DE102011003895A1

DE102011003895A1 - Kieferorthopädisches Bauteil mit einem Slot und zugehörige Bauteilhalteeinrichtung

Info

Publication number: DE102011003895A1
Application number: DE102011003895A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Hoang Viet-Ha Julius Vu; Dirk Wiechmann
Current assignee: DW LINGUAL SYSTEMS GMBH, DE
Priority date: 2011-02-09
Filing date: 2011-02-09
Publication date: 2012-08-09
Also published as: WO2012107505A1; EP2672920A1

Abstract

Kieferorthopädisches Bauteil (1) mit einem Slot (1S) zur Aufnahme eines Drahtbogens und einem Bauteiladapterabschnitt (1B) zur Lösbaren mechanischen Verbindung (5) mit einem Halteadapterabschnitt (3H) einer Bauteilhalteeinrichtung (3), um das Bauteil (1) an der Bauteilhalteeinrichtung (3) definiert zu halten.

Description

Die Erfindung betrifft ein kieferorthopädisches Bauteil mit einem Slot und eine zugehörige Bauteilhalteeinrichtung.
Für die kieferorthopädische Behandlung von Patienten mit festsitzenden Klammern werden Brackets auf die zu behandelnden Zähne des Patienten geklebt und durch einen Drahtbogen miteinander verbunden. Die Brackets weisen ein Pad zur Verbindung mit dem Zahn und einen Bracketbody auf, der den Drahtbogen aufnimmt.
Um definiert Kräfte von dem Drahtbogen über den Slot auf das Bracket und somit den Zahn zu übertragen, ist es entscheidend, dass der Slot eine definierte Geometrie aufweist. Damit der Slot eine möglichst genaue Geometrie aufweist, ist es bekannt, diesen mit Hilfe von Drahterosionsverfahren nachzuschneiden (Schlichten). Während des Schlichtens werden die Brackets typischerweise mittels des Pads gehalten.
Da die Brackets, die Slots und der Erosionsdraht nur sehr geringe geometrische Abmessungen aufweisen, sind eine genaue Positionierung der Brackets und die Führung des Erosionsdrahts entscheidend, um gewünschte Ergebnisse zu erzielen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Brackets während des Schlichtens auf einfache Weise mit einer ausreichenden Genauigkeit zu halten.
Die Aufgabe wird durch ein kieferorthopädisches Bauteil mit einer zugehörigen Bauteilhalteeinrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Das kieferorthopädische Bauteil kann ein Bracket oder ein Rohbracketbody sein.
Bevorzugt ist das Bauteil einstückig gebildet. In einer Variante ist der Bauteiladapterabschnitt jedoch ein lösbarer Abschnitt.
Vorteilhaft ist die Bauteilhalteeinrichtung plattenförmig.
Bevorzugt weist die Bauteilhalteeinrichtung mindestens 10, bevorzugt mindestens 50 und weiter bevorzugt mindestens 100 Halteadapterabschnitte auf.
Mit Vorteil sind die Halteadapterabschnitte parallel bzw. symmetrisch zueinander orientiert, wodurch die Slots eingesteckter identischer oder unterschiedlicher Bauteile parallel zueinander orientiert sind.
Bevorzugt ist die mechanische Verbindung eine Steckverbindung, bei der der Bauteiladapterabschnitt als Stecker und der mindestens eine Halteadapterabschnitt als Aufnahme gebildet ist oder umgekehrt.
Vorteilhaft ist die mechanische Verbindung eine formschlüssige Verbindung, insbesondere eine Schwalbenschwanzverbindung.
Bevorzugt ist die mechanische Verbindung eine selbstzentrierende und/oder selbsthemmende Verbindung.
Vorteilhaft hält die Bauteilhalteeinrichtung mindestens ein kieferorthopädisches Bauteil, um die Slots mit Hilfe von Drahterosion zu schlichten.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung. Es zeigen:
1 mehrere Ansichten eines Rohbracketbody,
2a einen Abschnitt einer Bauteilhalteeinrichtung,
2b einen vergrößerten Ausschnitt der Bauteilhalteeinrichtung der 2a,
3a die Bauteilhalteeinrichtung der 2a mit eingestecktem Rohbracketbody,
3b einen vergrößerten Ausschnitt der Bauteilhalteeinrichtung der 3a,
4a die Bauteilhalteeinrichtung der 3a mit einem Erosionsdraht beim Schlichten,
4b einen vergrößerten Ausschnitt der Bauteilhalteeinrichtung der 4a,
5a einen vergrößerten Ausschnitt der Bauteilhalteeinrichtung der 4a und
5b einen vergrößerten Ausschnitt der Bauteilhalteeinrichtung der 5a, in 1 sind verschiedene Ansichten eines Rohbracketbody 1 für einen OK 1er als kieferorthopädisches Bauteil gezeigt, wobei dieser einen Bauteiladapterabschnitt 1B, einen Distanzabschnitt 1D, einen Slot 1S, einen Hook 1H und einen Wing 1W aufweist.
Der Rohbracketbody 1 wurde in einem MIM- oder einem Selective-Laser-Melting-Verfahren hergestellt und besteht aus einem biokompatiblen Metall oder einer biokompatiblen Legierung, insbesondere Titan, Gold, Silber, rostfreier Stahl oder einer Kobalt-Chrom-Legierung.
Der Bauteiladapterabschnitt 1B weist ungefähr die Form eines „1” mit parallelen Seitenwänden auf, wobei der „Fuß” des I in Längsrichtung leicht vergrößert ist. Der Bauteiladapterabschnitt 1B weist außen liegende, scharfe Kanten 1BSK und innen liegende, abgerundete Kanten 1BAK auf. Die einander gegenüberliegenden Kanten 1BAK sind jeweils gegenüber einer Senkrechten leicht geneigt, vorliegend um α = β = 1°, wie in 1 gezeigt.
Durch seine Geometrie ist der Bauteiladapterabschnitt 1B als „Feder” einer Schwalbenschwanzverbindung ausgebildet, deren zugehörige Nut in einer Bauteilhalteeinrichtung 3 gebildet ist.
In 2a ist ein Abschnitt einer Bauteilhalteeinrichtung 3 und in 2b ein vergrößerter Ausschnitt davon gezeigt. Die Bauteilhalteeinrichtung 3 ist im Wesentlichen eine Platte aus gehärtetem rostfreiem Stahl mit einer in 2a ebenen Oberseite und einer ebenen Unterseite, an deren äußerem Rand mehrere Halteadapterabschnitte 3H äquidistant zueinander gebildet sind, von denen in 2 drei gezeigt sind. Die Platte weist eine Dicke von 8 mm auf.
Jeder Halteadapterabschnitt 3H bildet einen in 2 von oben nach unten verlaufenden Kanal, der senkrecht zur Oberseite verlaufende Seitenwände 3SVS und unter einem Winkel zur Oberseite verlaufende Seitenwände 3WVS aufweist. Die unter einem Winkel verlaufenden Seitenwände 3WVS verlaufen in 2 von oben nach unten aufeinander zu, berühren sich unten jedoch nicht, wodurch sich in der Seitenansicht fast eine Keilform ergibt.
Jeder Halteadapterabschnitt 3H bildet somit durch seine Geometrie eine Nut für die Feder der Schwalbenschwanzverbindung.
3a zeigt den Ausschnitt der Bauteilhalteeinrichtung der 2a, wobei jedoch ein Rohbracketbody 1 eingesteckt ist, und in 3b ist ein vergrößerter Ausschnitt davon gezeigt.
Der Rohbracketbody 1 der 1 wurde entlang der Einsteckrichtung ESR in einen Halteadapterabschnitt 3H der Bauteilhalteeinrichtung 3 der 2 gesteckt, wodurch sich die in 3 dargestellte Situation ergibt.
Dabei wurde der Bauteiladapterabschnitt 1B, d. h. die Feder der Schwalbenschwanzverbindung, in den Halteadapterabschnitt 3H, d. h. die Nut der Schwalbenschwanzverbindung, gesteckt, wodurch sich eine Schwalbenschwanzverbindung und somit eine lösbare mechanische Verbindung 5 zwischen beiden ergibt.
Der Bauteiladapterabschnitt 1B kann so weit in Einsteckrichtung ESR in den Halteadapterabschnitt 3H geschoben werden, bis er auf Grund der aufeinander zu laufenden Seitenwände 3WVS und der aufeinander zu verlaufenden Kanten 1BAK zwischen diesen eingeklemmt ist. Dadurch, dass die Seitenwände 3WVS und Kanten 1BAK jeweils aufeinander zu verlaufen, ergibt sich eine Selbstzentrierung und eine Selbsthemmung des Bauteils 1 in dem Halteadapterabschnitt 3H.
Die Kanten des Halteadapterabschnitts 3H, die im eingesteckten Zustand des Bauteiladapterabschnitts 1B an den abgerundeten Kanten 1BAK des Bauteiladapterabschnitts 1B anliegen, weisen eine stärkere Abrundung auf, als die Kanten, die zwischen zwei Seitenwänden 3SVS gebildet sind.
4a zeigt den Ausschnitt der Bauteilhalteeinrichtung 3 mit Rohbracketbody 1 der 3a, wobei jedoch zusätzlich ein Erosionsdraht 7 in dem Slot 1S angeordnet ist, und in 4b ist ein vergrößerter Ausschnitt davon gezeigt.
Der Erosionsdraht 7 ist vorliegend ein Funkenerosionsdraht mit einem Durchmesser von 0,15 mm, wobei typische Durchmesser in einem Bereich von 0,05 bis 0,20 mm liegen.
Der Erosionsdraht 7 verläuft parallel zum Slot 1S und wird computergesteuert entlang der Seitenwände des Slots 1S geführt, um diese zu schlichten.
5a zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Anordnung der 4b in Draufsicht und 5b zeigt einen vergrößerten perspektivischen Ausschnitt der 5a.
In 5a ist die Schwalbenschwanzverbindung zwischen dem Bauteil 1 und der Bauteilhalteeinrichtung 3 deutlich zu erkennen: Der Bauteiladapterabschnitt 1B, d. h. die Feder, steckt in dem Halteadapterabschnitt 3H, der Nut.
5b zeigt den Erosionsdraht 7, der parallel zu den Seitenwänden des Slots 1S angeordnet ist.
Um die Slots 1S von mehreren Rohbracketbodies 1 zu schlichten, wird wie folgt vorgegangen:
Die Rohbracketbodies 1 werden über die Schwalbenschwanzverbindung mit der Bauteilhalteeinrichtung 3 verbunden, wie oben beschrieben. Vorliegend können bis zu 100 Rohbracketbodies 1 mit der Bauteilhalteeinrichtung 3 verbunden werden.
Sind alle Rohbracketbodies 1 mit der Bauteilhalteeinrichtung 3 verbunden, wird diese in einen geeigneten Halter gesteckt und der Erosionsdraht 7 wird computergesteuert durch jeden Slot 1S eines jeden Rohbracketbody 1 geführt, um sie zu schlichten. Sind alle Slots 1 geschlichtet, wird die Bauteilhalteeinrichtung 3 aus dem Halter entnommen und die Rohbracketbodies 1 entgegen der Einsteckrichtung ESR aus dem jeweiligen Halteadapterabschnitt 3H manuell ausgeschoben.
Anschließend wird der Distanzabschnitt 1D eines jeden Rohbracketbody 1 unter definierten Winkeln mit Hilfe einer Säge durchtrennt, wodurch ein Bracketbody entsteht. Der Rohbracketbody 1 wird beim Sägen bevorzugt mittels des Bauteiladapterabschnitts 1B gehalten, alternativ jedoch mittels einer Negativform, in die das gegenüberliegende Ende des Rohbracketbody 1 mit Slot mindestens teilweise gesteckt wird. Der Bracketbody wird folgend an einem geeigneten Pad befestigt, um ein Bracket zu bilden.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung bedeutet der Ausdruck, dass „das Bauteil 1 an der Bauteilhalteeinrichtung 3 definiert gehalten wird” das Folgende: Das Bauteil 1 nimmt zu der Bauteilhalteeinrichtung 3 eine gewünschte relative Lage ein, die der Benutzer festlegt. Es ist absolut notwendig, dass diese Lage genau definiert und reproduzierbar ist, damit der Erosionsdraht 7 geeignet durch die Slots 1S geführt werden kann. Vorliegend ist es ausreichend, die relative Lage in zwei Dimensionen festzulegen, da der Slot 1S des Bauteils parallel zum Erosionsdraht verläuft. Alternativ kann eine Festlegung in drei Dimensionen erfolgen.
Als Verbindung 5 zwischen dem Bauteil 1 und der Bauteilhalteeinrichtung 3 wurde bisher die Schwalbenschwanzverbindung beschrieben.
Alternativ sind andere Steckverbindungen mit einem Stecker und einer Kupplung möglich: In einer Variante könnte der Bauteiladapterabschnitt 1 mindestens zwei in Längsrichtung des Rohbracketbody 1 verlaufende Zapfen aufweisen, die in geeignete Sacklöcher eines Halteadapterabschnitts 3H steckbar sind. In einer alternativen Ausführungsform dieser Variante sind die Zapfen dem Halteadapterabschnitt 3H und die Sacklöcher dem Bauteiladapterabschnitt 1B zugeordnet.
In einer weiteren Alternative weist der Bauteiladapterabschnitt 1B zwei Schenkel auf, die aufeinander zu federbelastet sind, und der Halteadapterabschnitt 3H weist statt eines Schlitzes eine dünne, seitlich vorstehende Wand auf, so dass die Schenkel auf die Wand geschoben werden können und sich dort festklemmen nach Art einer Wäscheklammer.
Als Verbindung zwischen dem Bauteiladapterabschnitt 1B und dem Distanzabschnitt 1D wurde bisher lediglich eine integrale Verbindung beschrieben. Alternativ kann der Bauteiladapterabschnitt jedoch ein gesondertes Bauteil sein und zur Verbindung mit dem Distanzabschnitt 1D eine Negativform desselben aus Hartkunststoff aufweisen, in die der Distanzabschnitt lösbar gesteckt wird.
Bevorzugt sind die Halteadapterabschnitte 3H parallel bzw. symmetrisch zueinander orientiert, wodurch die Slots eingesteckter Bauteile 1 parallel zueinander orientiert sind. Dies gilt für gleiche Bauteile oder unterschiedliche Bauteile, bspw. für Rohbracketbodies für den OK 1er und Rohbracketbodies für den UK 5er. Alternativ sind die Slots von unterschiedlichen Bauteilen im eingesteckten Zustand verschieden orientiert, wobei dann eine geeignete Führung des Erosionsdrahtes 7 beim Schlichten zu gewährleisten ist, bspw. durch eine entsprechende Software.
Bezugszeichenliste

1: Kieferorthopädisches Bauteil (Rohbracketbody)
1B: Bauteiladapterabschnitt
1BSK: scharfe Kante des Bauteiladapterabschnitts
1BAK: abgerundete Kante des Bauteiladapterabschnitts
1D: Distanzabschnitt
1H: Hook
1S: Slot
1W: Wing
3: Bauteilhalteeinrichtung
3H: Halteadapterabschnitt
3SVS: Senkrecht zur Oberseite verlaufende Seitenwände des Halteadapterabschnitts
3WVS: unter einem Winkel zur Oberseite verlaufende Seitenwände des Halteadapterabschnitts
5: mechanische Verbindung
7: Erosionsdraht
ESR: Einsteckrichtung

Claims

Kieferorthopädisches Bauteil (1) mit einem Slot (1S) zur Aufnahme eines Drahtbogens und einem Bauteiladapterabschnitt (1B) zur lösbaren mechanischen Verbindung (5) mit einem Halteadapterabschnitt (3H) einer Bauteilhalteeinrichtung (3), um das Bauteil (1) an der Bauteilhalteeinrichtung (3) definiert zu halten.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) ein Bracket oder ein Rohbracketbody ist.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) einstückig gebildet ist oder der Bauteiladapterabschnitt (1B) ein lösbarer Abschnitt ist.
Bauteilhalteeinrichtung (3) mit mindestens einem Halteadapterabschnitt (3H) zur lösbaren mechanischen Verbindung (5) mit einem Bauteiladapterabschnitt (1B) eines kieferorthopädischen Bauteils (1), das einen Slot (1S) zur Aufnahme eines Drahtbogens aufweist, um das Bauteil (1) an der Bauteilhalteeinrichtung (3) definiert zu halten.
Bauteilhalteeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteilhalteeinrichtung (3) plattenförmig ist.
Bauteilhalteeinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteilhalteeinrichtung (3) mindestens 10, bevorzugt mindestens 50 und weiter bevorzugt mindestens 100 Halteadapterabschnitte (3H) aufweist.
Bauteilhalteeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteadapterabschnitte (3H) parallel bzw. symmetrisch zueinander orientiert sind, wodurch die Slots (1S) eingesteckter identischer oder unterschiedlicher Bauteile (1) parallel zueinander orientiert sind.
Bauteil und Bauteilhalteeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Verbindung (5) eine Steckverbindung ist, bei der der Bauteiladapterabschnitt (1B) als Stecker und der mindestens eine Halteadapterabschnitt (3H) als Aufnahme gebildet ist oder umgekehrt.
Bauteil und Bauteilhalteeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Verbindung (5) eine formschlüssige Verbindung ist, insbesondere eine Schwalbenschwanzverbindung.
Bauteil und Bauteilhalteeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Verbindung (5) eine selbstzentrierende und/oder eine selbsthemmende Verbindung ist.
Bauteilhalteeinrichtung (3) nach einem der vorangehenden Ansprüche, die mindestens ein Bauteil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche hält.