文的附圖中所描述和示出的，本發(fā)明的組件可按各種不同的配置進(jìn)行布置和設(shè)計。因此，如在附圖中所呈現(xiàn)的，下面對本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的實(shí)施例的更詳細(xì)的描述并不旨在限制所要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅代表本發(fā)明的各種實(shí)施例。參照附圖將最好地理解本發(fā)明的所示實(shí)施例，其中在所有附圖中，相同的部件用相同的數(shù)字進(jìn)行標(biāo)示。
[0023]參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的漿料可通過輸送系統(tǒng)10被輸送或施加至主體表面。輸送系統(tǒng)10可具有任何合適的配置。在選定的實(shí)施例中，輸送系統(tǒng)10可包括貯存器12、加壓裝置
14、施加器16、控制器18或它們的組合或子組合。
[0024]貯存器12可包括適于容納一定量的漿料材料的容器。加壓裝置14可在壓力下將漿料從貯存器12推動或輸送至施加器16?？刂破?8可向用戶提供對輸送系統(tǒng)10的操作的某種控制。例如，控制器18可包括以某種方式被連接至加壓裝置14的用戶界面(例如，腳踏板、位于施加器16上的按鈕或類似物)。因此，通過在用戶界面輸入命令，用戶可控制(例如，停止、開啟)經(jīng)過輸送系統(tǒng)10的漿料的流動。
[0025]在選定的實(shí)施例中，施加器16可從加壓裝置14接收高壓漿料。加壓裝置14可包括高壓液體栗或其他壓力產(chǎn)生裝置(例如，加壓氣體罐、加重活塞或壓縮柔性囊)。加壓裝置14和施加器16可通過能夠反復(fù)承受與根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)10相關(guān)聯(lián)的壓力的任何導(dǎo)管20進(jìn)行連接。
[0026]加壓漿料到達(dá)施加器16后，可通過施加器16的噴嘴22將其排出。在選定的實(shí)施例中，噴嘴22可具有一個或多個孔，所述孔的寬度或直徑(共同或單獨(dú)地)顯著小于施加器16和對施加器16進(jìn)行輸送的導(dǎo)管20的內(nèi)部尺寸。因此，在導(dǎo)管20、施加器16或兩者內(nèi)的高壓但相對較慢的體積流動可隨著其離開噴嘴22而被轉(zhuǎn)換成一個或多個細(xì)的高速漿料流動24或流24。一個或多個流24可按需要通過定向或引導(dǎo)施加器16而被定向或引導(dǎo)。因此，流24可被精確地施加至主體表面26(例如，牙齒或類似物的表面26)。
[0027]由于高速漿料流24沖擊主體表面26，其能量至少部分地被轉(zhuǎn)移至主體表面26。該能量交換可能足以使主體表面26片(例如，非常小的片，其動量匹配于研磨顆粒)破碎。以這種方式，漿料流24可腐蝕主體表面26。因此，在選定的實(shí)施例中，輸送系統(tǒng)10可以在可能看重這種精確度的環(huán)境、應(yīng)用或情形中(例如，在牙科鉆削或類似情況中)被用作精確鉆孔器或鉆機(jī)。
[0028]某些數(shù)學(xué)方程可用于將根據(jù)本發(fā)明的傳輸系統(tǒng)10的選定操作參數(shù)關(guān)聯(lián)起來。因此，如果流24所需的輸出速度是已知的，則可用數(shù)學(xué)方程估計出獲得該輸出速度所需的內(nèi)部壓力。例如，在選定的實(shí)施例中，為了獲得每秒約100英寸至每秒約1000英寸的輸出速度，輸送系統(tǒng)1內(nèi)的漿料可被分別加壓至約200 Ψ至18，000 Ψ。因此，對于特定的輸送系統(tǒng)1來說，輸出速度可與內(nèi)部壓力相關(guān)聯(lián)。
[0029]輸送系統(tǒng)10可在約250Ψ至約17，000Ψ的范圍內(nèi)運(yùn)行。在給定的應(yīng)用或情形中哪個壓力或壓力范圍最佳可能會發(fā)生變化，這取決于要使用的漿料的組成、或在噴嘴22中的孔的大小等或它們的組合。壓力越高，流22可挖鉆或鉆削得越快。因此，為了實(shí)現(xiàn)鉆削過程的最優(yōu)控制，較低的壓力可能是優(yōu)選的。此外，較低的壓力可以是更安全的且在輸送系統(tǒng)10中需要比較便宜的設(shè)備。因此，在選定實(shí)施例中，輸送系統(tǒng)10可能最經(jīng)常在約500Ψ至約2，500Ψ的范圍內(nèi)運(yùn)行。
[0030]在某些實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的輸送系統(tǒng)10可在單次使用過程(例如，單個牙科過程)中在較高和較低的壓力下運(yùn)行。例如，輸送系統(tǒng)10可被配置成使被施加至漿料的壓力振蕩。這反過來可以使得在漿料離開噴嘴22時漿料的速度值振蕩。
[0031 ]在選定的實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的輸送系統(tǒng)10可包括美國專利號7，326，054所公開的系統(tǒng)的組件、布置或功能等中的一個或多個，該專利通過引用并入本文。例如，輸送系統(tǒng)10可包括美國專利號7，326，054所公開的系統(tǒng)的各種組件、布置或功能等，不包括混合器、研磨劑供給裝置或其兩者。根據(jù)本發(fā)明的漿料所提供的益處可使得無需這種混合器和研磨劑供給裝置。
[0032]參照圖2，根據(jù)本發(fā)明的漿料28可以是穩(wěn)定的。即，漿料28可在延長