DE102005016741A1

DE102005016741A1 - Artikulator

Info

Publication number: DE102005016741A1
Application number: DE102005016741A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Amann
Original assignee: Amann Girrbach AG
Current assignee: Amann Girrbach AG
Priority date: 2005-04-11
Filing date: 2005-04-11
Publication date: 2006-10-12
Also published as: US20090220927A1; WO2006109247A2; EP1871278A2; WO2006109247A3

Abstract

Ein Artikulator weist zwischen einem flachen Oberteil (1) (mit einem am Vorderende einsetzbaren Frontzahnführungsstift (2)) und einem etwa dazu parallelen, flachen Unterteil (3) Stützen (4) mit einem oberen Ende auf, das den Oberteil (1) abstützt, und die mit einer Auflagefläche (4a, 4b) im Bereich eines unteren Endes an einer Unterlage abstützbar sind. Mindestens ein Teil der Stützen (4) besteht aus einem Carbonmaterial.

Description

Die Erfindung betrifft einen Artikulator mit sich zwischen einem flachen Oberteil mit einem am Vorderende einsetzbaren Frontzahnführungsstift, und einem etwa dazu parallelen, flachen Unterteil erstreckenden Stützen mit einem oberen Ende, das den Oberteil abstützt, und die mit einer Auflagefläche im Bereich eines unteren Endes an einer Unterlage abstützbar sind.

Artikulatoren dieses Typs befinden sich am Markt und haben sich im Allgemeinen auch gut bewährt. Bekanntlich ist ein Artikulator ein Bewegungssimulator oder -modell zur Nachempfindung der Kau- und Schließbewegung des menschlichen Kiefers, um die Zahnreihen des Oberkiefers und des Unterkiefers nachbilden zu können. Dies bedingt natürlich, dass der Artikulator in verschiedene Stellungen gebracht und aufgestellt werden kann, also beispielsweise mit der Oberseite zuunterst und umgekehrt, oder in einer bestimmten Winkellage (z.B. 45%), um einen besseren Zugriff zum Vorderende zu haben. Alles in allem ist also bei der Benützung eines Artikulators sehr viel Handhabung desselben nötig. Dabei besteht eine weitere Anforderung darin, dass der Artikulator relativ starr und stabil sein muss, um die gefundenen Einstellungen und Maße einzuhalten und ein möglichst präzises Ergebnis zu liefern.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Handhabbarkeit zu erleichtern, und dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, dass mindestens ein Teil der Stützen aus einem Carbonmaterial besteht. Es hat sich gezeigt, dass nur ein solches Material – abgesehen vom bisher verwendeten Metall – einerseits der oben genannten Anforderung gerecht zu werden vermag und anderseits durch eine deutliche Verringerung des Gewichtes des Artikulators die Handhabung beim Aufstellen desselben in verschiedenen Stellungen erleichtert. Daneben ermöglicht diese Materialwahl es auch, auf eine Lackierung (evt. abgesehen von einer Klarlackschicht) zu verzichten, was zu geringeren Kosten führt.

Eine besonders einfache Handhabung ergibt sich, wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Stützen einen im Wesentlichen entlang des Unterteils verlaufenden ersten Stützabschnitt mit einer ersten Auflagefläche und einen dazu unter einem von 90° abweichenden Winkel sich vom Vorderende weg erstreckenden zweiten Stützabschnitt mit einer zweiten, einen Winkel zur ersten einnehmenden Auflagefläche aufweisen, an den sich ein Tragabschnitt für den Oberteil anschließt. Diese außergewöhnliche Form ermöglicht eine stabilere Aufstellung des Artikulators unter einem Winkel und erleichtert dies auch noch dadurch, dass es nun nicht mehr erforderlich ist, diesen Winkel etwa durch Anbringen oder Herausziehen von Stützstiften oder sonstigen Stützgeometrien, wie beim Stand der Technik, zu sichern, bei dem so einfach eine weitere, stabilere Auflagefläche geschaffen wird. Dies ist zwar bei Verwendung von Carbonmaterial von besonderem Vorteil, doch versteht es sich, dass diese Form auch bei Verwendung von Metall einen Vorteil bietet und daher eine an sich vom verwendeten Material unabhängige Erfindung darstellt.

Ein Problem bei Artikulatoren liegt daran, dass etwa ein Zahnabguss eines Kiefers, wie des Unterkiefers, immer wieder abgenommen werden muss, bei welcher Manipulation gegebenenfalls die Oberfläche des Artikulators sogar beschädigt werden kann. Dies ist natürlich bei der Verwendung von Carbonmaterial besonders heikel. Erfindungsgemäß ist deshalb bevorzugt vorgesehen, dass am Oberteil und/oder am Unterteil, vorzugsweise am ersten Stützabschnitt, eine Basisplatte, vorzugsweise justierbar, lösbar befestigt, z.B. angeschraubt, ist, an der ein Kieferteller, insbesondere ein Unterkieferteller, lösbar befestigbar ist. Dies lässt eine erleichterte Handhabung zu und ist – trotz der einleuchtenden Vorteile gerade bei Carbonmaterial – auch nicht unbedingt auf dieses beschränkt, sondern stellt einen weiteren an sich unabhängigen Erfindungsgedanken dar.

Es wurde oben bereits erwähnt, dass für einen Artikulator die Maßgenauigkeit und -haltigkeit, die mit der Steifheit und Festigkeit seiner Konstruktion verbunden ist, von besonderer Bedeutung ist. Deshalb ist es bevorzugt, das Carbonmaterial so auszuwählen und einzusetzen, dass mindestens eine der in den Ansprüchen 10 bis 17 genannten Steifigkeits- und Festigkeitsanforderungen bei gegenüber dem Stand der Technik reduziertem Gewicht erfüllt ist.

Bei der Handhabung spielt unter anderem das Einsetzen und Einrichten des Stützstiftes eine Rolle. Auch hier kann die Handhabung verbessert werden, wenn der Oberteil an einer Justierschraube für den Stützstift einen von diesem durchsetzbaren Gummiteller als Halterung aufweist. Denn auf diese Weise kann die Justierung mittels der Justierschraube erfolgen, wogegen der Stützstift an sich nur in ein mittiges Loch des Gummitellers eingeschoben zu werden braucht. Auch hier versteht es sich, dass diese Ausführung auch dann Vorteile brächte, wenn kein Carbonmaterial verwendet würde, weshalb diese Konstruktion an sich eine gesonderte Erfindung darstellt.

Eine Art Selbstzentrierung des Frontzahnführungsstiftes ergibt sich, wenn der Unterteil einen Frontzahnführungstisch mit einer dem Frontzahnführungsstift gegenüberliegenden, etwa trichterartigen Vertiefung aufweist. Dies lässt sich bei erfindungsgemäßer Ausbildung unter Verwendung von Carbonmaterial besonders leicht verwirklichen, doch könnte diese Ausführung auch bei Ausführungen in herkömmlichem Metall angewandt werden. Daher ist auch dieser Erfindungsgedanke an sich unabhängig von der Verwendung von Carbonmaterial.

Wird der Oberteil und/oder der Unterteil mit seinen Rändern nach außen bzw. gegen die jeweilige Unterlage hin gebogen, so ergibt sich einerseits ein anatomisch günstiger Zugriff in diesen Bereich, anderseits können diese Ränder gleich auch als Auflagefläche ausgebildet sein. Es ist darauf hinzuweisen, dass dies ein weiterer Erfindungsgedanke ist, der zwar mit der Ausgestaltung des Unterteils und der Stützen aus Carbonmaterial in engem Zusammenhang steht, anderseits aber auch bei Stützen herkömmlicher Art und Form anwendbar wäre.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen die:
1 eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Artikulators, die
2 ein leicht verändertes Ausführungsbeispiel in einer teilweisen Seitenansicht, die
3 und 4 Schnitte nach den Linien III-III und IV-IV der 2, und
5 einen Schnitt nach der Linie V-V der 2.
Gemäß 1 ist ein Artikulator mit einem im Wesentlichen flachen Oberteil 1 mit einem an dessen Vorderende einsetzbaren Frontzahnführungsstift 2 und einem etwa zum Oberteil 1 parallelen, flachen Unterteil 3 dargestellt. Zwischen Oberteil 1 und Unterteil 3 erstrecken sich Stützen 4, die beim Stand der Technik etwa säulenartig vertikal ausgebildet waren. Zum Unterschied zu diesem Stand der Technik weisen die Stützen 4 einen im Wesentlichen entlang des Unterteils 3 verlaufenden ersten Stützabschnitt 4' mit einer ersten Auflagefläche 4a, 4b und einen dazu unter einem von 90° abweichenden Winkel α sich vom Vorderende mit dem Frontzahnführungsstift 2 weg erstreckenden zweiten Stützabschnitt 4'' mit einer zweiten, einen Winkel zur ersten einnehmenden Auflagefläche 4c auf, an den sich ein Tragabschnitt 4''' für den Oberteil 1 anschließt. Wie durch besondere Schraffierung angedeutet (in 2 weggelassen), sind alle diese Teile 3 und 4 aus einem Carbonmaterial hergestellt, wie dies anhand der 5 noch im Einzelnen beschrieben wird. Wenn im Folgenden nur von den Stützen 4 die Rede ist, so ist jedoch auch die Gesamtheit der Ausformung Unterteil 3 und Stützen 4 gemeint. Denkbar wäre jedoch auch eine Ausführungsform, die einen Unterteil 3 aus Metall und wirklich nur die Stützen 4 aus Carbonmaterial vorsieht. Dieses Carbonmaterial genügt vorteilhaft wenigstens einer der folgenden Bedingungen:

1. Die Stützen 4 weisen im Bereich ihrer Enden eine derartige Steifheit auf, dass sich bei einer Belastung von 50 N im Bereich des jeweiligen Endes eine Biegungsauslenkung von 0,10 bis 0,45 mm ergibt (wie erwähnt ist die Steifheit ein besonders wichtiges Kriterium).
2. Die Stützen 4 weisen im Bereich des oberen, den Oberteil abstützenden Endes einen an das Carbonmaterial anschließenden, z.B. in das Carbonmaterial eingepressten und/oder eingeklebten, Abschnitt 6 (1) bzw. 6' (2) aus einem Metall, vorzugsweise einem Leichtmetall, wie Aluminium, auf, was die Kondylenlagerung verbessert. Dabei zeigt 1 eine Ausführung mit schräger Anschlussfläche an das Carbonmaterial, wogegen 2 einen geraden Anschluss veranschaulicht.
3. Die Stützen 4 weisen eine Biegefestigkeit in 0°-Faser-Richtung von ≥ 1,5 kN/mm² auf.
4. Die Stützen 4 weisen einen Biegemodul in 0°-Faser-Richtung von ≥ 80 kN/mm² auf.
5. Die Stützen 4 weisen eine ILS in 0°-Faser-Richtung von ≥ 75 N/mm² auf.
6. Die Stützen 4 weisen eine Zugfestigkeit in 0°-Faser-Richtung von ≥ 1,3 kN/mm² auf.
7. Die Stützen 4 weisen einen Zugmodul in 0°-Faser-Richtung von ≥ 100 kN/mm² auf.
8. Die Stützen 4 weisen eine Schälfestigkeit von ≥ 0,75 N/mm auf.

Es versteht sich, dass die Funktion am besten gesichert ist, wenn wenigstens die Mehrheit dieser acht Bedingungen, vorzugsweise aber alle acht, erfüllt sind.
An sich kann der Winkel α beliebig gewählt werden. Im Allgemeinen wird er aber um etwa 135° liegen, sodass der Artikulator praktisch derart um etwa 45° geneigt werden kann, dass man besseren Zugang zur Vorderseite erhält. Dabei ist die Auflagefläche 4c von Ausbauchungen eines angeformten oder eingesetzten Gummiteils 5 (oder zwei an jeder Biegung vorgesehenen Gummiteilen) gebildet, sodass voneinander beabstandete Auflagepunkte eine stabile Lage des Artikulators sichern.
Um die Okklusionsebene zu definieren, ist es zweckmäßig, eine Markierung an den Stützen 4 vorzusehen. Vorteilhaft ist diese in Form einer Kerbe 7 im Bereich des Übergangs vom zweiten Stützabschnitt 4'' zum Tragabschnitt 4''', vorzugsweise am Beginn des Letzteren, insbesondere an der der ersten Auflagefläche 4a, 4b abgekehrten Seite, verwirklicht.
Während beim Stand der Technik die Stützen 4 säulenartig ausgebildet waren, ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn der erste Stützabschnitt 4' selbst zumindest zum Teil den Unterteil 3 bildet, wie dies aus den 1 und 2 ersichtlich ist.
Nun wurde oben bereits gesagt, dass der Stützkörper 4 bei der Handhabung des Artikulators beträchtlichen Beanspruchungen ausgesetzt sein kann. Deshalb ist es bevorzugt, wenn der Unterkieferteller 8 (und gegebenenfalls alternativ oder zusätzlich der Oberkieferteller 9) in der Weise ausgebildet ist, wie dies nun anhand der 2 beschrieben wird.
Dabei sind die den Unterkieferteller 8 tragenden Teile explodiert dargestellt. Zunächst ist, zweckmäßig integral, im ersten Stützabschnitt 4' eine Metallfassung 10 untergebracht (siehe auch 5). An dieser Metallfassung 10 wird über axial miteinander übereinstimmende Bohrungen 11 eine Basisplatte 12 derart angeschraubt, dass sie bevorzugt in einem durch eingepresste Stahlbolzen 13 bestimmten Abstand vom ersten Stützabschnitt 4' liegt. An dieser Basisplatte 12 kann nun ein Unterkieferteller 8 verschiebbar und justierbar aufgesetzt werden. Die Justierung erfolgt in bekannter Weise durch eine lösbare Verbindung, z.B. Klebung. Um die Zentrierung problemlos zu ermöglichen, ist der Unterkieferteller 8 (und/oder der Oberkieferteller 9) mit seitlichen, nach unten zur Basisplatte 12 weisenden Führungsrändern 18 versehen.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsweise (5) liegt die Metallfassung 10 in einem, z.B. metallenen, Rahmen 19 und wird darin formschlüssig gehalten. Der Metallrahmen 19 ist mit den bereits erwähnten eingepressten Stahlstiften 13 in dem von einer Carbonatschale 20 umgebenen ersten Stützabschnitt 4' eingesetzt und gesichert. Die übrigen Räume 21 und 22 können theoretisch leer sein, sind aber bevorzugt mit Schaummaterial ausgefüllt. Dabei ist besonders aus 1 ersichtlich, dass das Vorderende des ersten Stützabschnitts 4' mit zwei. Gabelzinken ausgestattet ist, in deren so begrenzten Längsschlitz ein Frontzahnführungstisch 24 eingesetzt und mittels einer, gleichzeitig einen Fuß und die Auflagefläche 4b bildenden Schraube 25 befestigt ist, um mit dem Frontzahnführungsstift 2 zusammenzuwirken. Es ist klar, dass auch andere Befestigungsarten für den Metallrahmen 10, wie Einkleben, Eingießen oder Einbacken, möglich sind.
Wie besonders aus den 2 bis 4 ersichtlich ist, ist der Frontzahnführungstisch 24 in seinem Inneren etwa trichterförmig ausgebildet, um damit eine Art Selbstzentrierung für Tisch 24 und Frontzahnführungsstift 2 zu erhalten. Besonders deutlich zeigt der Schnitt der 3 den Verlauf einer Sagitalebene 27 unter einem relativ steilen Winkel β, wogegen der Schnitt nach 4 den viel flacheren (und zur Vertikalen größeren) Winkel γ der Ebene 28 in Transversalrichtung zeigt.
Es dient der Vereinfachung der Handhabung, wenn der Stützstift 17 (1) in einen Gummiteller 29 eingesteckt wird, sodass ein umständliches Einschrauben entfällt. Dieser Gummiteller 29 kann in einer Justierschraube 30, die ihn als Fassung umfängt, eingesetzt oder, z.B. durch Kleben an der Oberseite dieser Schraube 30 befestigt werden.
Ein weiteres besonderes Merkmal der gezeigten Ausführungsformen (1) ist die Aufwärtskrümmung des Oberteils 1, die einerseits einen besseren Zugriff erlaubt, anderseits mit den Rändern der so gebildeten Schale weitere Auflageflächen 31 (zum Aufstellen kopfüber) schafft. Auf diesen Auflageflächen 31, im Zusammenwirken mit dem Gummiteller 29, kann der Artikulator in umgekehrter Stellung zur Gänze stehen. Auch die weiteren Auflageflächen 31 sind vorzugsweise – wie ersichtlich – mit gummielastischem Material besetzt.
Des Weiteren ist durch die Verwendung von Carbon eine einstückige Ausformung des Unterteils 3 und der Stützen 4 erreicht worden.

1: Oberteil
2: Frontzahnführungsstift
3: Unterteil
4: Stützen
4', 4'', 4''': Stütz- bzw. Tragabschnitt
4a–c: Auflagefläche
5: Gummiteil
6: Abschnitt
7: Kerbe
8: Unterkieferteller/Teller
9: Oberkieferteller/Oberkieferplatte
10: Metallfassung/Metallrahmen
11: Bohrungen
12: Basisplatte
13: Stahlbolzen/Stahlstift
14: Zentrierscheibe
15: Zentrierscheibe
16: Zentrierloch
17: Stützstift
18: Führungsrand
19: Rahmen/Metallrahmen
20: Carbonatschale
21: Räume
22: Räume
24: Frontzahnführungstisch/Tisch
25: Schraube
27: Sagitalebene
28: Ebene
29: Gummiteller
30: Justierschraube/Schraube
31: Auflagefläche

Claims

Artikulator mit sich zwischen einem flachen Oberteil (1) mit einem am Vorderende einsetzbaren Frontzahnführungsstift (2), und einem etwa dazu parallelen, flachen Unterteil (3) erstreckenden Stützen (4) mit einem oberen Ende, das den Oberteil (1) abstützt, und die mit einer Auflagefläche (4a, 4b) im Bereiche eines unteren Endes an einer Unterlage abstützbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Stützen (4) aus einem Carbonmaterial besteht.
Artikulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (4) einen im Wesentlichen entlang des Unterteils (3) verlaufenden ersten Stützabschnitt (4') mit einer ersten Auflagefläche (4a, 4b) und einen dazu unter einem von 90° abweichenden Winkel sich vom Vorderende weg erstreckenden zweiten Stützabschnitt (4'') mit einer zweiten, einen Winkel (α) zur ersten (4a, 4b) einnehmenden Auflagefläche (4c) aufweisen, an den sich ein Tragabschnitt (4''') für den Oberteil (1) anschließt.
Artikulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der abweichende Winkel (α) größer als 90° ist, z.B. etwa 135° beträgt.
Artikulator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Auflagefläche (4c) jeweils am Ende des zweiten Stützabschnittes (4'') gummi-elastisch ausgebildet ist.
Artikulator nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Übergangs vom zweiten Stützabschnitt (4'') zum Tragabschnitt (4'''), vorzugsweise am Beginn des letzteren, eine Marke (7) für die Okklusionsebene, beispielsweise eine Kerbe, insbesondere an der der ersten Auflagefläche (4a, 4b) abgekehrten Seite, vorgesehen ist.
Artikulator nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stützabschnitt (4') selbst zumindest zum Teil den Unterteil (3) bildet.
Artikulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Oberteil (1) und/oder am Unterteil (3), vorzugsweise am ersten Stützabschnitt (4'), eine Basisplatte (12), vorzugsweise justierbar, lösbar befestigt, z.B. angeschraubt, ist, an der ein Kieferteller (8), insbesondere ein Unterkieferteller, lösbar befestigbar ist.
Artikulator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in den aus Carbonmaterial bestehenden ersten Stützabschnitt (4') eine Metallfassung (10) für die Basisplatte (12) integriert, z.B. eingegossen bzw. eingebacken ist.
Artikulator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfassung (10) in einem in den ersten Stützabschnitt (4') eingesetzten Rahmen (19) liegt, der vorzugsweise mittels Bolzen (13) am ersten Stützabschnitt (4') fixiert ist.
Artikulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (4) im Bereich ihrer Enden eine derartige Steifheit aufweisen, dass sich bei einer Belastung von 50 N im Bereiche des jeweiligen Endes eine Biegungsauslenkung von 0,10 bis 0,45 mm ergibt.
Artikulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (4) im Bereich des oberen, den Oberteil abstützenden Endes einen an das Carbonmaterial anschließenden, z.B. in das Carbonmaterial eingepressten und/oder eingeklebten, Abschnitt (6; 6') aus einem Metall, vorzugsweise einem Leichtmetall, wie Aluminium, aufweist.
Artikulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (4) eine Biegefestigkeit in 0°-Faser-Richtung von ≥ 1,5 kN/mm² aufweisen.
Artikulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (4) einen Biegemodul in 0°-Faser-Richtung von ≥ 80 kN/mm² aufweisen.
Artikulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (4) eine ILS in 0°-Faser-Richtung von ≥ 75 N/mm² aufweisen.
Artikulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (4) eine Zugfestigkeit in 0°-Faser-Richtung von ≥ 1,3 kN/mm² aufweisen.
Artikulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (4) ein Zugmodul in 0°-Faser-Richtung von ≥ 100 kN/mm² aufweisen.
Artikulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (4) eine Schälfestigkeit von ≥ 0,75 N/mm aufweisen.
Artikulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberteil (1) an einer Justierschraube (30) für den Stützstift (17) einen von diesem durchsetzbaren Gummiteller (29) als Halterung aufweist.
Artikulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterteil (3) einen Frontzahnführungstisch (24) mit einer dem Frontzahnführungsstift (2) gegenüberliegenden, etwa trichterartigen Vertiefung (27, 28) aufweist.
Artikulator nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die trichterartige Vertiefung (27, 28) einen sagitalen Winkel (β) zu einer Vertikalebene aufweist, welcher steiler ist als der transversale Winkel (γ).
Artikulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberteil (1) und/oder der Unterteil (3) mit seinen Rändern (31) nach außen bzw. gegen die jeweilige Unterlage hin gebogen ist.
Artikulator nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberteil (1) an seinen nach außen gebogenen Rändern eine dritte Auflagefläche (31), vorzugsweise mit einem gummi-elastischen Einsatz, aufweist.
Artikulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterteil (3) und die Stützen (4) einstückig ausgeformt sind.
Verwendung von Carbon für die einstückige Ausformung nach Anspruch 23.