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Die
Erfindung betrifft ein zahntechnisches Verbindungselement zur Befestigung
einer in Richtung zur Kaufläche
abnehmbaren Zahnprothese an einem festsitzenden Element, welches
einem oder mehreren Zähnen
oder Zahnimplantaten zugeordnet ist, mit einem der abnehmbaren Zahnprothese
zugeordneten und in seiner Längsausdehnung
ungefähr rechtwinklig
oder schräg
zur Zahnreihe und zur Abnahmerichtung der Zahnprothese angeordneten,
entlang seiner Längsausdehnung
zwischen einer Verriegelungsposition und einer Entriegelungsposition
verschiebbar gelagerten Riegel, welcher in der Verriegelungsposition
die Zahnprothese gegen Abnahme dadurch sichert, dass er in der Abnahmerichtung
der Zahnprothese das festsitzende Element teilweise untergreift,
und welcher in der Entriegelungsposition die Zahnprothese zur Abnahme
freigibt, wobei der Riegel beim Einsetzen der Zahnprothese selbsttätig durch
eine in Richtung der Längsausdehnung
des Riegels wirkende Kraft mindestens einer Feder aus der Entriegelungsposition
in die Verriegelungsposition bewegt wird, während er zur Abnahme der Zahnprothese
aktiv durch den Patienten gegen die Federkraft aus der Verriegelungsposition
in die Entriegelungsposition verschoben wird und dort durch das Zusammenwirken
der Einzelteile des Verbindungselements selbsttätig festgehalten wird.
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Abnehmbare
Zahnprothesen sind an Zähnen oder
Zahnimplantaten befestigt und können
in Richtung zur Kaufläche
abgenommen werden. Zur Befestigung von abnehmbaren Zahnprothesen
können
neben aktiven zahntechnischen Verbindungselementen, bei denen der
Halt der abnehmbaren Zahnprothese durch Reibschluss oder durch federnde
Rastelemente gewährleistet
wird, auch so genannte passive zahntechnische Verbindungselemente
zur Anwendung kommen. Bei diesen passiven Verbindungselementen wird
der Halt der Zahnprothese durch reinen Formschluss mittels eines
Riegels erzielt, welcher in der Abnahmerichtung der Zahnprothese
ein einem oder mehreren Zähnen oder
Zahnimplantaten zugeordnetes festsitzendes Element teilweise untergreift.
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Das
Hauptproblem derartiger Riegel besteht darin, dass sie zur Abnahme
der Zahnprothese vom Patienten geöffnet werden müssen. Bei
den herkömmlichen
Riegelformen (Drehriegel, Schwenkriegel und Steckriegel) greift
der Patient zur Öffnung des
Riegels normalerweise mit dem Fingernagel in eine Nut oder unter
einen Vorsprung. Dies setzt manuelles Geschick voraus, welches jedoch
nicht bei jedem Patienten vorhanden ist. Der Steckriegel, der beispielsweise
Gegenstand der
DE 35
34 751 C2 und der
DE
198 01 159 A1 ist, zeichnet sich dadurch aus, dass er in
seiner Längsausdehnung
ungefähr
rechtwinklig oder schräg
zur Zahnreihe und ungefähr rechtwinklig
zur Abnahmerichtung der Zahnprothese angeordnet ist und entlang
seiner Längsausdehnung zwischen
einer Verriegelungsposition und einer Entriegelungsposition verschiebbar
gelagert ist. Ein Ende des Riegels liegt zur Betätigung frei. Bei der Abnahme
der Zahnprothese muss der Patient den Riegel mit dem Fingernagel
aus der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition ziehen.
Nach dem Einsetzen der Zahnprothese wird der Riegel durch Druck
mit der Fingerkuppe in die Verriegelungsposition zurückgeschoben.
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Das
manuell schwierige Herausziehen des Riegels mit dem Fingernagel
kann dadurch vermieden werden, dass auch die Bewegung von der Verriegelungs- in die Entriegelungsposition
ebenso wie die umgekehrte Bewegung von der Entriegelungsposition
in die Verriegelungsposition durch Druck mit der Fingerkuppe oder
mit einem Hilfsinstrument, welches sich durch eine Öffnung bis
zum Riegel vorschieben lässt,
durchgeführt
wird. Bei derartigen Riegeln, die man auch als Schubriegel bezeichnet,
müssen
aber beide Enden des Riegels zugänglich
sein. Es muss also sowohl von der Zungenseite als auch von der Wangenseite
aus in die Zahnprothese jeweils ein äußerer Zugang zum Riegel eingearbeitet
werden. Dies ist mit einem erheblichen zahntechnischen Aufwand verbunden.
Außerdem
lässt es
sich in vielen Fällen nicht
vermeiden, dass entweder ein Ende des Riegels oder eine Öffnung für das Hilfsinstrument
im sichtbaren Bereich liegen.
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Einen
nur einseitigen äußeren Zugang
ermöglichen
federbeaufschlagte Riegel, die durch eine Druckfeder in der Verriegelungsposition
gehalten werden. Eine solche Konstruktion beschreibt beispielsweise
die
DE 44 25 605 A1 .
Zum Abnehmen der Zahnprothese wird der Riegel – in der Regel mit der Fingerkuppe – aktiv
durch den Patienten gegen die Federkraft aus der Verriegelungsposition
in die Entriegelungsposition verschoben. Beim Einsetzen der Zahnprothese
muss der Patient hier den Riegel zunächst ebenfalls in die Entriegelungsposition schieben.
Wenn die Zahnprothese vollständig
aufgesetzt ist, wird der Riegel selbsttätig durch die entlang der Längsausdehnung
des Riegels wirkende Kraft der Feder aus der Entriegelungsposition
in die Verriegelungsposition bewegt.
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Hier
bieten die sogenannten halbautomatischen Riegel, wie sie z. B. in
der
DE 37 20 623 A1 , der
DE 297 11 621 U1 oder
der
US 43 45 901 vorgeschlagen
werden, eine weitere Verbesserung: Beim Einsetzen der Zahnprothese
wird der Riegel selbsttätig
durch Schrägflächen gegen
die Federkraft in Richtung zur Entriegelungsposition bewegt, um
anschließend
selbsttätig
in die Verriegelungsposition zurückgesetzt
zu werden. Während
die Verschiebungsrichtung der meisten Riegel annähernd einen rechten Winkel
zur Abnahmerichtung der Zahnprothese bildet, zeigt die
US 43 45 901 hier die Besonderheit, dass
die Verschiebungsrichtung nicht rechtwinklig, sondern schräg zur Abnahmerichtung
der Zahnprothese angeordnet ist. Allen diesen halbautomatischen
Riegeln ist ein entscheidender Nachteil gemeinsam: Nachdem der Riegel
mit der Fingerkuppe gegen die Federkraft in die Entriegelungsposition verschoben
worden ist, muss er zur Abnahme der Zahnprothese weiterhin gedrückt gehalten
werden. Dies ist manuell nicht immer einfach durchzuführen.
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Eine
wesentliche Erleichterung bieten die so genannten vollautomatischen
Riegel. Hier wird der Riegel, nachdem er durch den Patienten gegen
die Federkraft aus der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition
verscho ben worden ist, durch das Zusammenwirken der Einzelteile
des Verbindungselements selbsttätig
in der Entriegelungsposition festgehalten. Dies hat den großen Vorteil,
dass der Riegel zur Abnahme der Zahnprothese losgelassen werden
kann.
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Bei
einer bekannten Bauform derartiger vollautomatischer Riegel greift
bei Erreichen der Entriegelungsposition ein Rastelement in Form
einer Blattfeder oder einer mit einer Schraubenfeder belasteten Federplatte
aus Richtung der Kaufläche
in eine Ausfräsung
des zylindrisch geformten Riegels ein und hält ihn dadurch fest. Das Rastelement
stützt
sich dabei an einem Anschlag des festsitzenden Elements ab, so dass
das Rastelement beim Einrasten gleichzeitig die abnehmbare Zahnprothese
gering anhebt. Beim Einsetzen der Zahnprothese stößt das Rastelement
wieder gegen diesen Anschlag und wird dadurch zurückgesetzt,
wodurch der Riegel wieder freigegeben wird. Nachteilig sind bei
diesen Lösungen der
hohe Bauaufwand durch das Rastelement sowie die Störanfälligkeit
des Rastmechanismus. Wenn die abnehmbare Zahnprothese mit hoher
Reibung auf den festsitzenden Zahnersatzteilen aufsitzt und die Kraft
des Rastelements nicht ausreicht, diese Reibung zu überwinden,
dann versagt der Rastmechanismus.
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Das
vom Erfinder in der
DE
197 28 863 C2 vorgeschlagene Verbindungselement beseitigt
diese Nachteile. Der Riegel wird hier in der Entriegelungsposition
gegen die Federkraft durch eine beweglich gelagerte Arretiervorrichtung
festgehalten, die ihn nicht erst beim Einsetzen der Zahnprothese,
sondern bereits bei der Abnahme freigibt. Dieser Mechanismus funktioniert
auch, wenn die abnehmbare Zahnprothese mit erhöhter Reibung auf den festsitzenden Zahnersatzteilen
aufsitzt. Als nachteilig erwies sich die aufwendige Fertigung der
Einzelteile.
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Die
ebenfalls vom Erfinder in der
DE 199 36 121 C1 vorgeschlagene Lösung beschreibt
einen über
einen Druckknopf bedienbaren vollautomatischen Riegel, bei dem für den verschieblich
gelagerten Riegel eine Arretiervorrichtung vorgesehen ist, die bei
Betätigen
des Druckknopfs durch eine in Richtung der Verschiebungsbewegung
des Riegels wirkende Federkraft oder die Bewegung des Riegels selbst
oder beide Wirkungen zusammen derart bewegbar ist, dass sie über Anschlagflächen eine
geringes Anheben des Verbindungselements in Abzugsrichtung der Prothese
bewirkt. Dabei sind einerseits Konstruktionen möglich, bei denen die Arretiervorrichtung
selbst den Riegel durch das Zusammenwirken von Anschlagflächen festhält und bei
Eingliederung der Zahnprothese wieder freigibt. Ferner sind hier
jedoch auch Abwandlungen möglich,
bei denen der Riegel allein dadurch arretiert wird, dass er durch das
geringe Anheben nicht mehr in die zugehörigen Unterschnitte zurückgeführt werden
kann; in diesem Fall wird er schon bei Abnahme der Zahnprothese durch
die Federkraft zurückgeführt. Die
bewegbare Arretiervorrichtung kann entweder ein eigenständiges,
beweglich gelagertes Teil bilden, oder sie bildet mit dem Riegel
ein gemeinsames Teil, welches durch das Zusammenwirken von Anschlag-
und Führungsflächen um
eine in Richtung der Verschiebungsbewegung des Riegels liegende
Achse – also
um seine Längsachse – in Drehung
versetzt wird. Gemeinsamer Funktionsmechanismus dieser Bauformen
ist, dass die bewegbare Arretiervorrichtung immer eine Auflage an
einem festsitzenden Element ausbildet und im Bereich dieser Auflage
am festsitzenden Element relativ zum Riegel eine Bewegung in Richtung zur
Prothesenbasis erfährt,
wodurch sie den Riegel und damit die Zahnprothese anhebt.
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Es
zeigte sich, dass sich beim in der
DE 199 36 121 C1 vorgeschlagenen vollautomatischen
Riegel für
diejenige Bauform, bei der die Arretiervorrichtung ein eigenständiges,
beweglich gelagertes Teil bildet, die Herstellung der Einzelteile
tatsächlich praktisch
umsetzen lässt.
Der hohe Kostenaufwand für
die Herstellung der sehr filigranen Arretiervorrichtung erweist
sich aber immer noch als Nachteil.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen vollautomatischen
Riegel zu schaffen, der ohne eine derartige bewegbare Arretiervorrichtung
auskommt.
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Diese
Aufgabe wird mit dem Verbindungselement der eingangs genannten Art
gemäß Hauptanspruch
1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Wesentliches
Merkmal ist, dass der im Bereich des festsitzenden Elements liegende
Anteil des Riegels beim aktiven Verschieben durch den Patienten
aus der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition zusätzlich zur
Verschiebung entlang der Längsausdehnung
des Riegels auch relativ zur Zahnprothese quer zur Längsausdehnung
des Riegels bewegt wird. Anschließend wird eine Rückbewegung
des Riegels durch Federkraft in die Verriegelungsposition durch
gegeneinander stoßende
Funktionselemente verhindert.
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Diese
erfinderische Idee wurde ausgehend von der
DE 199 36 121 C1 entwickelt.
Bei der in Unteranspruch 2 beschriebenen Weiterbildung der Erfindung
erfolgt wie dort ein geringes Anheben der Zahnprothese. Dieses Anheben
der Zahnprothese soll nun nicht mehr durch eine im Bereich ihrer
Auflage am festsitzenden Element relativ zum Riegel in Richtung
zur Prothesenbasis bewegbare Arretiervorrichtung bewirkt werden.
Statt dessen soll der Riegel selbst mit seinem im Bereich des festsitzenden
Elements liegenden Anteil in Richtung zur Prothesenbasis bewegt
werden. Dieser Gedanke erscheint zunächst abwegig, da der Riegel
eigentlich in Richtung zur Prothesenbasis keine Beweglichkeit besitzen darf,
da dies eine Beweglichkeit der Zahnprothese in Abnahmerichtung zur
Folge hätte.
Es zeigt sich aber, dass sich die erfinderische Idee mit sehr einfachen Bauformen
bis hin zu rotationssymmetrischen Formen des Riegels umsetzen lässt, bei
denen der Riegel in Verriegelungsposition in Richtung zur Prothesenbasis
keine wesentliche Beweglichkeit besitzt, jedoch bei Verschiebung
zur Entriegelungsposition dennoch diese Bewegung in Richtung zur
Prothesenbasis ausführt.
Unteranspruch 6 beschreibt eine Weiterbildung, bei der die Querbewegung
des im Bereich des festsitzenden Elements liegenden Anteils des Riegels
horizontal in Richtung zur Seite erfolgt. Die übrigen Unteransprüche enthalten
weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Vier
beispielhafte Ausführungsformen
der Erfindung werden in schematisierter Form in den Zeichnungen
dargestellt und anhand dieser Zeichnungen beschrieben. Darüber hinaus
sind noch weitere Abwandlungen der beispiel haften Ausführungsformen
und Kombinationen verschiedener dargestellter Elemente vorstellbar,
die vom Schutzumfang der Erfindung mit umfasst werden. So sind beispielsweise
auch Abwandlungen möglich,
bei denen die Bewegung des Riegels in Richtung zur Prothesenbasis und
die Bewegung in Richtung zur Seite zu einer diagonalen Bewegung
kombiniert werden.
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In
den Vertikalschnitten und in der Beschreibung bedeutet „oben" immer: in Richtung
zur Kaufläche
und in Abnahmerichtung der Zahnprothese, „unten" immer: in Richtung zur Prothesenbasis.
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Im
Einzelnen zeigen:
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1 einen
Vertikalschnitt entlang der Längsausdehnung
des Riegels durch ein erstes Verbindungselement mit dem Riegel in
Verriegelungsposition,
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2 einen
Horizontalschnitt durch das Verbindungselement von 1 entlang
der Schnittebene II-II,
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3 einen
Vertikalschnitt durch das Verbindungselement von 1 entlang
der Schnittebene III-III,
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4 einen
Vertikalschnitt durch das Verbindungselement von 1 entlang
der Schnittebene VI-VI,
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5 einen
Vertikalschnitt durch das Verbindungselement von 1 entlang
der Schnittebene V-V,
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6 das
Verbindungselement von 1 in seiner räumlichen
Beziehung zur Zahnprothese mit Kaufläche und Prothesenbasis in einem
Schnitt ungefähr
quer zur Zahnreihe,
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7 das
Verbindungselement von 1 nach Verschieben des Riegels
in die Entriegelungsposition,
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8 das
Verbindungselement von 1 bei vollständig gedrücktem Druckknopf,
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9 das
Verbindungselement von 1 mit dem Riegel in nach unten
verschobener Entriegelungsposition,
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10 einen
Vertikalschnitt entlang der Längsausdehnung
des Riegels durch ein zweites Verbindungselement mit dem Riegel
in Verriegelungsposition,
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11 einen
Horizontalschnitt durch das Verbindungselement von 10 entlang
der Schnittebene XI-XI,
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12 das
Verbindungselement von 10 mit dem Riegel in nach unten
verschobener Entriegelungsposition,
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13 einen
Vertikalschnitt entlang der Längsausdehnung
des Riegels durch ein drittes Verbindungselement mit dem Riegel
in Verriegelungsposition,
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14 einen
Horizontalschnitt durch das Verbindungselement von 13 entlang
der Schnittebene XIV-XIV,
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15 einen
Vertikalschnitt durch das Verbindungselement von 13 entlang
der Schnittebene XV-XV,
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16 einen
Vertikalschnitt durch das Verbindungselement von 13 entlang
der Schnittebene XVI-XVI,
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17 das
Verbindungselement von 13 mit dem Riegel in nach unten
verschobener Entriegelungsposition,
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18 einen
Horizontalschnitt durch ein viertes Verbindungselement mit dem Riegel
in Verriegelungsposition,
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19 einen
Vertikalschnitt durch das Verbindungselement von 18 entlang
der Schnittebene XIX-XIX,
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20 einen
Vertikalschnitt durch das Verbindungselement von 18 entlang
der Schnittebene XX-XX,
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21 einen
Vertikalschnitt durch das Verbindungselement von 18 entlang
der Schnittebene XXI-XXI,
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22 das
Verbindungselement von 18 mit dem Riegel in seitlich
verschobener Entriegelungsposition und
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23 einen
vertikalen Teilschnitt durch das Verbindungselement von 19 entlang
der Schnittebene XXIII-XXIII.
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Für das erste
Ausführungsbeispiel
des Verbindungselements ist die Verriegelungsposition in den 1 bis 6 dargestellt.
Ein Zahn oder Implantat 1 trägt eine Krone 2, diese
wiederum das festsitzende Element 3, welches einseitig
an einer Krone befestigt sein kann – wie hier dargestellt – oder als Steg
zwischen zwei Kronen. Das festsitzende Element 3 hat hier
die Form einer vertikal aufgestellten, ungefähr in Richtung der Zahnreihe
ausgerichteten parallelwandigen Platte. Alternativ kann es nach oben
leicht konisch zulaufend gestaltet werden. Außerdem kann das festsitzende
Element 3 auch gegenüber
der Richtung der Zahnreihe abgewinkelt angebracht werden. Der an
die Krone anschließende Teil
des festsitzenden Elements 3 ist als Geschiebepatrize 4 gestaltet.
Hierdurch wird die Verbindung zwischen abnehmbarer Zahnprothese
und festsitzendem Element 3 verbessert. Auf die Geschiebepatrize 4 kann
verzichtet werden, wenn die stabile Verbindung zwischen abnehmbaren
und festsitzenden Zahnersatzteilen durch andere zahntechnische Maßnahmen
gewährleistet
wird. Im festsitzenden Element 3 ist außerdem ein kreisrundes, nach
oben offenes Riegelauge 5 angelegt. Während das Riegelauge 5 nach
oben eine Öffnung 6 aufweist,
ist der Grund 7 des Riegelauges geschlossen.
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Da
die obere Öffnung 6 des
Riegelauges 5 kleiner ist als der Durchmesser des Riegelauges,
bildet das festsitzende Element 3 von oben gesehen unterschnittene Überhänge 8 oberhalb
des Riegelauges aus. Das festsitzende Element 3 kann zahntechnisch
mittels eines Formteils aus rückstandsfrei
verbrennbarem Kunststoff im Gussverfahren zusammen mit der Krone
oder mittels eines Konfektionsteils aus Metall, welches durch Löten, Schweißen oder
im Angussverfahren mit der Krone verbunden wird, hergestellt werden.
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Auf
das festsitzende Element 3 ist ein Gehäuse 9 aufsetzbar,
welches das festsitzende Element auf der Zungen- und Wangenseite übergreift. Bei
der Herstellung der Zahnprothese wird das Gehäuse 9 fest mit der
Zahnprothese verbunden, vorzugsweise durch Löten, Schweißen oder Kleben. 6 zeigt
die räumliche
Beziehung des Gehäuses 9 zum
Prothesenkörper
mit Kaufläche 10 und
Prothesenbasis 11 in einem Schnitt ungefähr quer
zur Zahnreihe. Die Abnahme der Zahnprothese erfolgt in Richtung
zur Kaufläche 10.
Auf der zur Betätigung
des Riegels vorgesehenen Seite des Gehäuses 9 befindet sich
die durchgehende Öffnung 12 mit
kreisrundem äußerem Abschnitt 13 mit
Innengewinde und kreisrundem innerem Abschnitt 14 mit kleinerem Durchmesser,
auf der gegenüberliegenden
Seite die durchgehende Öffnung 15 mit
kreisrundem äußerem Abschnitt 16 mit
Innengewinde und kreisrundem innerem Abschnitt 17 mit kleinerem
Durchmesser.
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Auf
der zur Betätigung
des Riegels vorgesehenen Seite ist in den äußeren Abschnitt 13 der Öffnung 12 eine
hülsenförmige Schraube 18 mit
kreisrundem Innenquerschnitt einsetzbar. Für das Eindrehinstrument sind
Schlitze 19 vorgesehen. Die zentrale äußere Öffnung 20 ist kleiner
als der Innenquerschnitt. Auf der gegenüberliegenden Seite ist in den äußeren Abschnitt 16 der Öffnung 15 eine
Verschlussschraube 21 mit einem Schlitz 22 und
einem – bei
vollständige
eingesetzter Schraube – vertikal stehenden
Fortsatz 23 eingesetzt. Die Unterseite des Fortsatzes 23 bildet
eine zum Inneren des Gehäuses 9 weisende
Schrägfläche 24 aus.
Da die Verschlussschraube 21 nicht rotationssymmetrisch
ist, muss der Startpunkt des Gewindes exakt festgelegt sein, damit sie
genau die beschriebene Position einnimmt, wenn sie vollständig eingedreht
ist. Alternativ sind anstatt dieser Schrauben auch Bauteile denkbar,
welche mittels eines Bajonettverschlusses im Gehäuse zu befestigen sind. Um
die Betätigung
des Riegels für
verschiedene klinische Situationen von beiden Seiten des Gehäuses 9 aus
zu ermöglichen,
sind die beiden Öffnungen 12 und 15 völlig identisch
ausgebildet, so dass die hülsenförmige Schraube 18,
welche auf der zur Betätigung
des Riegels vorgesehenen Seite liegen muss, alternativ auf beiden
Seiten eingesetzt werden kann.
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Der
Innenquerschnitt der hülsenförmigen Schraube 18,
der innere Abschnitt 14 der Öffnung 12 des Gehäuses 9,
das Riegelauge 5 und der innere Abschnitt 17 der Öffnung 15 des
Gehäuses 9 sind alle
kreisrund und haben zumindest annähernd den gleichen Durchmesser,
außerdem
fluchten sie, wenn das Gehäuse
vollständig
auf das festsitzende Element 3 aufgesetzt ist. Sie bilden
also in etwa einen quer zum festsitzenden Element 3 angeordneten
zylinderförmigen
Raum, in dem sich der ungefähr
stabförmige
Riegel 25 befindet.
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In
seiner Längsausdehnung
ist der Riegel 25 rechtwinklig zum festsitzenden Element 3 angeordnet.
Das festsitzende Element 3 kann in Richtung der Zahnreihe
oder gegenüber
der Zahnreihe abgewinkelt angebracht werden und ist vertikal in
Abnahmerichtung der Zahnprothese aufgestellt. Hieraus ergibt sich,
dass der Riegel 25 ungefähr rechtwinklig oder schräg zur Zahnreihe
und rechtwinklig zur Abnahmerichtung der Zahnprothese angeordnet
ist. Alternativ wären – wie nach
dem Stand der Technik für
halbautomatische Riegel bereits bekannt – auch konstruktive Abwandlungen
möglich,
bei denen der Riegel nicht rechtwinklig, sondern schräg zur Abnahmerichtung
der Zahnprothese angeordnet ist.
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Der
erste Abschnitt 26 des Riegels 25 im Bereich der äußeren Öffnung 20 der
hülsenförmigen Schraube 18 weist
einen kleinen Querschnitt auf und ist gegen die äußere Öffnung 20 nach oben
versetzt, so dass eine Bewegung des Riegels nach unten hier möglich ist.
Innerhalb der hülsenförmigen Schraube 18 folgt
ein zweiter Abschnitt 27 mit größerem Querschnitt. Der Riegel 25 liegt
hier nach oben der hülsenförmigen Schraube 18 an,
während
nach unten ein Freiraum bleibt, wobei die Oberseite und Unterseite im
Querschnitt Kreisbögen
mit dem gleichen Radius wie der Innenquerschnitt der hülsenförmigen Schraube
bilden. Hierdurch wird hier ebenfalls eine Bewegung des Riegels
nach unten ermöglicht.
Der unverlierbare Halt des Riegels 25 im Gehäuse 9 wird
dadurch sichergestellt, dass dieser zweite Abschnitt 27 im
Querschnitt größer ist
als die äußere Öffnung 20 der
hülsenförmigen Schraube 18.
Im Bereich des inneren Abschnitts 14 der Öffnung 12 des
Gehäuses 9 schließt sich
ein dritter Abschnitt 28 an, der diese kreisrunde Öffnung in
vertikaler Richtung – abgesehen
vom Spiel der Bauteile – ganz
ausfüllt.
Im Bereich des Riegelauges 5 folgt ein kurzer vierter Abschnitt 29 des
Riegels 25, welcher wie der zweite Abschnitt 27 nach
unten wieder einen Freiraum bildet, und anschließend im Bereich des inneren
Abschnitts 17 der Öffnung 15 ein
fünfter
Abschnitt 30, welcher diese kreisrunde Öffnung wieder weitgehend ausfüllt.
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Durch
die unterschiedlichen vertikalen Querschnitte der einzelnen Riegelabschnitte
ergeben sich zwischen dem zweiten Abschnitt 27 und dem
dritten Abschnitt 28 sowie dem vierten Abschnitt 29 und
dem fünften
Abschnitt 30 des Riegels 25 zwei basale Querflächen 31,
welche in Richtung zur hülsenförmigen Schraube 18 weisen.
Nach unten schließen
sich an die basalen Querflächen 31 die
Anschrägungen 32 an,
die gegenüber
der Längsausdehnung
des Riegels leicht geneigt sind. Der Kontakt nach unten zum festsitzenden
Element 3 wird durch die Auflagefläche 33 am Grund 7 des
Riegelauges 5 hergestellt. Beidseits befinden sich am Riegel 25 seitliche
Ausnehmungen 34, zwischen denen die Dicke des Riegels minimal
kleiner ist als die obere Öffnung 6 des
Riegelauges 5. In Richtung zur Verschlussschraube 21 folgen
die verriegelnden seitlichen Bereiche 35 des Riegels 25;
sie untergreifen in der Verriegelungsposition die unterschnittenen Überhänge 8 des
festsitzenden Elements 3 beidseits in Abnahmerichtung der
Zahnprothese zur Kaufläche 10.
Da der Riegel 25 gleichzeitig beidseits des festsitzenden
Elements 3 mit seinem dritten Abschnitt 28 unten
im inneren Abschnitt 14 der Öffnung 12 des Gehäuses 9 und
mit seinem fünften
Abschnitt 30 im inneren Abschnitt 17 der Öffnung 15 des
Gehäuses 9 nach
unten unbeweglich aufliegt, ist hiermit auch eine Bewegung des Gehäuses nach
oben blockiert; die Zahnprothese ist also gegen Abnahme gesichert.
Die runde Form des Riegelauges mit beidseitigem Riegeleingriff unter
unterschnittene Überhänge bietet
herstellungstechnische Vorteile, alternativ können jedoch auch andere Formen
des Riegeleingriffs unter Überhänge eines
festsitzenden Elements realisiert werden, beispielsweise ein nur
einseitiger Eingriff.
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Die
Rotationssicherung des Riegels 25 wird dadurch sichergestellt,
dass der vertikal stehende Fortsatz 23 der Verschlussschraube 21 in
den oberen Schlitz 36 des Riegels eingreift. Vom zur Verschlussschraube 21 weisenden
Ende des Riegels 25 ausgehend liegt im Riegel eine zentrale
Bohrung 37, an deren Grund 38 sich die Feder 39 abstützt. Bei
der Feder 39 handelt es sich hier um eine schraubenförmige Druckfeder
aus einem federelastischen Metall. Es sind aber auch Konstruktionen
vorstellbar, bei denen die Feder durch einen Körper aus elastischem Kunststoff
oder durch eine Zugfeder gebildet wird. Die Feder 39 wirkt
auf einen Bolzen 40 ein, der sich ebenfalls teilweise in
der zentralen Bohrung 37 befindet. Der Bolzen 40 wiederum
stützt
sich gegen die Verschlussschraube 21 mit einer schräg nach oben
weisenden Schrägfläche 41 an
deren korrespondierenden Schrägfläche 24 ab.
Vereinfachend kann der Bolzen auch insgesamt rotationssymmetrisch
hergestellt werden, wobei er dann im Bereich des Kontaktes zur Schrägfläche 24 der
Verschlussschraube 21 in der Form einer kegelförmigen Spitze
zu gestalten ist, mit allerdings erheblich reduzierter Kontaktfläche zwischen
Bolzen und Verschlussschraube. Das zum Grund 38 der zentralen
Bohrung 37 weisende Bolzenende 42 befindet sich
im Abstand dazu innerhalb der Windungen der Feder 39. Für die Handhabung der
kleinen Einzelteile ist es von Vorteil, Feder 39 und Bolzen 40 fest
zu verbinden.
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Die
Betätigung
des Verbindungselements erfolgt durch Druck mit der Fingerkuppe
auf einen außerhalb
der hülsenförmigen Schraube 18 auf
den Riegel 25 aufsteckbaren Druckknopf 43 vorzugsweise
aus Kunststoff, wobei anstatt der Fingerkuppe auch ein Hilfsinstrument
zur Anwendung kommen kann. Alternativ ist es auch möglich, den
Druckknopf über
ein Gewinde am Riegel aufschraubbar zu gestalten, wobei er beispielsweise
auch aus Metall herzustellen ist. Ferner ist es auch möglich, Druckknopf und
Riegel fest miteinander zu verbinden, so dass Druckknopf, Riegel
und hülsenförmige Schraube
untrennbar gekoppelt sind. Es wäre
auch möglich,
den Riegel 25 direkt zu betätigen, der Druckknopf 43 erleichtert
durch seine große
Fläche
die Bedienung jedoch erheblich. Durch Drücken des Druckknopfs 43 wird
der Riegel 25 aktiv durch den Patienten entlang seiner
Längsausdehnung
gegen die Kraft der Feder 39 verschoben. Die Pfeile 44 in 2 zeigen
diese Horizontalverschiebung des Riegels 25; wie leicht
ersichtlich, werden dabei die seitlichen verriegelnden Bereiche 35 des
Riegels unter den unterschnittenen Überhängen 8 des festsitzenden
Elements 3 hervorgeschoben und die seitlichen Ausnehmungen 34 vollständig in
das Riegelauge 5 hineinbewegt, so dass der Riegel nach
oben nicht mehr blockiert ist. Der Riegel befindet sich nun in Entriegelungsposition;
die Zahnprothese könnte – wie bei
einem halbautomatischen Riegel – unter
weiterem Drücken
des Druckknopfs 43 nach oben abgenommen werden. Da es sich
hier aber um einen vollautomatischen Riegel handelt, muss der Riegel 25 durch
das Zusammenwirken der Einzelteile des Verbindungselements selbsttätig festgehalten
werden, so dass der Druckknopf 43 zur Abnahme der Zahnprothese
losgelassen werden kann.
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Die
Kinematik dieses Prozesses wird im Folgenden anhand der 7 bis 9 erläutert. Zu
diesem Zweck wird die Bewegung des Riegels 25 anhand von
zwei Grenzfällen
beschrieben. Der erste Grenzfall tritt ein, wenn die Reibung zwischen
der abnehmbaren Zahnprothese und den festsitzenden Zahnersatzteilen
sehr gering ist. In Verriegelungsposition liegt der Riegel 25 mit
seinen auf die basalen Querflächen 31 in
Richtung zur Entriegelungsposition folgenden Abschnitten, nämlich dem
dritten Abschnitt 28 und dem fünften Abschnitt 30,
im inneren Abschnitt 14 der Öffnung 12 und im inneren
Abschnitt 17 der Öffnung 15 des
Gehäuses 9 nach
unten unbeweglich auf. Diese Riegelabschnitte sind vollständig aus
diesen durchmesserreduzierten inneren Abschnitten der Öffnungen
des Gehäuses
entfernt, wenn der Riegel 25 durch Drücken des Druckknopfs 43 aus
der Verriegelungsposition gegen die Kraft der Feder 39 in
Richtung des Pfeils 45 horizontal in die in 7 dargestellte
Entriegelungsposition verschoben worden ist. Aus dieser Entriegelungsposition
wird nun eine Bewegung des Riegels 25 entlang der Pfeile 46 in 7 nach
unten möglich:
Die basalen Querflächen 31,
welche von diesen Riegelabschnitten 28 und 30 aus
in Richtung zur Verriegelungsposition weisen, liegen nun oberhalb
der vertikal angeordneten Anschlagflächen 47 des Gehäuses 9,
welche in Richtung zur Entriegelungsposition weisen. Der Riegel 25 liegt
unten nicht mehr im Gehäuse 9 auf,
sondern nur noch mit seiner Auflagefläche 33 am Grund 7 des
Riegelauges 5. Unter Entspannung der komprimierten Feder 39 gleitet
der Bolzen 40 nun mit der Schrägfläche 41 an der korrespondierenden
Schrägfläche 24 der
Verschlussschraube 21 entlang schräg nach unten in Richtung zur
Verschlussschraube. Dies bewirkt eine körperliche Parallelverschiebung des
Riegels 25 relativ zum Gehäuse 9 entlang den Pfeilen 46 in 7 nach
unten. Über
die Auflagefläche 33 des
Riegels 25 am Grund 7 des Riegelauges 5 erfolgt
so auch eine Bewegung des festsitzenden Elements 3 relativ
zum Gehäuse 9 nach
unten. In reziproker Weise resultiert hieraus ein Anheben des Gehäuses 9 und
damit der abnehmbaren Zahnprothese relativ zum festsitzenden Element 3.
Diese nach unten verschobene Entriegelungsposition des Riegels 25 ist
in 9 dargestellt.
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Ein
Zurücksetzen
des Riegels 25 durch die Feder 39 in die Verriegelungsposition
wird dadurch verhindert, dass die beiden basalen Querflächen 31 gegen
die beiden Anschlagflächen 47 des
Gehäuses 9 stoßen, wodurch
der Riegel in dieser Position gegen die Federkraft festgehalten
wird. Grundsätzlich würde der
Mechanismus auch mit nur einer Anschlagfläche 47 funktionieren,
die Sicherheit gegenüber
Funktionsbeeinträchtigungen
infolge von Verschleiß wäre dabei
jedoch geringer. Man könnte
dann aber die Konstruktion derart abwandeln, dass man die hülsenförmige Schraube
durchgängig
bis zum festsitzenden Element 3 anlegt. Die Anschlagfläche 47 käme dann
an der Stirnseite der hülsenförmigen Schraube
zu liegen, deren Austausch im Reparaturfall leicht möglich wäre.
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Eine
Bewegung des Riegels 25 nach oben wird durch die Kraft
der Feder 39 verhindert, da es hierbei über die Schrägfläche 24 der
Verschlussschraube 21 und die Schrägfläche 41 des Bolzens 40 zu
einer Federkompression kommen würde;
die Federkraft hält
also den Riegel in seiner nach unten verschobenen Position und die
Zahnprothese in ihrer angehobenen Position. Dieser Mechanismus würde auch
dann noch funktionieren, wenn die Anschlagflächen 47 stärker gegenüber der
Vertikalen geneigt wären.
Dies ist dann von Bedeutung, wenn es nach längerem Gebrauch im Bereich
des oberen Randes der Anschlagflächen 47 zu
Abrieb gekommen ist.
-
Aufgrund
der Anschrägungen 32 wird
die Parallelverschiebung des Riegels 25 relativ zum Gehäuse 9 nach
unten in minimalem Ausmaß auch schon
in der Endphase der Horizontalverschiebung stattfinden. Diese minimal
nach unten verschobene Position des Riegels 25 ist als
gepunktete Kontur 48 in 7 dargestellt.
Zusammenfassend vollzieht der Riegel 25 also im ersten
Grenzfall die folgende Bewegung: Verriegelungsposition (1) – Entriegelungsposition
(gepunktete Kontur 48 in 7) – nach unten
verschobene Entriegelungsposition (9). Die
Bewegung des Riegels 25 relativ zum Gehäuse 9 nach unten und
damit das Anheben des Gehäuses wird
dabei durch die Kraft der Feder 39 bewirkt.
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Der
zweite Grenzfall tritt ein, wenn die Reibung zwischen der abnehmbaren
Zahnprothese und den festsitzenden Zahnersatzteilen sehr hoch ist.
Die Federkraft kann dann diese Reibung nicht überwinden und kann die Zahnprothese
nicht anheben, also auch die Parallelverschiebung des Riegels 25 relativ zum
Gehäuse 9 nach
unten nicht bewirken. Nachdem der Riegel 25 durch Drücken des
Druckknopfs 43 aus der Verriegelungsposition gegen die
Kraft der Feder 39 in Richtung des Pfeils 45 horizontal
in die in 7 dargestellte Entriegelungsposition
verschoben wurde, stößt der Grund 38 der
zentralen Bohrung 37 gegen das Bolzenende 42.
Drückt
der Patient nun so stark gegen den Druckknopf 43, dass
die Reibung zwischen der abnehmbaren Zahnprothese und den festsitzenden
Zahnersatzteilen überwunden
wird, dann gleitet der Bolzen 40 mit der Schrägfläche 41 an der
korrespondierenden Schrägfläche 24 der
Verschlussschraube 21 entlang schräg nach unten in Richtung zur
Verschlussschraube, während
der Riegel 25 weiter aktiv durch den Patienten verschoben wird.
Der Riegel 25 beschreibt dann ebenso eine körperliche
Parallelverschiebung relativ zum Gehäuse 9 in schräger Richtung
nach unten entlang den Pfeilen 49 in 7.
Diese schräge
Parallelverschiebung könnte
anstatt über
die am Bolzen 40 angebrachte Schrägfläche 41 auch über eine
direkt am Riegel anzubringende Schrägfläche erzeugt werden. Über die Auflagefläche 33 des
Riegels 25 am Grund 7 des Riegelauges 5 erfolgt
hierbei ebenfalls eine Bewegung des festsitzenden Elements 3 relativ
zum Gehäuse 9 nach
unten und in reziproker Weise ein Anheben des Gehäuses. 8 zeigt
das Verbindungselement bei vollständig gedrücktem Druckknopf 43. Nach
Loslassen des Druckknopfs 43 setzt die Feder 39 den
Riegel 25 in Richtung der Pfeile 50 so weit zurück, bis
die basalen Querflächen 31 gegen
die Anschlagflächen 47 am
Gehäuse 9 stoßen, wie
in 9 dargestellt. Zusammenfassend vollzieht der Riegel 25 also
im zweiten Grenzfall die folgende Bewegung: Verriegelungsposition
(1) – Entriegelungsposition
(7) – Position
bei vollständig
gedrücktem Druckknopf
(8) – nach
unten verschobene Entriegelungsposition (9). Die
Bewegung des Riegels 25 relativ zum Gehäuse 9 nach unten und
damit das Anheben des Gehäuses
wird dabei durch aktives Verschieben des Riegels 25 durch
den Patienten bewirkt.
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In
der Realität
wird es zwischen diesen beiden Grenzfällen noch weitere Möglichkeiten
der Riegelbewegung geben, so dass die Bewegung des Riegels 25 relativ
zum Gehäuse 9 nach
unten durch die Kraft der Feder 39 und durch aktives Verschieben durch
den Patienten zusammen bewirkt wird. Entscheidend ist, dass immer
die nach unten verschobene Entriegelungsposition (9)
erreicht wird, in der der Riegel 25 durch die Anschlagflächen 47 festgehalten
wird. Der Druckknopf 43 kann nun losgelassen werden. Das
durch den beschriebenen Mechanismus bewirkte Anheben der abnehmbaren
Zahnprothese ist so gering, dass ein einseitiges Anheben problemlos
durch die Elastizität
und das Spiel der Bauteile aufgefangen wird, ohne dass innerhalb
des Zahnersatzes zu große
Spannungen auftreten. Dies ist deshalb wichtig, weil in den meisten
Fällen
links und rechts zwei derartige Verbindungselemente zum Einsatz
kommen, welche in der Regel nacheinander betätigt werden. Nachdem beide
in der beschriebenen Weise bedient wurden, kann die Zahnprothese nach
oben abgenommen werden. Eine Abwandlung ergibt sich, wenn man von
der in 7 gezeigten Position des Riegels 25 aus
keine weitere Bewegung in Richtung zur Verschlussschraube zulässt. In
diesem Fall kann man das Gehäuse
platzsparender herstellen. Das geringe Anheben des Gehäuses kann
dann aber nur durch die Kraft der Feder 39 nach dem als erster
Grenzfall beschriebenen Mechanismus erfolgen, welcher bei hoher
Reibung zwischen herausnehmbaren und festsitzenden Zahnersatzteilen
versagen kann.
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Beim
Einsetzen der Zahnprothese stößt der Grund 7 des
Riegelauges 5 gegen die Auflagefläche 33 des Riegels 25 und
bewegt den Riegel relativ zum Gehäuse 9 unter Kompression
der Feder 39 wieder nach oben, wodurch die basalen Querflächen 31 wieder
oberhalb der Anschlagflächen 47 zu
liegen kommen. Nun kann die Feder 39 den Riegel 25 wieder
in die Verriegelungsposition zurücksetzen.
Die Anschrägungen 32 haben
dabei den Zweck, dass dieses Zurücksetzen
bereits dann ermöglicht
wird, wenn der Riegel 25 noch nicht ganz in seine oberste
Position bewegt wurde. In 7 würde dies
der gepunkteten Kontur 48 entsprechen. Dies ist dann von
Bedeutung, wenn aufgrund von Herstellungsungenauigkeiten oder Verschleiß das festsitzende
Element 3 den Riegel 25 beim Einsetzen der Zahnprothese nicht
ganz in seine oberste Position drücken kann. Alternativ könnte man
die Anschrägungen
auch am oberen Rand der Anschlagflächen 47 anlegen.
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Da
sich die hülsenförmige Schraube 18 entfernen
lässt,
können
Riegel 25, Feder 39 und Bolzen 40 bei
der Herstellung der Zahnprothese oder zu Reparaturzwecken problemlos
herausgenommen werden.
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Ein
zweites Ausführungsbeispiel
des Verbindungselements mit dem Riegel in Verriegelungsposition
ist in den 10 und 11 dargestellt.
Der besondere Vorteil dieser Ausführungsform besteht in der maximalen
Vereinfachung der Herstellung, da die meisten Einzelteile rotationssymmetrisch
ausgebildet sind, also als Drehteile gefertigt werden können. Auf das
festsitzende Element 3, das hier in Form eines Stegs unter
Verzicht auf eine Geschiebepatrize ausgebildet ist, ist das Gehäuse 9 aufgesetzt.
In der Öffnung 12 befindet
sich die hülsenförmige Schraube 18 mit
den Schlitzen 19 für
das Eindrehinstrument. Die zentrale kreisrunde äußere Öffnung 20 besitzt
einen geringeren Durchmesser als der Innenquerschnitt der hülsenförmigen Schraube 18.
Die gegenüberliegende Öffnung 15 setzt
sich aus einem kreisrunden inneren Abschnitt 17, welcher
mit dem Riegelauge 5 und dem Innenquerschnitt der hülsenförmigen Schraube 18 fluchtet,
und einem äußeren Abschnitt 16,
welcher in seiner vertikalen Dimension gegenüber dem inneren Abschnitt nach
unten ausgedehnt ist, zusammen. Die Öffnung 15 ist hier
mit einer runden Verschlussplatte 51 mit einer zentralen
zum Inneren des Gehäuses 9 weisenden
kegelförmigen Spitze 52 verschlossen,
wobei die kegelförmige
Spitze gegenüber
dem Mittelpunkt des inneren Abschnitts 17 der Öffnung 15 nach
unten versetzt ist. Bei der Herstellung des Verbindungselements
kann die Befestigung dieser Verschlussplatte 51 im Gehäuse 9 beispielsweise
durch Laserschweißung
erfolgen. Da das Gehäuse 9 in
diesem Ausführungsbeispiel
beidseitig der hülsenförmigen Schraube 18 symmetrisch
ausgebildet ist, kann es bei der Herstellung der Zahnprothese durch
einfaches Umdrehen so angebracht werden, dass sich die hülsenförmige Schraube
auf der gewünschten
Seite befindet. Diese Gehäuseform
wäre selbstverständlich auch
beim ersten Ausführungsbeispiel
möglich.
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Der
Riegel 25 unterscheidet sich hier stark vom ersten Ausführungsbeispiel.
Er ist vollständig
rotationssymmetrisch ausgebildet, so dass eine Rotationssicherung
nicht erforderlich ist. Im Prinzip besteht er aus einem Rundstab,
an dem sich für
die verschiedenen Funktionen verschiedene Bereiche unterscheiden
lassen. Vor der hülsenförmigen Schraube 18 trägt der Riegel 25 den
Druckknopf 43. Ebenfalls noch außerhalb der hülsenförmigen Schraube 18 liegt
der Rotationsbereich 53, der aus zwei zirkulären Rillen
mit einem dazwischen liegenden zirkulären Wulst besteht. Innerhalb
der äußeren Öffnung 20 der hülsenförmigen Schraube 18 liegt
der Riegel – abgesehen
vom Spiel der Bauteile – dicht
an. Daran anschließend
folgt der erste verdickte Abschnitt 54, welcher gegenüber der äußeren Öffnung 20 einen
vergrößerten Querschnitt
aufweist, so dass der Riegel 25 im Gehäuse 9 gehalten wird.
Im Bereich der der hülsenförmigen Schraube 18 zugewandten
Seite des Riegelauges 5 befindet sich der zweite verdickte
Abschnitt 55. Hier untergreifen die seitlichen verriegelnden
Bereiche 35 die unterschnittenen Überhänge 8 des festsitzenden
Elements 3, die bei diesem Ausführungsbeispiel nur auf der
der hülsenförmigen Schraube 18 zugewandten
Seite des festsitzenden Elements ausgebildet sind, und stellen so
die Verriegelung her. Am dem Druckknopf 43 gegenüberliegenden
Ende des Riegels befindet sich der dritte verdickte Abschnitt 56.
Er liegt allseits im inneren Abschnitt 17 der Öffnung 15 an
und ist hier also nach unten nicht beweglich. Der dritte verdickte
Abschnitt 56 des Riegel 25 sichert hierdurch in
der Verriegelungsposition zusammen mit dem passgenau in der äußeren Öffnung 20 der
hülsenförmigen Schraube 18 liegenden
Abschnitt des Riegels die Lage des Riegels im Gehäuse 9 in
vertikaler Richtung, so dass eine Bewegung des Gehäuses und
der abnehmbaren Zahnprothese nach oben nicht möglich ist. In der zentralen
Bohrung 37 befinden sich die Feder 39 und der
Bolzen 40. Zur Stabilisierung des Bolzens 40 gegenüber Kippmomenten
ist das Bolzenende 42 hier in einem engen Bohrungsabschnitt 57 gelagert.
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Zur
kegelförmigen
Spitze 52 der Verschlussplatte 51 tritt der Bolzen 40 innerhalb
einer trichterförmigen
Ausnehmung 58 in Kontakt. Da die kegelförmige Spitze 52 gegenüber der
trichterförmigen
Ausnehmung 58 nach unten versetzt ist, ergibt sich wieder eine
Bewegungsmöglichkeit
des Bolzens 40 schräg nach
unten. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel
erzeugt das Drücken
des Druckknopfs 43 im Anschluss an eine Horizontalverschiebung
wieder eine Bewegung des im Bereich des festsitzenden Elements liegenden
Anteils des Riegels 25 nach unten. Allerdings handelt es
sich dabei nicht um eine Parallelverschiebung des Riegels 25 nach
unten, sondern um eine Schwenkbewegung um eine horizontale Rotationsachse 59,
die ihn im Bereich seines dem Druckknopf 43 zugewandten
Ende quer zu seiner Längsausdehnung
durchsetzt. Beim Drücken
des Druckknopfs 43 verschiebt sich nämlich der Rotationsbereich 53 des Riegels 25 in
die äußere Öffnung 20 der
hülsenförmigen Schraube 18.
Der Wulst des Rotationsbereichs 53 besitzt außen im Idealfall
eine kugelige Oberfläche,
so dass in diesem Bereich eine Rotationsbewegung möglich wird.
Denselben Effekt kann man einfacher auch erreichen, indem man das
Spiel zwischen dem Rotationsbereich und der äußeren Öffnung 20 etwas erhöht, so dass
man die Außenfläche des Wulstes
des Rotationsbereichs dann zylindrisch gestalten kann.
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12 zeigt
das zweite Ausführungsbeispiel mit
dem Riegel in nach unten verschobener Entriegelungsposition. Der
Riegel hat eine Schwenkbewegung nach unten um die Rotationsachse 59 vollzogen.
In dieser Position wird er gegen die Kraft der Feder 39 dadurch
festgehalten, dass die basale Querfläche 31, die an der
in Richtung zur Verriegelungsposition weisenden Seite des dritten
verdickten Abschnitts 56 liegt, gegen die Anschlagfläche 47 stößt. Im Gegensatz
zum ersten Ausführungsbeispiel
gibt es hier also nur eine Anschlagfläche 47, ansonsten ist
die Kinematik der Riegelbewegung ähnlich und wird daher nicht
mehr näher
erläutert.
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Bei
einer zeichnerisch nicht dargestellten Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels
kann man die Funktion des zweiten und dritten verdickten Abschnitts
vertauschen, indem man diese beiden Abschnitte etwas in Richtung
zum Druckknopf hin versetzt, die unterschnittenen Überhänge am festsitzenden
Element dagegen in die entgegengesetzte Richtung verlegt. Der zweite
verdickte Abschnitt stößt nun in
der nach unten verschobenen Entriegelungsposition des Riegels mit
einer basalen Querfläche
gegen eine Anschlagfläche
an der Stirnseite der hülsenförmigen Schraube
und verhindert ein Zurücksetzen des
Riegels durch die Federkraft. Der dritte verdickte Abschnitt untergreift
in Verriegelungsposition die unterschnittenen Überhänge am festsitzenden Element und
stellt die Verriegelung der abnehmbaren Zahnprothese sicher. Eine
weitere Abwandlung besteht darin, dass man den Bolzen mit einer
kegelförmigen Spitze
ausstattet, welche in eine trichterförmige Ausnehmung eingreift.
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Ein
drittes Ausführungsbeispiel
des Verbindungselements mit dem Riegel in Verriegelungsposition
ist in den 13 bis 16 dargestellt.
Auf einem stegförmigen
festsitzenden Element 3 sitzt wiederum ein Gehäuse 9 auf.
Die Öffnung 12 mit
dem äußeren Abschnitt 13 und
dem inneren Abschnitt 14 trägt im äußeren Abschnitt die hülsenförmige Schraube 18 mit
den Schlitzen 19 für
das Eindrehinstrument und einer zentralen äußeren Öffnung 20. Die Öffnung 15 mit
dem inneren Abschnitt 17 und dem äußeren Abschnitt 16,
welcher in seiner vertikalen Dimension gegenüber dem inneren Abschnitt nach
unten ausgedehnt ist, ist durch eine Verschlussplatte 51 verschlossen.
Der Riegel 25 mit dem Druckknopf 43 wird durch
die hülsenförmige Schraube 18 im
Gehäuse 9 gehalten
und stellt mit seitlichen verriegelnden Bereichen 35, welche
im Riegelauge 5 unterschnittene Überhänge 8 des festsitzenden
Elements 3 untergreifen, den Halt der abnehmbaren Zahnprothese
sicher.
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Die
Besonderheit liegt in der Lage der Feder 39 und des Bolzens 40.
Sie liegen hier in einer Nut 60 oben am Riegel. Eine derartige
Lage von Feder 39 und Bolzen 40 wäre leicht
auch beim ersten Ausführungsbeispiel
zu realisieren. Darüber
hinaus sind aber Feder 39 und Bolzen 40 auch noch
gegeneinander vertauscht: Die Feder 39 stützt sich
an der Innenwand 61 der Verschlussplatte 51 ab
und wirkt auf den Bolzen 40 ein, der über die schräg nach unten
und in Richtung zum Druckknopf 43 wirkende Schrägfläche 41 mit
einer Schrägfläche 62 am
Riegel 25 Kontakt hat. Der Bolzen 40 zeigt hier
also eine ähnliche
Form wie beim ersten Ausführungsbeispiel,
ist jedoch um 180 ° um
eine horizontal quer zum Bolzen liegende Achse verdreht eingebaut.
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Wie
aus 15 ersichtlich, besitzt der innere Abschnitt 14 der Öffnung 12 bei
diesem Ausführungsbeispiel
gegenüber
dem Innenquerschnitt der hülsenförmigen Schraube 18 einen
kleineren Durchmesser und ist nach unten verschoben. Im oberen Bereich
des inneren Abschnitts 14 der Öffnung 12 befindet
sich eine Ausbuchtung 63, in die der Bolzen 40 eingreift
und so den Riegel gegen Rotation sichert. Der innere Abschnitt 17 der Öffnung 15 besitzt die
gleiche Form. Er fluchtet mit dem inneren Abschnitt 14 der Öffnung 12 und
dem Riegelauge 5, dessen Durchmesser gegenüber dem
Innenquerschnitt der hülsenförmigen Schraube 18 ebenfalls
reduziert ist. Somit muss auch der Riegel 25 hier einen Bereich
mit reduziertem Außendurchmesser 64 aufweisen.
Ansonsten ähnelt
der Riegel 25 in seiner Form dem ersten Ausführungsbeispiel.
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17 zeigt
das dritte Ausführungsbeispiel mit
dem Riegel in nach unten verschobener Entriegelungsposition. Die
Bewegung des Riegels 25 nach unten wird dadurch erzeugt,
dass Riegel 25 und Bolzen 40 mit den Schrägflächen 62 und 41 aneinander entlang
gleiten, und dass auf der anderen Seite des Bolzens die Feder 39 auf
den Bolzen einwirkt oder der Bolzen mit seinem Bolzenende 42,
während
der Riegel aktiv durch den Patienten verschoben wird, gegen die
Innenwand 61 der Verschlussplatte 51 stößt. Im Gegensatz
zum ersten Ausführungsbeispiel machen
Feder 39 und Bolzen 40 die Bewegung des Riegels 25 nach
unten nicht mit, ansonsten entspricht die Kinematik des Riegels
weitgehend dem ersten Ausführungsbeispiel
und wird daher nicht mehr näher
besprochen.
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Ein
viertes Ausführungsbeispiel
des Verbindungselements mit dem Riegel in Verriegelungsposition
ist in den 18 bis 21 dargestellt.
Auf einem festsitzenden Element 3 mit der Geschiebepatrize 4 sitzt
das Gehäuse 9 auf.
Die Öffnung 12 besitzt einen äußeren Abschnitt 13 und
einen durchmesserreduzierten inneren Abschnitt 14 mit arenaförmigem Innenquerschnitt.
Der horizontale Durchmesser des inneren Abschnitts 14 ist
größer als
der vertikale Durchmesser und gegenüber dem äußeren Abschnitt 13 in
Richtung zur Geschiebepatrize 4 versetzt. Der äußere Abschnitt 13 trägt die hülsenförmige Schraube 18 mit
den Schlitzen 19 für
das Eindrehinstrument, an deren zentrale äußere Öffnung 20 sich hier
ein Abschnitt mit konisch sich erweiterndem Innenquerschnitt 65 anschließt. Die Öffnung 15 mit
dem äußeren Abschnitt 16 und
dem inneren Abschnitt 17 weist eine identische Form auf
und trägt
die Verschlussschraube 21 mit dem Schlitz 22.
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Die
hülsenförmige Schraube 18 hält den Riegel 25 mit
Druckknopf 43 im Gehäuse 9.
Der Riegel 25 fügt
sich im Bereich des konisch sich erweiternden Innenquerschnitts 65 der
hülsenförmigen Schraube 18 passgenau
mit einem konischen Abschnitt 66 ein. Daran anschießend folgt
ein langer runder Abschnitt 67. Im Bereich des Riegelauges 5 liegt
ein arenaförmiger
Abschnitt 68, dessen horizontaler Durchmesser größer ist
als der vertikale Durchmesser. Das Riegelauge 5 besitzt
den gleichen arenaförmigen
Innenquerschnitt. Die seitlichen verriegelnden Bereiche 35 des
Riegels 25 untergreifen die unterschnittenen Überhänge 8 des
festsitzenden Elements 3 und sichern den Halt der abnehmbaren
Zahnprothese. In Richtung zum Druckknopf 43 bildet der
Riegel 25 an diesen seitlichen verriegelnden Bereichen 35 seitliche
Querflächen 69 aus,
in entgegengesetzter Richtung vertikale Schrägflächen 70. Der arenaförmige Abschnitt 68 des
Riegels 25 reicht bis in den inneren Abschnitt 17 der Öffnung 15.
Da der vertikale Durchmesser des inneren Abschnitts 17 der Öffnung 15 ungefähr dem vertikalen
Durchmesser des arenaförmigen
Abschnitts 68 des Riegels 25 entspricht, der horizontale
Durchmesser jedoch zur Geschiebepatrize 4 hin größer ist,
ist hier keine wesentliche Beweglichkeit des Riegels 25 in
vertikaler Richtung gegeben, es besteht jedoch die Möglichkeit
der Bewegung in horizontaler Richtung zur Geschiebepatrize hin.
Der arenaförmige
Querschnitt verhindert eine Rotation des Riegels 25. Die
zentrale Bohrung 37 des Riegels 25 trägt die Feder 39 und
den Bolzen 40, wobei das Bolzenende 42 im engen
Bohrungsabschnitt 57 geführt ist. Der Bolzen 40 stützt sich
mit seiner Spitze 71 in einer zentralen Mulde 72 der
Verschlussschraube 21 ab.
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Die
Kinematik des Riegels 25 unterscheidet sich bei diesem
Ausführungsbeispiel
grundsätzlich von
den ersten drei Ausführungsbeispielen.
Beim Drücken
des Druckknopfs 43 gegen die Kraft der Feder 39 wird
der Riegel 25 zunächst
horizontal entlang seiner Längsausdehnung
verschoben und gleitet dann mit seiner vertikalen Schrägfläche 70 an
einer an der Verschlussschraube 21 liegenden vertikale Schrägfläche 73 entlang.
Der im Bereich des festsitzenden Elements 3 liegende Anteil
des Riegels 25 wird dadurch nicht nach unten wie in den
ersten drei Ausführungsbeispielen,
sondern horizontal zur Seite in Richtung zur Geschiebepatrize 4 versetzt.
Diese neue Position wird dadurch stabilisiert, dass die Spitze 71 des
Bolzens 40 in eine seitlichen Mulde 74 der Verschlussschraube 21 eingreift.
Im Bereich der äußeren Öffnung 20 der
hülsenförmigen Schraube 18 liegt
der Rotationsbereich 53 des Riegels 25. Hier findet
eine Rotation um die vertikale Rotationsachse 75 statt,
so dass es sich bei der beschriebenen Seitwärtsbewegung um eine Schwenkbewegung
handelt. Diese Schwenkbewebung wird hier durch aktives Verschieben
des Riegels 25 durch den Patienten erzeugt. Alternativ
zum beschriebenen Mechanismus über
vertikale Schrägflächen könnte diese
Schwenkbewegung in einer zeichnerisch nicht dargestellten Abwandlung
beispielsweise auch dadurch realisiert werden, dass man seitlich
des Rotationsbereichs 53 Anschlagflächen am Druckknopf und an der
hülsenförmigen Schraube
anlegt, die bei Betätigung
des Druckknopfs aufeinander stoßen
und so die Rotation bewirken. Beim Loslassen des Druckknopfs 43 wird der
Riegel 25 durch die Feder 39 zurückgesetzt,
bis die seitliche Querfläche 69 gegen
eine Anschlagfläche 76 des
festsitzenden Elements 3 stößt.
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22 zeigt
das vierte Ausführungsbeispiel mit
dem Riegel in seitlich verschobener Entriegelungsposition. Die Anschlagfläche 76 des
festsitzenden Elements 3 hält den Riegel 25 an
seiner seitlichen Querfläche 69 in
seiner um die vertikale Rotationsachse 75 zur Seite verschwenkten
Entriegelungsposition fest, so dass der Druckknopf losgelassen werden
kann. Wie 19 zeigt, wird der Riegel 25 innerhalb
des Riegelauges bei der Abnahme der Zahnprothese entlang Pfeil 77 von
seiner seitlichen Position 78 zurück in die mittlere Position 79 verschoben. Da
die Anschlagfläche 76 nach
Abnahme der Zahnprothese fehlt, wird der Riegel 25 bei
der Abnahme der Zahnprothese durch die Feder 39 zurückgesetzt.
-
Wird
der Druckknopf 43 versehentlich bei ausgegliederter Zahnprothese
gedrückt,
findet die beschriebene seitliche Schwenkbewegung des Riegels 25 ebenfalls
statt. In diesem Fall wird er beim Loslassen des Druckknopfs 43 durch
die Feder 39 wieder zurückgesetzt.
Dabei fügt
sich der Riegel 25 passgenau mit dem konischen Abschnitt 66 in
den konisch sich erweiternden Innenquerschnitt 65 der hülsenförmigen Schraube 18 ein
und wird dadurch wieder in seine mittige Position gebracht.
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23 zeigt
die Situation beim Einsetzen der Zahnprothese. Der Riegel stößt mit einer
unten am seitlichen verriegelnden Bereich 35 liegenden Schrägfläche 80,
welche in Richtung zum Druckknopf weist, gegen die korrespondierende
Schrägfläche 81 am
festsitzenden Element 3. Pfeil 82 zeigt die Bewegung
des Riegels beim Einsetzen der Zahnprothese: Die Schrägfläche 80 gleitet
an der Schrägfläche 81 entlang,
so dass der Riegel gegen die Federkraft zur Entriegelungsposition
bewegt wird. Bei vollständig
aufgesetzter Zahnprothese wird der Riegel durch die Federkraft entlang
Pfeil 83 in die Verriegelungsposition zurückgesetzt.
-
Der
in 23 gezeigte Mechanismus ist von den halbautomatischen
Riegeln bekannt. Bei den ersten drei Ausführungsbeispielen kann ein Zurücksetzen
des Riegels in die Verriegelungsposition bei ausgegliederter Zahnprothese
ebenfalls vorkommen, wenn er bei der Prothesenreinigung versehentlich nach
oben gedrückt
wird. Der Druckknopf muss in diesem Fall erneut gedrückt werden,
um den Riegel wieder in seine nach unten verschobene Entriegelungsposition
zu bringen. Um hier zusätzliche
Bedienungssicherheit zu schaffen, kann der Einbau des in 23 dargestellten
Mechanismus auch bei den ersten drei Ausführungsbeispielen sinnvoll sein,
so dass die Zahnprothese auch eingegliedert werden kann, wenn sich
der Riegel in Verriegelungsposition befindet.
-
Eine
zeichnerisch nicht dargestellte Abwandlung besteht darin, den Druckknopf
als ein vom Riegel unabhängig
bewegbares Bauteil auszuführen, wobei
dann allerdings durch konstruktive Maßnahmen der unverlierbare Halt
des Druckknopfs in der hülsenförmigen Schraube
sichergestellt werden muss. Beim in den 1 bis 9 dargestellten
ersten Ausführungsbeispiel
würde dies
beispielsweise bedeuten, dass der Druckknopf rein horizontal, der Riegel
selbst in der beschriebenen Weise horizontal und vertikal bewegbar
wäre. Eine
Weiterentwicklung des Verbindungselements besteht darin, den Umbau des
Verbindungselements in eine verschraubte Version zu ermöglichen,
wenn man zusätzlich
zur hülsenförmigen Schraube
noch eine Vollschraube vorhält,
die ins Riegelauge eingreift und so das Gehäuse fest auf dem festsitzenden
Element fixiert.
-
Abgesehen
von Druckknopf und Feder werden die Einzelteile als Konfektionsteile
vorzugsweise aus einer Dentallegierung mit geeigneten mechanischen
Eigenschaften oder Titan gefertigt. Der vom Gehäuse und der Verschlussschraube
oder der Verschlussplatte gebildete Raum für den Riegel kann auch direkt
im Metall des Prothesengerüsts
der abnehmbaren Zahnprothese hergestellt werden, wenn man ihn mit
einem Spacer vorzugsweise aus Keramik vorformt, welcher nach dem
Metallguss entfernt werden kann.
-
neue Elemente des zweiten Ausführungsbeispiels
in den 10 bis 12:
- 51
- Verschlussplatte
- 52
- kegelförmige Spitze
(von 51)
- 53
- Rotationsbereich
(von 25)
- 54
- erster
verdickter Abschnitt (von 25)
- 55
- zweiter
verdickter Abschnitt (von 25)
- 56
- dritter
verdickter Abschnitt (von 25)
- 57
- enger
Bohrungsabschnitt (von 25)
- 58
- trichterförmige Ausnehmung
(von 40)
- 59
- horizontale
Rotationsachse
-
neue Elemente des dritten Ausführungsbeispiels
in den 13 bis 17:
- 60
- Nut
(von 25)
- 61
- Innenwand
(von 51)
- 62
- Schrägfläche (von 25)
- 63
- Ausbuchtung
(von 14)
- 64
- Bereich
mit reduziertem Außendurchmesser (von 25)
-
neue Elemente des vierten Ausführungsbeispiels
in den 18 bis 23:
- 65
- konisch
sich erweiternder Innenquerschnitt (von 18)
- 66
- konischer
Abschnitt (von 25)
- 67
- runder
Abschnitt (von 25)
- 68
- arenaförmiger Abschnitt
(von 25)
- 69
- seitliche
Querfläche
(von 25)
- 70
- vertikale
Schrägfläche (von 25)
- 71
- Spitze
(von 40)
- 72
- zentrale
Mulde (von 21)
- 73
- vertikale
Schrägfläche (von 21)
- 74
- seitliche
Mulde (von 21)
- 75
- vertikale
Rotationsachse
- 76
- Anschlagfläche (von 3)
- 77
- Pfeil:
Verschiebung des Riegels 25 von seiner seitlichen in die
mittlere Position in 19
- 78
- gepunktete
Kontur: seitliche Position des Riegels 25 in 19
- 79
- gepunktete
Kontur: mittlere Position des Riegels 25 in 19
- 80
- Schrägfläche (von 25)
- 81
- Schrägfläche (von 3)
- 82
- Pfeil:
Bewegung des Riegels 25 beim Einsetzen der Zahnprothese
in 23
- 83
- Pfeil:
Zurücksetzen
des Riegels 25 durch die Feder 39 in 23