DE102008024017A1

DE102008024017A1 - Rotierende spiralförmige dentalmedizinische Instrumente

Info

Publication number: DE102008024017A1
Application number: DE200810024017
Authority: DE
Inventors: Joachim Schwarz
Original assignee: Hager & Meisinger GmbH
Current assignee: Hager & Meisinger GmbH
Priority date: 2008-05-16
Filing date: 2008-05-16
Publication date: 2009-11-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Dentalinstruments, folgende Arbeitsschritte umfassend: a) Fertigen eines Rohlings (1), b) Fertigen eines Schafts des Dentalinstruments aus einem ersten Abschnitt (1a) des Rohlings, c) Fertigen, insbesondere durch Fräsen und/oder Schleifen, von mindestens zwei sich axial erstreckenden Nuten (1n) in einem zweiten Abschnitt (1b) des Rohlings (1), d) Einspannen des freien Endes (1c) des zweiten Abschnitts (1b) sowie des Schafts (1a) in einer Verdreheinrichtung (V), e) Verdrehen der beiden Enden um die Längsachse des bearbeiteten Rohlings (1) um einen vorgegebenen Winkel.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Dentalinstruments.
Es ist bekannt, preisgünstige Bohrer oder Fräser, die nur geringen Anforderungen genügen müssen, durch Verdrehen bzw. Tordieren eines vorher bearbeiteten Rohlings herzustellen. Hierbei werden in den Rohling mindestens zwei sich axial erstreckende Nuten eingearbeitet, wobei eine der freien Kanten später als Schneide fungiert. Das Verdrehen bzw. Tordieren des zuvor bearbeiteten Rohlings erfolgt durch Einspannen in eine Verdreheinrichtung, wobei diese die beiden Enden um die Längsachse des Rohlings um einen vorgegebenen Winkel zueinander verdreht.
Für den einschlägigen Fachmann bestanden wohlbegründete Vorbehalte, dieses an sich bekannte Herstellungsverfahren für die Herstellung von präzisen Dentalwerkzeugen anzuwenden. Die An melderin hat durch zahlreiche Versuche und Ignorierung der ablehnenden Fachmeinung herausgefunden, dass es dennoch möglich ist, Dentalwerkzeuge mit hinreichender Präzision mit dem bekannten Herstellungsverfahren zu fertigen.
Als Material für die Dentalwerkzeuge wird vorteilhaft ein Metall, insbesondere rostfreier Stahl, Titan, Titanlegierungen, Stahl oder eine Eisenlegierung verwendet.
Die Erfindung wandelt in einer zweiten Ausgestaltung das an sich bekannte Verfahren zur Herstellung von rotierenden Werkzeugen in der Form ab, dass das Arbeitsteil mit seinen Schneiden und seiner Arbeitsspitze getrennt von dem Schaft gefertigt wird. In einen anschließenden Fertigungsschritt werden die beiden Teile miteinander verbunden. Dies kann durch Pressen, Schweißen, Löten, Kleben oder Verstiften erfolgen. Durch die zweiteilige Fertigung des Werkzeugs kann das Arbeitsteil vorteilhaft aus einem anderen Material als der Schaft ausgebildet werden. Es ist jedoch selbstverständlich auch möglich, Arbeitsteil und Schaft aus dem selben Material zu fertigen.
Nachfolgend wird anhand von Zeichnungen die Herstellung der Dentalwerkzeuge mittels der beiden erfindungsgemäßen Fertigungsverfahren näher erläutert.
Es zeigen:
1: Fertigung eines Rohlings mit Schaft- und Arbeits- bzw. Schneidenbereich für ein einteiliges Werkzeug;
2: Ausbildung der Nuten zur Bildung von Schneiden und Späneabfuhr im Arbeitsbereich des Rohlings gem. 1;
3: Verdrehen des genuteten Bereichs;
4: Schärfen der Spitze durch Schleifen.
5a: Fertigung eines Rohlings der den Arbeits- bzw.
Schneidenbereich eines zweiteiligen Werkzeugs bildet;
5b: Fertigung eines Rohlings der den Schaft eines zweiteiligen Werkzeugs bildet;
6a: Ausbildung der Nuten zur Bildung von Schneiden und Späneabfuhr im Arbeitsbereich des Rohlings gem. 5a;
6b–6d: Rohlinge gem. 5a, in die eine unterschiedliche Anzahl von Nuten eingearbeitet worden sind;
7: Verdrehen des genuteten Rohlings gem. 6;
8: Zusammenfügen des Arbeitsbereichs und des Schafts;
9: Schärfen der Spitze des zusammengefügten Werkzeugs durch Schleifen.
Die 1 zeigt einen fertig gestellten Rohling 1, der einen Schaftbereich 1a und einen Schneidenbereich 1b aufweist. Das freie Ende des Schneidenbereichs 1b ist als Spitze 1c ausgebildet. Der Rohling 1 ist mittels Drehen hergestellt, wobei der Schaftbereich 1a einen äußeren Durchmesser aufweist, der der üblichen Werkzeugaufnahme angepasst ist. Falls gewünscht, kann der Schaft auch mit jeder beliebigen Querschnittsform, z. B. rechteck- oder sechskantförmig, ausgebildet werden, so dass er mit den entsprechenden medizinischen Antrieben verwendbar ist. Der äußere Durchmesser des Schneidenbereichs 1b wird auf einen Außendurchmesser gedreht, der dem späteren Durchmesser des fertigen Werkzeugs entspricht, bzw. geringfügig kleiner oder größer ist. Bei einem weicheren Material ist der gedrehte Außendurchmesser größer und bei einem härten bzw. festerem Material ist der gedrehte Außendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser des zu fertigenden Werkzeugs vorzusehen, da sich der Außendurchmesser beim Verdrehen des Arbeitsbereichs in Abhängigkeit des verwendeten Materials beim Verdrehen geringfügig verändert. Die Länge des Schneidenbereichs 1b kann im Prinzip beliebig gewählt werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass das gewählte Fertigungsverfahren für die rotierenden spiralförmigen Dentalwerkzeuge, welche als Fräser oder Bohrer ausgebildet sein können, für bis zu 50 mm lange Schneidenbereiche 1b und für Durchmesser bis zu 15 mm, insbesondere bis zu 10 mm, besonders gut geeignet ist. Dies gilt im übrigen auch für das zweite Herstellungsverfahren, welches mit den 5a bis 9 dargestellt und beschrieben ist.
In einem nachgeordneten Fertigungsschritt, 2, werden mittels Fräsen längliche Nuten 1n in den Schneidenbereich 1b gefräst. Statt der Verwendung einer Fräse können die Nuten auch eingeschliffen oder gestoßen werden. Dabei ist es möglich zwei, drei, vier oder mehr Nuten 1n in den Rohling 1 einzuarbeiten, wie es in der rechten Bildhälfte dargestellt ist, die drei verschiedene mögliche Querschnitte von Bohrern oder Fräsern zeigt. Zwischen den Nuten 1n verbleiben Stege 1s, die die Schneiden und Wände der Nuten 1n bilden. Die Anzahl und Form der Nuten 1n bestimmen später die Eigenschaften des zu fertigenden Werkzeugs.
Die 3 zeigt den Fertigungsschritt des Verdrehens des Werkzeugs, wobei der Schaftbereich 1a in einer Spindel gehalten und die Spitze 1c des zu fertigenden Werkzeugs in einer Verdreheinrichtung V eingespannt ist und um die Längsachse gegenüber dem Schaftbereich verdreht wird. Der Verdrehwinkel ist dabei abhängig von der Länge, Durchmesser, Material und/oder den gewünschten Eigenschaften des Werkzeugs.
Die 4 zeigt das fast fertige Werkzeug, bei dem die Spitze 1c geschärft wird. Evtl. können auch die seitlichen Kanten 1k der Stege 1s geschärft werden, sofern das Werkzeug als Fräser eingesetzt werden soll.
Die 5a, 5b, 6 bis 9 zeigen ein zweites erfindungsgemäßes Herstellungsverfahren zur Herstellung eines Dentalwerkzeuges. Bei diesem Verfahren wird der Schaft aus einem ersten Rohling 10b und das Arbeitsteil aus einem zweiten Rohling 10b gefertigt. Beide Rohlinge 10a, 10b können aus demselben oder unterschiedlichen Materialien sein. Sofern die beiden Rohlinge aus dem selben Material gefertigt sind, kann das Arbeitsteil durch zusätzliche Veredelungs- oder Härtungsverfahren veredelt bzw. gehärtet werden. Die später zusammengefügten Enden der Rohlinge 10a, 10b werden so ausgebildet, dass sie in einem späteren Arbeitsschritt miteinander verbunden werden können. So kann an einem der beiden Rohlinge ein Vorsprung 10v ausgebildet werden, der in eine entsprechende Aussparung 10w des anderen Rohlings eingreift. Beide Rohlinge können miteinander verklebt, verstiftet, verschweißt und/oder verpresst werden. Das zusammenfügen kann unmittelbar nach dem Arbeitsschritt gem. der 5a und 5b erfolgen. Es ist jedoch ebenso möglich, dass das Zusammenfügen erst nach dem Ausbilden der Nuten 10n (6a) oder erst nach dem Verdrehen des Arbeitsteils 10b (7) oder dem Schärfen der Spitze (9) erfolgt.
Das Ausbilden der Nuten (10n) bzw. Schneiden (10k) und das Verdrehen des Arbeitsteils 10b erfolgt analog der Arbeitschritte wie sie in den 2 und 3 beschrieben sind. Es ist von Vorteil, wenn das endgültige Ausbilden der Spitze 10c, insbesondere das Schärfen der Spitze 10c erst ganz am Ende des Fertigungsprozesses erfolgt.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Dentalinstruments, folgende Arbeitsschritte umfassend: a) Fertigen eines Rohlings (1), b) Fertigen des Schafts des Dentalinstruments aus einem ersten Abschnitt (1a) des Rohlings, c) Fertigen, insbesondere durch Fräsen, Stoßen und/oder Schleifen, von mindestens zwei sich axial erstreckenden Nuten (1n) in einem zweiten Abschnitt (1b) des Rohlings (1), d) Einspannen des freien Endes (1c) des zweiten Abschnitts (1b) sowie des Schafts (1a) in einer Verdreheinrichtung (V), e) Verdrehen der beiden Enden um die Längsachse des bearbeiteten Rohlings (1) um einen vorgegebenen Winkel.
Verfahren zur Herstellung eines Dentalinstruments, folgende Arbeitsschritte umfassend: aa) Fertigen zweier Rohlinge (10a, 10b), wobei aus einem ersten Rohling (10a) der Schaft und aus dem zweiten Rohling (10b) das Arbeitsteil bzw. der Schneidenbereich in nachfolgenden Arbeitsschritten gefertigt wird, bb) Ausbilden, insbesondere durch Fräsen, Stoßen und/oder Schleifen, von mindestens zwei sich axial erstreckenden Nuten (1n) in dem zweiten Rohling (10b), cc) Einspannen beider freien Enden (10c, 10v) des zweiten Rohlings in eine Verdreheinrichtung (V), dd) Verdrehen der beiden Enden (10c, 10v) um die Längsachse des bearbeiteten Rohlings (10b) um einen vorgegebenen Winkel, ee) zusammenfügen des Arbeitsteils (10b) und des Schaftes (10a).
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohlinge (10a, 10b) aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sind.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling (10b) aus einem Metall, insbesondere rostfreiem Stahl, Titan, Titanlegierungen, Stahl oder einer Legierung, insbesondere Eisenlegierung, hergestellt ist und dass der Rohling (10a) aus einem kostengünstigeren material als der Rohling (10b) gefertigt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der beiden Rohlinge (10a, 10b), die später zusammengefügt werden, in ihrer Form korrespondierend ausgebildet werden, wobei insbesondere ein Vorsprung (10v) am zweiten Rohling (10b) und eine entsprechende Ausnehmung (10w) am ersten Rohling (10a) ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die nachbearbeiteten Rohlinge nach einem der Arbeitsschritte aa), bb), cc) oder dd) zusammengefügt, insbesondere miteinander verschweißt, zusammengelötet, zusammengepresst, verklebt und/oder verstiftet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Verfahrensschritt c) oder bb) erzeugten Nuten (1n, 10n) gradlinig sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Arbeitsschritt e) oder ee) die Schneiden (1k, 10k) des Dentalwerkzeugs geschärft werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Rohlinge (1, 10a, 10b) aus einem Metall, insbesondere rostfreiem Stahl, Titan, Titanlegierungen, Stahl oder einer Legierung, insbesondere Eisenlegierung, hergestellt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling (1) eine Länge von 10 bis 120 mm, bevorzugt 10 bis 55 mm, besonders bevorzugt 10 bis 35 mm, aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling (10b) eine Länge von 3 bis 120 mm, bevorzugt 5 bis 45 mm, besonders bevorzugt 6 bis 25 mm, aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling (1, 10b) einen Durchmesser von 0,5 bis 10 mm, bevorzugt 0,5 bis 6 mm, besonders bevorzugt 0,5 bis 4,5 mm, aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dentalinstrument ein Spiralbohrer, Fräser oder Formfräser ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während eines oder beider Arbeitsschritte a) und c) oder nach dem Arbeitsschritt e) das freie Ende (1c) des zweiten Abschnitts (1b) entsprechend der einzunehmenden Form des zu fertigenden Dentalinstruments ausgeformt, insbesondere gedreht, geschliffen und/oder gefräst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass während eines oder beider Arbeitsschritte aa) und bb) oder nach dem Arbeitsschritt ee) das freie Ende (10c) des zweiten Rohlings (10b) entsprechend der einzunehmenden Form des zu fertigenden Dentalinstruments ausgeformt, insbesondere gedreht, geschliffen und/oder gefräst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Arbeitsschritts c) bzw. bb) zwei, drei oder bis zu sechs sich axial erstreckende längliche Nuten (1n, 10n) aus dem Rohling herausgearbeitet werden, und die verbleibenden sich in axialer und radialer Richtung erstreckenden Stege (1s, 10s) zwei, drei oder bis zu sechs Schneiden (1k, 10k) bilden.