DE102007002040B4

DE102007002040B4 - Orthodontische Dehnschraube

Info

Publication number: DE102007002040B4
Application number: DE102007002040A
Authority: DE
Inventors: Rolf Förster
Original assignee: Bernhard Foerster GmbH
Current assignee: Bernhard Foerster GmbH
Priority date: 2007-01-13
Filing date: 2007-01-13
Publication date: 2008-12-04
Anticipated expiration: 2027-01-14
Also published as: DE102007002040A1; BRPI0800025A; US20080171300A1; US7837465B2

Abstract

Orthodontische Dehnschraube mit zwei Körpern (1, 2), deren gegenseitiger Abstand mittels einer Spindel (3) veränderbar ist, die an beiden Körpern (1, 2) angreift, wobei die Spindel (3) einen Betätigungsteil (3a) aufweist, über den bestimmungsgemäß zum Verdrehen der Spindel (3) ein Drehmoment ausgeübt wird, mit Geradführungsmitteln, die mit beiden Körpern (1, 2) in Eingriff stehen und sie unter Vermeidung einer Relativdrehung der Körper (1, 2) beim Verändern ihres Abstands entlang zweier zueinander paralleler Führungsachsen führen, und mit einer Reibungsbremse (13), die auf den Betätigungsteil (3a) der Spindel (3) drückt und auf diese Weise zum Verhindern eines unbeabsichtigten Verdrehens der Spindel (3) eine Reibungskraft erzeugt, die ein Drehen der Spindel (3) in beide Drehrichtungen erschwert, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsteil (3a) einen von der Kreisform abweichenden Außenquerschnitt hat, so dass die von der Reibungsbremse (13) erzeugte Reibungskraft von der Drehwinkelstellung der Spindel (3) abhängt.

Description

Die Erfindung betrifft eine orthodontische Dehnschraube mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Eine derartige Dehnschraube zum Korrigieren von Fehlstellungen von Zähnen ist aus der US 5,281,133 bekannt.
Für den mit einer Dehnschraube zu erzielenden Behandlungsfortschritt bei der Korrektur einer Fehlstellung von Zähnen ist es wichtig, dass die Spindel die Stellung, in die sie der behandelnde Kieferorthopäde gedreht hat, beibehält und sich im Mund nicht selbsttätig verstellt. Orthodontische Dehnschrauben haben deshalb eine Hemmung, um ein unbeabsichtigtes Verdrehen der Spindel zu verhindern.
Beispielsweise ist aus der US 2005/0037313 A1 eine Dehnschraube bekannt, bei der die Hemmung mit einer Kombination aus einer Ratsche und einer Sperrklinke gebil det wird, so dass ein Zurückdrehen der Dehnschraube durch einen Formschluss verhindert wird. Nachteilig an einer derartigen Hemmung ist jedoch, dass sich Speisereste und Zahnstein leicht an den verwinkelten Oberflächen der Ratsche und der Sperrklinke festsetzen können und diese schwer zu reinigen sind. Hinzukommt, dass die Herstellung einer derartigen Hemmung aufwendig ist.
Im Stand der Technik ist es ferner bekannt, eine Hemmung dadurch zu realisieren, dass das Gewinde der Spindel schwergängig gemacht wird. Beispielsweise können Muttergewinde der Dehnschraubenkörper, in die ein Gewindeteil der Spindel eingreift ein wenig verquetscht werden. Nachteilig hieran ist, dass das Ausmaß einer auf diese Weise erzeugten Hemmung nur schwer reproduzieren lässt, so dass es innerhalb einer Serie von Dehnschrauben erhebliche Unterschiede in der Hemmung gibt.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Weg aufzuzeigen, wie eine Hemmung realisiert werden kann, die eine leicht zu reinigende und kostengünstig herstellbare Dehnschraube ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gemäß Anspruch 1 durch eine orthodontische Dehnschraube mit einer Reibungsbremse gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Betätigungsteil (3a) einen von der Kreisform abweichenden Außenquerschnitt hat, so dass die von der Reibungsbremse (13) erzeugte Reibungskraft von der Drehwinkelstellung der Spindel (3) abhängt.
Eine erfindungsgemäße Reibungsbremse kann beispielsweise als ein auf dem Betätigungsteil aufliegendes Metallteil realisiert werden. Ein geeignetes Metallteil, beispielsweise ein Bügel oder Metallstreifen, ist kostengünstig und wegen seiner glatten Oberfläche leicht zu reinigen.
Der Betätigungsteil einer erfindungsgemäßen Dehnschraube weist bevorzugt durchgehende Bohrungen auf, in die bestimmungsgemäß zum Verdrehen der Spindel ein Verstellwerkzeug eingeführt wird. Mit einer erfindungsgemäßen Reibungsbremse kann der Betätigungsteil auf seiner dem Gaumen zugewandten Seite bedeckt wer den, so dass der Gaumen davor geschützt ist mit einem in die Bohrung eingeführten Verstellwerkzeug gestupft zu werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Gleiche und einander entsprechende Bauteile sind in den Zeichnungen mit identischen Bezugszeichen gekennzeichnet. Es zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dehnschraube in einer Schrägansicht;
2 das dargestellte Ausführungsbeispiel in einer Draufsicht;
3 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie CC von 2;
4 das dargestellte Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht;
5 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie BB von 4;
6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dehnschraube; und
7 eine schematische Seitenansicht zu 6 mit Blickrichtung entlang der Spindel.
Die 1 und 2 zeigen eine symmetrisch aufgebaute Dehnschraube mit zwei Körpern 1, 2, deren gegenseitiger Abstand mittels einer Spindel 3 veränderbar ist, die mittig einen Betätigungsteil 3a und davon in entgegen gesetzter Richtung ausgehend zwei Gewindeteile 3b und 3c mit entgegen gesetzter Windungssinn hat. Die Gewindeteile 3b, 3c sind jeweils in einem der Körper 1, 2 drehbar gelagert und stehen dort mit einem Innengewinde im Eingriff. Zu beiden Seiten der Spindel 3 sind zwei zylindrische Führungsstifte 4, 5 vorgesehen, die in dazu passenden, paarweise miteinander fluchtenden durchgehenden Bohrungen der beiden Körper 1 und 2 stecken. Die Führungsstifte 4, 5 bilden Geradführungsmittel, welche die beiden Körper 1, 2 unter Vermeidung einer Relativdrehung der Körper beim Verändern ihres Abstand entlang zweier zueinander paralleler Führungsachsen führen.
Geeignete Geradführungsmittel können prinzipiell auch von der Spindel 3 selbst und einem einzigen Führungsstift gebildet werden, jedoch sind Ausführungsformen mit zwei Führungsstiften wegen einer symmetrischeren Krafteinleitung der von der Spindel 3 ausgehenden Kraft in die beiden Körper 1, 2 bevorzugt. Prinzipiell ist es ferner auch möglich anstelle einer Spindel mit zwei Gewindeteilen 3b, 3c eine Spindel mit nur einem einzigen Gewindeteil zu verwenden, also nur mit einem der beiden Körper 1, 2 drehbar und mit dem anderen Körper starr zu verbinden.
Der Betätigungsteil 3a hat zwei sich unter einem rechten Winkel schneidende Querbohrungen 9, 10, die insbesondere in den Längs- und Querschnittansichten der 3 und 5 zu erkennen sind. In die Bohrungen 9, 10 wird bestimmungsgemäß zum Verdrehen der Spindel 3 ein Verstellwerkzeug, beispielsweise ein Stift, eingeführt. Verdreht man den Betätigungsteil 3a ändert sich der Abstand der beiden Körper 1, 2, die dabei auf den Führungsstiften 4, 5 gleiten, so dass die beiden Köper 1 und 2 gerade geführt werden und eine Relativdrehung der beiden Körper 1 und 2 gegeneinander verhindert wird.
Die Dehnschraube hat vier Retentionsarme 11, 12, von denen je zwei an einem der Körper 1 bzw. 2 angebracht sind. Dehnschrauben, insbesondere Palatinalsplitschrauben, wie das dargestellte Ausführungsbeispiel, werden mit abgewinkelten Retentionsarmen in den Handel gebracht, die von einem behandelnden Kieferorthopäden an die Einbaulage im Mund des Patienten angepasst werden.
Damit sich die Dehnschraube im Kiefer eines Patienten nicht von selbst verstellt, hat die dargestellte Dehnschraube eine Hemmung, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel von einer insbesondere in 5 dargestellten Reibungsbremse 13 gebildet wird, die auf den Betätigungsteil 3a der Spindel 3 drückt und auf diese Weise eine Reibungskraft erzeugt, die ein Drehen der Spindel 3 in beide Drehrichtungen erschwert. 5 zeigt eine Querschnittsansicht der Dehnschraube entlang der Schnittlinie BB von 4. Darin ist zu erkennen, dass die Reibungsbremse 13 in radialer Richtung auf den Betätigungsteil 3a und liegt auf einer Mantelfläche des Betätigungsteils 3a anliegt.
Die Reibungsbremse 13 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als ein Metallband ausgebildet, das sich quer zu den Führungsachsen über die Spindel 3 erstreckt und an den beiden Führungsstiften 4, 5 befestigt ist, bevorzugt durch verschweißen. Die Reibungsbremse 13 bedeckt die bestimmungsgemäß dem Gaumen zugewandte Seite des Betätigungsteils 3a und schützt so einen Patienten davor, beim Verstellen der Dehnschraube von einem in eine der Querbohrungen 9, 10 eingeführten Stift verletzt zu werden.
Der Betätigungsteil 3a der Spindel 3 hat einen von der Kreisform abweichenden Außenquerschnitt, so dass die von der Reibungsbremse 13 erzeugte Reibungskraft von der Drehwinkelstellung der Spindel 3 abhängt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kommt diese Abweichung von der Kreisform dadurch zustande, dass der Betätigungsteil 3a abgeflachte Bereiche aufweist, die sich in Umfangsrichtung zwischen den Bohrlöchern 9, 10 erstrecken. Beim Verdrehen der Spindel 3 wird das die Reibungsbremse 13 bildende Metallband wegen des von der Kreisform abweichenden Außenquerschnitts des Betätigungsteils 3a gedehnt. Dies führt zu einer erhöhten Reibungskraft, die mit einem in eine der Bohrungen 9, 10 eingebrachten Verstellwerkzeug leicht überwunden werden kann, jedoch ein unbeabsichtigtes Verstellen zuverlässig verhindert. Da die Reibungsbremse 13 beim Verstellen der Spindel 3 jedes Mal leicht gedehnt wird, ist es günstig, diese als ein Federelement, beispielsweise als eine Blatt- oder Bügelfeder, auszubilden.
Der von der Kreisform abweichende Außenquerschnitt des Betätigungsteils 3a hat insbesondere auch den Vorteil, dass für einen Kieferorthopäden beim Verstellen der Spindel 3 durch das Erhöhen und des anschließenden Nachlassens des Reibungswiderstandes spürbar ist, wann ein Drehwinkelschritt abgeschlossen ist. Durch einen von der Kreisform abweichenden Außenquerschnitt lassen sich Rastpositionen definieren, die durch eine maximale Haftreibungskraft gekennzeichnet sind. Beim Verstellen der Spindel 3 ist für einen Kieferorthopäden spürbar, wie zunächst eine er höhte Kraft aufgebracht werden muss, um das die Reibungsbremse bildende Metallband 13 etwas zu dehnen. Sobald die Hälfte eines Verstellschrittes erreicht ist, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiels eine Drehung um 45° aus der in 5 dargestellten Rastposition, nimmt die zum Drehen der Spindel erforderliche Kraft merklich ab und die weitere Drehung der Spindel bis zum erreichen der nächsten Rastposition wird von der in der Reibungsbremse gespeicherten Federkraft unterstützt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat das die Reibungsbremse 13 bildende Metallband zwei Knickstellen 13a, 13b, die eine Auflagefläche begrenzen, mit der die Reibungsbremse 13 in der in 5 dargestellten Rastposition an einem der abgeflachten Bereiche des Betätigungsteils 3a anliegt. Die Knickstellen 13a, 13b bewirken, dass das die Reibungsbremse 13 bildende Metallband in einer Rastposition flächig auf dem Betätigungsteil 3a aufliegt. Auf diese Weise ist es für einen Kieferorthopäden noch deutlicher spürbar, wenn beim Verdrehen der Spindel 3 eine Rastposition erreicht wird.
In 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dehnschraube dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ragt die Spindel 3 nicht durch die beiden Körper 1, 2 hindurch, sondern ist in Sacklöcher hineingesteckt. Ähnlich wie bei dem im vorgehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Reibungsbremse 13 als Metallband realisiert, das sich quer zu den Führungsachsen über den Betätigungsteil 3a der Spindel 3 erstreckt und an seinen beiden Enden stoffschlüssig mit den Führungsstiften verbunden ist.
7 zeigt das in 6 dargestellte Ausführungsbeispiel in einer schematischen Darstellung mit Blickrichtung entlang der Spindel 3. Darin ist zu erkennen, dass der Betätigungsteil 3a einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt hat, da es zwei zwischen den Querbohrungen angeordnete Höcker 3d aufweist. Diese Höcker 3d bewirken ähnlich wie die abgeflachten Bereiche des Betätigungsteils 3a bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel, dass die von der Reibungsbremse erzeugte Reibungskraft von dem Drehwinkel der Spindel 3 abhängt.

1: Körper
2: Körper
3: Spindel
3a: Betätigungsteil
3b: Gewindeteil
3c: Gewindeteil
3d: Höcker
4: Führungsstift
5: Führungsstift
9: Querbohrung
10: Querbohrung
11: Retentionsarm
12: Retentionsarm
13: Reibungsbremse
13a: Knickstelle
13b: Knickstelle

Claims

Orthodontische Dehnschraube mit zwei Körpern (1, 2), deren gegenseitiger Abstand mittels einer Spindel (3) veränderbar ist, die an beiden Körpern (1, 2) angreift, wobei die Spindel (3) einen Betätigungsteil (3a) aufweist, über den bestimmungsgemäß zum Verdrehen der Spindel (3) ein Drehmoment ausgeübt wird, mit Geradführungsmitteln, die mit beiden Körpern (1, 2) in Eingriff stehen und sie unter Vermeidung einer Relativdrehung der Körper (1, 2) beim Verändern ihres Abstands entlang zweier zueinander paralleler Führungsachsen führen, und mit einer Reibungsbremse (13), die auf den Betätigungsteil (3a) der Spindel (3) drückt und auf diese Weise zum Verhindern eines unbeabsichtigten Verdrehens der Spindel (3) eine Reibungskraft erzeugt, die ein Drehen der Spindel (3) in beide Drehrichtungen erschwert, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsteil (3a) einen von der Kreisform abweichenden Außenquerschnitt hat, so dass die von der Reibungsbremse (13) erzeugte Reibungskraft von der Drehwinkelstellung der Spindel (3) abhängt.
Dehnschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungsbremse (13) in radialer Richtung auf den Betätigungsteil (3a) drückt.
Dehnschraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungsbremse (13) als Metallband ausgebildet ist.
Dehnschraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungsbremse (13) auf eine Mantelfläche des Betätigungsteils (3a) drückt.
Dehnschraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu den Geradführungsmitteln mindestens ein zu der Spindel (3) paralleler Führungsstift (4, 5) gehört.
Dehnschraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu den Geradführungsmittel mindestens zwei zu der Spindel (3) parallele Führungsstifte (4, 5) gehören.
Dehnschraube nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungsbremse (13) an mindestens einem, vorzugsweise an beiden, Führungsstiften (4, 5) befestigt ist.
Dehnschraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsteil (3a) abgeflachte Bereiche aufweist, die sich in Umfangsrichtung erstrecken.
Dehnschraube Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungsbremse (13) einen zu den abgeflachten Bereichen passenden flachen Auflageabschnitt aufweist, mit dem sie zum Hemmen einer Verdrehung der Spindel (3) flächig auf einem der abgeflachten Bereiche des Betätigungsteils (3a) aufliegt.
Dehnschraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsteil (3a) mindestens durchgehende Bohrungen (9, 10) aufweist, in die bestimmungsgemäß zum Verdrehen der Spindel (3) ein Verstellwerkzeug eingeführt wird.
Dehnschraube nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die abgeflachten Bereiche zwischen den Bohrlöchern (9, 10) angeordnet sind.
Dehnschraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungsbremse (13) eine bestimmungsgemäß dem Gaumen zugewandte Seite des Betätigungsteils (3a) bedeckt.