<Desc/Clms Page number 1>
Instrument voor tandonderzoek,-verzorging of-behandeling.
De uitvinding heeft betrekking op een instrument voor tandonderzoek,-verzorging of-behandeling, welk instrument tenminste een gedeelte bevat dat van metaal is vervaardigd.
Door de tandarts worden heel wat instrumenten gebruikt met een gedeelte van gehard metaal. Ze kunnen als dusdanig een steel of handgreep bezitten of bestemd zijn om op een houder of drijfinrichting te worden gemonteerd. Dergelijke instrumenten zijn bijvoorbeeld een haak voor het onderzoeken van de tanden, dit is een zogenoemde tandheelkundige sonde, een van schroefdraad voorziene stift of naald voor het uittrekken van een zenuw uit een tand, een boor gevormd door een asje met op zijn einde een bekleding met een laagje van diamant of carbide enz.
Het geharde metalen gedeelte, bijvoorbeeld een geharde punt, zorgt voor een grote stijfheid van het instument, hetgeen voor dit soort toepassingen veelal een nadeel is.
De tandarts voelt daardoor minder goed aan wat hij doet en kontakt van het instrument met de patiënt kan pijnlijk zijn of beschadiging veroorzaken. Verder kan het instrument door te vallen onbruikbaar worden. De hard-metalen gedeelten kunnen blijvend vervormen of zelfs breken.
De uitvinding heeft tot doel dit nadeel te verhelpen en een instrument voor tandonderzoek,-verzorging of-behandeling te verschaffen, waarvan het metalen gedeelte praktisch niet door vallen kan worden beschadigd en die een zeer gevoelig of gemakkelijk gebruik toelaten met weinig gevaar om de patiënt ongewenst te kwetsen.
<Desc/Clms Page number 2>
Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat het metalen gedeelte van het instrument tenminste voor een gedeelte van een superelastisch metaal is vervaardigd.
Superelastische metalen zijn als dusdanig bekend. Het zijn zogenoemde vormgeheugenlegeringen die pseudo-elasticiteit vertonen. Bij opwarmen gaan vormgeheugenlegeringen over van martensietische struktuur naar austenietische en bij terug afkoelen omgekeerd. Aan elke toestand kan een bepaalde vorm worden verbonden. Door de temperatuur te veranderen kan men de struktuur en'dus ook de vorm wijzigen. Bij dergelijke legeringen met daarenboven super- of speudo-elasticiteit wordt op analoge manier een omvorming van austenietische struktuur naar martensietische verkregen bij stijgende belasting. Bij het wegvallen van de belasting en bij een temperatuur boven die waarbij de omvorming van martensietische struktuur naar autstenietische is beëindigd, zal het metaal terug omvormen naar de autstenietische struktuur.
Men kiest de legering zo dat de laatstgenoemde omvormingstemperatuur lager is dan de gebruikstemperatuur. Boven deze omvormingstemperatuur bezit de legering vanaf een bepaalde kracht een elastische vervorming die zeer sterk toeneemt in funktie van de kracht. Voorwerpen uit een dergelijk materiaal zijn dus enorm elastisch bij de gebruikstemperatuur en zelfs in zulkdanige mate dat breken of plastisch vervormen praktisch is uitgesloten.
Het instrument volgens de uitvinding kan verschillende vormen aannemen.
In een eerste uitvoeringsvorm is het instrument een tandheelkundige sonde en is het metalen gedeelte een haak om een tand te onderzoeken.
<Desc/Clms Page number 3>
Deze haak kan volledig van superelastisch metaal zijn vervaardigd.
Het instrument kan zelf een handgreep bezitten waaraan de haak al dan niet losneembaar vastgemaakt is. Het instrument kan dan een staafvormige handgreep en op beide einden daarvan een dergelijke haak bevatten.
In een andere uitvoeringsvorm is het metalen gedeelte een punt die van schroefdraad is voorzien om een zenuw uit een tand te halen.
Ook deze punt kan volledig van superelastisch metaal zijn vervaardigd, terwijl het instrument een handgreep kan bevatten waarop de punt is gemonteerd.
In een nog andere uitvoeringsvorm van de uitvinding is het metalen gedeelte een boor bestaande uit een asje en op een einde een boorkopje en is tenminste een gedeelte van het asje van superelastisch metaal.
In deze uitvoeringsvorm is het asje dus plooibaar zodat onder een hoek kan worden geboord.
Andere bijzonderheden en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hier volgende beschrijving van een instrument voor tandonderzoek,-verzorging of-behandeling, volgens de uitvinding. Deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de uitvinding niet. De verwijzingscijfers betreffen de hieraan toegevoegde tekeningen, waarin : figuur 1 een zijaanzicht weergeeft van een instrument volgens de uitvinding, getekend op ware grootte ;
<Desc/Clms Page number 4>
figuur 2 een zijaanzicht weergeeft analoog aan dit uit figuur 1, maar met betrekking op een andere uitvoeringsvorm van het instrument ; figuur 3 een zijaanzicht weergeeft van een instument volgens de uitvinding maar met betrekking op een derde uitvoeringsvorm en op grotere schaal getekend ;
figuur 4 een zijaanzicht weergeeft analoog aan dit uit figuur 3, maar met betrekking op een vierde uitvoeringsvorm.
Het instrument weergegeven in de figuur 1 is een tandheelkundige sonde en dient voor het tandonderzoek of voor het nagaan van de konditie van de tand en onder meer voor het opsporen van gaatjes of het nagaan van de diepte ervan.
Deze sonde bestaat op een bekende manier uit een staafvormige metalen handgreep 1 en uit een metalen haak 2 die op een einde van de handgreep 1 vastgemaakt is en eindigt in een relatief spitse punt.
Kenmerkend voor de uitvinding is dat deze haak 2 van superelastisch metaal is vervaardigd.
Superelastisch metaal is een vormgeheugenlegering met peudo-elasticiteit op gebruikstemperatuur, dit is op normale omgevingstemperatuur. Bij een temperatuur waarbij de transformatie van martensietische struktuur naar austenietische struktuur is beëindigd, de zogenoemde Af temperatuur, neemt de elasticiteit bij stijgende spanning plots zeer snel toe en bij een iets hogere druk terug zeer snel af. Praktisch alle legeringen die een thermoelastische
<Desc/Clms Page number 5>
martensietische transformatie en een vormgeheugeneffekt vertonen, bezitten deze eigenschap.
Deze eigenschap vindt men onder meer terug in de zogenoemde SIM-legeringen, dit zijn legeringen die een spanning-geïnduceerd martensiet (stress-induced martensite) produceren. Wanneer men een dergelijke vormgeheugenlegering aan een stijgende spanning onderwerpt boven de martensietische starttemperatuur, zodat de austenietische struktuur oorspronkelijk stabiel is, maar onder de maximumtemperatuur waarbij zelfs onder druk, de martensiet-vorming kan plaatsvinden, vervormt ze eerst elastisch, maar bij de kritische druk of spanning, begint ze om te vormen door de vorming van spanning-geïnduceerd martensiet.
Indien men zich boven de temperatuur bevindt waarbij de omvorming naar de austenietische struktuur begint (de As temperatuur), is het austeniet dus onstabiel en zal, bij het wegvallen van de spanning, de legering terug naar de austenietische toestand gaan en zal een voorwerp van deze legering terug zijn oorspronkelijke vorm behorende bij deze toestand innemen.
Uiteraard moet men de legeringen zo kiezen dat de laatstgenoemde temperatuur As en bij voorkeur zelfs de temperatuur Af waarbij de omvorming naar austenietische struktuur is beëindigd, lager en bij voorkeur merkelijk lager is dan de gebruikstemperatuur, dit is de omgevingstemperatuur.
Geschikte legeringen zijn Cu-Zn, Cu-Zn-Si, Ni-Ti-Cr, Ni-Ti-Cu, Ni-Ti-Fe, Ti-Pd, Fe-Pt, Fe-Pd, Fe-Ni-Al, Fe-Ni-Al-Ti, Fe-Ni-Co-Ti, Fe-Mn-Si, Ag-Cd, Au-Cd, Cu-Zr, Cu-Sn, Cu-Au-Zn en Co-Cr legeringen, en bij voorkeur Ni-Ti, Cu-Al, Cu-Zn-Al en Cu-Al-Ni legeringen, zowel éénkristal
<Desc/Clms Page number 6>
als polykristallijn. Ze bezitten tot 15 % elastische rek bij normale omgevingstemperatuur.
Door het feit dat de haak 2 van superelastisch metaal is vervaardigd, is hij in hoge mate elastisch vervormbaar en zo goed als onbreekbaar. Dit betekent ook dat de haak 2, niettegenstaande zijn relatief spitse punt, de patiënt praktisch niet kan kwetsen. Door de vervormbaarheid kan de tandarts meer op het aanvoelen werken dan bij een starre
EMI6.1
punt, hetgeen het onderzoek gemakkelijker en veiliger maakt. f De uitvoeringsvorm volgens figuur 2 verschilt van de hiervoor beschreven uitvoeringsvorm enkel doordat het instrument twee haken 2 en 3 bezit, één op elk einde van de handgreep 1. Beide haken 2 en 3 zijn van hetzelfde superelastisch metaal.
In de uitvoeringsvorm weergegeven in figuur 3 bestaat het instrument een punt of naald 4 die van schroefdraad 5 is voorzien. Dit instrument wordt gebruikt om een zenuw uit een tand te trekken. Het kan losneembaar worden bevestigd in een handgreep die niet in de figuur is weergegeven. De punt 4 met de schroefdraad 5 is volledig vervaardigd van hetzelfde superelastische metaal als de haak 2.
Het instrument weergegeven in figuur 4 is een boor, bestemd om op door een drijfinrichting, hetzij rechtstreeks, hetzij via een al of niet flexibele overbrenging, te worden gedreven. Op de gebruikelijke manier bestaat deze boor uit een staafje 6 en een boorkopje 7 dat aan de buitenkant is bekleed met een snij-of boormiddel zoals diamant of een carbide.
Kenmerkend is dat het staafje 6 in de nabijheid van het boorkopje 7 een dunner gedeelte 8 bevat dat van
<Desc/Clms Page number 7>
superelastisch metaal is vervaardigd. Ter plaatse van dit gedeelte 8 kan het staafje in alle richtingen over een vrij grote hoek elastisch plooien, zodat onder een willekeurige hoek kan worden geboord ten opzichte van de langsrichting van het hoofdgedeelte van het staafje 6. Breken van de boor is daardoor ook praktisch uitgesloten.
Het in bestaande instrumenten voor tandartsen volledig of gedeeltelijk vervangen van metalen gedeelten die tot nogtoe van gehard metaal en dus star waren, door superelastisch metaal biedt dus een groter gemak en een grotere veiligheid in het gebruik en verhoogt in grote mate de levensduur van het instrument.
De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven uitvoeringsvormen en binnen het raam van de oktrooiaanvrage kunnen aan de beschreven uitvoeringsvormen vele veranderingen worden aangebracht, onder meer wat betreft de de vorm, de samenstelling, de schikking en het aantal van de onderdelen die voor het verwezenlijken ervan worden gebruikt.
<Desc / Clms Page number 1>
Dental examination, care or treatment instrument.
The invention relates to an instrument for dental examination, care or treatment, which instrument contains at least a part made of metal.
Many tools are used by the dentist with a section of hardened metal. As such they may have a stem or handle or be designed to be mounted on a holder or float. Such instruments are, for example, a hook for examining the teeth, this is a so-called dental probe, a threaded pin or needle for extracting a nerve from a tooth, a drill formed by a shaft with a coating on its end a layer of diamond or carbide etc.
The hardened metal part, for example a hardened point, ensures a high rigidity of the instrument, which is often a disadvantage for these types of applications.
As a result, the dentist feels less well what he is doing and contact of the instrument with the patient can be painful or cause damage. Furthermore, the instrument may become unusable by falling. The hard metal parts can permanently deform or even break.
The object of the invention is to overcome this drawback and to provide an instrument for dental examination, care or treatment, the metal part of which can practically not be damaged by falling and which permit a very sensitive or easy use with little danger of undesirably affecting the patient. to hurt.
<Desc / Clms Page number 2>
This object is achieved according to the invention in that the metal part of the instrument is manufactured at least in part from a super-elastic metal.
Super-elastic metals are known as such. They are so-called shape memory alloys that exhibit pseudoelasticity. When heated, shape memory alloys transition from martensite structure to austenite and vice versa. A certain form can be attached to each state. By changing the temperature one can change the structure and thus also the shape. In such alloys with, in addition, super- or speudo-elasticity, a conversion from austenitic structure to martensitic is obtained in an analogous manner with increasing load. When the load is lost and at a temperature above that at which the conversion from martensitic structure to autstenite has ended, the metal will convert back to the autstenite structure.
The alloy is chosen so that the latter transformation temperature is lower than the operating temperature. Above this forming temperature, the alloy has, from a certain force, an elastic deformation which increases very strongly in function of the force. Articles of such a material are thus extremely elastic at the operating temperature and even to such an extent that breaking or plastic deformation is practically impossible.
The instrument according to the invention can take various forms.
In a first embodiment, the instrument is a dental probe and the metal portion is a hook for examining a tooth.
<Desc / Clms Page number 3>
This hook can be made entirely of super-elastic metal.
The instrument itself may have a handle to which the hook may or may not be detachably attached. The instrument can then contain a rod-shaped handle and such a hook at both ends thereof.
In another embodiment, the metal portion is a threaded tip to extract a nerve from a tooth.
This tip, too, can be made entirely of super-elastic metal, while the instrument can include a handle on which the tip is mounted.
In yet another embodiment of the invention, the metal portion is a drill consisting of a shaft and at one end a drill bit and at least a portion of the shaft is of super-elastic metal.
In this embodiment, the shaft is thus pliable so that it is possible to drill at an angle.
Other particularities and advantages of the invention will become apparent from the following description of a dental examination, care or treatment instrument according to the invention. This description is given by way of example only and does not limit the invention. The reference numerals relate to the accompanying drawings, in which: figure 1 shows a side view of an instrument according to the invention, drawn in full size;
<Desc / Clms Page number 4>
Figure 2 shows a side view analogous to that of Figure 1, but with reference to another embodiment of the instrument; figure 3 shows a side view of an instrument according to the invention, but with reference to a third embodiment and drawn on a larger scale;
figure 4 represents a side view analogous to that of figure 3, but with reference to a fourth embodiment.
The instrument shown in Figure 1 is a dental probe and is used for the dental examination or for checking the condition of the tooth and, inter alia, for the detection of holes or the depth thereof.
In a known manner, this probe consists of a rod-shaped metal handle 1 and a metal hook 2 which is fixed on one end of the handle 1 and ends in a relatively pointed point.
Characteristic of the invention is that this hook 2 is made of super-elastic metal.
Super-elastic metal is a shape memory alloy with peudo-elasticity at operating temperature, which is at normal ambient temperature. At a temperature at which the transformation from martensitic structure to austenite structure, the so-called Af temperature, has ended, the elasticity suddenly increases very rapidly with increasing tension and decreases very quickly with slightly higher pressure. Practically all alloys that are thermoelastic
<Desc / Clms Page number 5>
martensitic transformation and a shape memory effect have this property.
This property can be found in so-called SIM alloys, which are alloys that produce a stress-induced martensite (stress-induced martensite). When such a shape memory alloy is subjected to a rising voltage above the martensite starting temperature, so that the austenite structure is originally stable, but below the maximum temperature at which even under pressure, the martensite formation can take place, it first deforms elastically, but at the critical pressure or tension, she begins to transform through the formation of tension-induced martensite.
If one is above the temperature at which the transformation to the austenitic structure begins (the Ash temperature), the austenite is therefore unstable and, when the voltage drops, the alloy will return to the austenitic state and an object of this alloy to return to its original shape associated with this condition.
Of course, the alloys should be chosen such that the latter temperature As and preferably even the temperature Af at which the transformation to austenitic structure has ended, is lower and preferably noticeably lower than the operating temperature, this is the ambient temperature.
Suitable alloys are Cu-Zn, Cu-Zn-Si, Ni-Ti-Cr, Ni-Ti-Cu, Ni-Ti-Fe, Ti-Pd, Fe-Pt, Fe-Pd, Fe-Ni-Al, Fe -Ni-Al-Ti, Fe-Ni-Co-Ti, Fe-Mn-Si, Ag-Cd, Au-Cd, Cu-Zr, Cu-Sn, Cu-Au-Zn and Co-Cr alloys, and at preferred Ni-Ti, Cu-Al, Cu-Zn-Al and Cu-Al-Ni alloys, both single crystal
<Desc / Clms Page number 6>
as a polycrystalline. They have up to 15% elastic elongation at normal ambient temperature.
Due to the fact that the hook 2 is made of super-elastic metal, it is highly elastically deformable and virtually unbreakable. This also means that the hook 2, despite its relatively pointed point, cannot practically hurt the patient. The deformability allows the dentist to work more on the feel than with a rigid one
EMI6.1
point, which makes research easier and safer. The embodiment according to figure 2 differs from the above described embodiment only in that the instrument has two hooks 2 and 3, one on each end of the handle 1. Both hooks 2 and 3 are of the same super-elastic metal.
In the embodiment shown in figure 3, the instrument consists of a point or needle 4 which is threaded 5. This instrument is used to pull a nerve from a tooth. It can be detachably mounted in a handle not shown in the figure. The threaded tip 4 is made entirely of the same super-elastic metal as the hook 2.
The instrument shown in Figure 4 is a drill intended to be driven by a driving device, either directly or via a flexible or inflexible transmission. In the usual manner, this drill consists of a rod 6 and a drill bit 7 which is coated on the outside with a cutting or drilling agent such as diamond or a carbide.
It is characteristic that the rod 6 in the vicinity of the drill bit 7 contains a thinner portion 8 that of
<Desc / Clms Page number 7>
super-elastic metal is manufactured. At the location of this part 8, the rod can bend elastically in all directions at a fairly large angle, so that drilling can be done at any angle with respect to the longitudinal direction of the main part of the rod 6. Breaking the drill is therefore practically impossible. .
Thus, the full or partial replacement of existing hardened metal and thus rigid metal parts in existing dentist instruments by super-elastic metal offers greater convenience and safety in use and greatly increases the life of the instrument.
The invention is by no means limited to the above-described embodiments, and many changes can be made to the described embodiments within the scope of the patent application, including as regards the shape, composition, arrangement and number of the parts used to realize be used.