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Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindungseinrichtung zur lösbaren Verbindung einer Sekundärkrone mit einem Trägerteil in einem Zahnersatz gemäß den Ansprüchen 1–13 sowie Zahnersatz mit der Verbindungseinrichtung gemäß Anspruch 14.
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In der
WO 2010/105785 A1 wird eine Verbindungseinrichtung zur lösbaren Verbindung einer Sekundärkrone mit einem Aufbaupfosten beschrieben, der im Kiefer des Patienten verankert ist. Der Aufbaupfosten ist als Doppelkonus mit zwei gegenläufigen Koni ausgebildet, auf den die einen Aufnahmeraum aufweisende Sekundärkrone aufgesetzt wird. Die Innenwand des Aufnahmeraums in der Sekundärkrone ist an die Mantelfläche des doppelkonischen Aufbaupfostens angepasst und umgreift den unten liegenden Konus formschlüssig. Damit die Sekundärkrone axial auf den Aufbaupfosten aufgesteckt bzw. von diesem gelöst werden kann, sind auf der Außenseite und der Innenseite der Wandung des Aufnahmeraums in Umfangsrichtung winkelversetzt radiale Vertiefungen eingebracht, die die Wandung schwächen und ein radiales Aufweiten der aus Metall bestehenden Sekundärkrone ermöglichen. Das Aufweiten und das sich anschließende Zusammenziehen des Materials der Sekundärkrone erfolgt im Rahmen der Eigenelastizität der aus Metall bestehenden Sekundärkrone.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Verbindungseinrichtung, über die eine Sekundärkrone mit einem Trägerteil zu verbinden ist, in einfacher Weise derart auszugestalten, dass auch nach einem langen Zeitraum und einem oftmaligen Lösen eine sichere, Kraft übertragende Verbindung hergestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
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Die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung ist Bestandteil eines Zahnersatzes und dient zur lösbaren Verbindung einer Sekundärkrone mit einem Trägerteil, beispielsweise zur Verbindung der Sekundärkrone mit einem Aufbaupfosten bzw. einer Primärkrone, wobei die Sekundärkrone Träger einer Prothese oder einer Brücke sein kann. Die Primärkrone bzw. der Aufbaupfosten ist fest mit einem Basiskörper verbunden, der im Kiefer des Patienten eingesetzt und dort verankert ist.
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Als weitere Ausführung kommt eine Verbindung zwischen einer feststehenden Krone oder Brücke mit einer lösbaren Brücke in Betracht. In diesem Fall ist das Trägerteil ein seitlich herausstehendes Befestigungselement, das fest mit der feststehenden Krone bzw. Brücke verbunden ist. Die lösbare Sekundärkrone bzw. Brücke wird auf das Befestigungselement aufgesetzt.
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In einer weiteren Ausführung wird die Verbindungseinrichtung zur Verwendung als Hilfsmittel zur Abdrucknahme eingesetzt. In diesem Fall handelt es sich bei der Sekundärkrone um eine Kappe, die bei der Abdrucknahme beim Herausnehmen des Abdruckes in der Abdruckmasse verbleibt. Die Primärkrone kann anschließend mit einem Laboranalog verbunden und dann sicher und lagegenau in die Sekundärkappe eingeführt werden.
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Bei der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung ist zwischen dem Trägerteil und der Sekundärkrone ein Zwischenteil eingesetzt, welches einerseits den Hinterschnitt am Trägerteil formschlüssig umgreift und andererseits Träger der Sekundärkrone ist. Das Zwischenteil ist erfindungsgemäß ein zusätzliches, separat ausgeführtes Bauteil, welches ggf. aus einem anderen Material als das Trägerteil bzw. die Sekundärkrone bestehen kann. In bevorzugter Ausführung ist das Zwischenteil als ein Kunststoffbauteil ausgebildet, wobei aber auch sonstige Materialien wie z. B. Metall in Betracht kommen.
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Die erfindungsgemäße Ausführung als separates Verbindungs- bzw. Zwischenelement hat den Vorteil, dass die Innen- und Außenseite des Zwischenteils unabhängig voneinander an die Mantelfläche des Trägerteils bzw. den Innenmantel der Sekundärkrone angepasst werden kann. Dies eröffnet zusätzliche Gestaltungsmöglichkeiten für das Trägerteil bzw. die Sekundärkrone.
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In die Innenwand des Zwischenteils ist mindestens eine, gegebenenfalls genau eine sich in Umfangsrichtung erstreckende, radiale Vertiefung eingebracht, welche im aufgesetzten Zustand des Zwischenteils keinen Formschluss zum Hinterschnitt am Trägerteil aufweist. An die radiale Vertiefung schließt sich in Umfangsrichtung ein Formschlussabschnitt der Wandung des Zwischenteils an, die den Hinterschnitt am Trägerteil formschlüssig umgreift. Die radiale Vertiefung ist als eine gegenüber der üblicherweise kreisförmigen Innenmantelfläche radiale Erweiterung ausgebildet, so dass die Wandung im Bereich der radialen Vertiefung radial weiter außen liegt und vorteilhafterweise ohne Kontakt zur Mantelfläche am Trägerteil ist. Die radiale Vertiefung bzw. die Vertiefungen erstrecken sich vorteilhafterweise insgesamt über einen Winkel kleiner als 180°, beispielsweise über 90°, so dass über die sich anschließenden Formschlussabschnitte ein hinreichender Kontakt zum Hinterschnitt am Trägerteil und damit ein ausreichender Formschluss gegeben ist. Zugleich ermöglicht die radiale Vertiefung an der Innenwand ein axiales Abnehmen des Zwischenteils mit begrenztem Krafteinsatz.
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Der Formschlussabschnitt kann sich zumindest an dem sich unmittelbar an die radiale Vertiefung anschließenden Bereich beim Abnehmen bzw. Aufsetzen des Zwischenteils verformen. Die Verformung erfolgt nach Art eines Schwenkabschnittes, der radial zwischen einer Formschlussposition und einer Löseposition verschwenkbar ist. Der Schwenkabschnitt schließt sich unmittelbar in Umfangsrichtung an die radiale Vertiefung an.
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Da der Schwenkabschnitt vorzugsweise Teil des Formschlussabschnittes ist, ist auf der der radialen Vertiefung abgewandten Seite nicht zwingender Weise ein definiertes Ende des Schwenkabschnittes vorhanden. Beim Lösen bzw. Aufsetzen des Zwischenteils vom bzw. auf das Trägerteil wird sich der Formschlussabschnitt in Umfangsrichtung nur über ein begrenztes Winkelsegment verformen und in diesem Bereich den Schwenkabschnitt bilden. Die übrigen Bereiche des Formschlussabschnittes können dagegen weitgehend unverformt verbleiben. Der bzw. die Schwenkabschnitte einschließlich der radialen Vertiefung erstrecken sich beispielsweise über ein Winkelsegment von maximal 180°.
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In der Formschlussposition umgreift der Formschlussabschnitt einschließlich Schwenkabschnitt den Hinterschnitt am Trägerteil in formschlüssiger Weise, so dass eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Trägerteil und dem Zwischenteil gegeben ist. In der Löseposition ist dagegen ein Lösen des Zwischenteils vom Trägerteil ohne bzw. mit nur geringem Kraftaufwand möglich. Die Formschlussposition des Schwenkabschnitts stellt eine stabile Position dar, so dass im aufgesetzten Zustand eine sichere Verbindung zwischen dem Zwischenelement und dem Trägerteil gegeben ist. Die Löseposition kann ggf. auch eine stabile Position darstellen, so dass der Schwenkabschnitt ein bistabiles Element in dem Zwischenteil darstellt. Bei der Überführung zwischen Formschluss- und Löseposition ist in diesem Fall ein Kräftemaximum zu überwinden, so dass die Formschluss- und Löseposition lokale Kräfteminima darstellen.
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Grundsätzlich möglich ist es auch, die Löseposition als eine grenzstabile Position auszubilden. In diesem Fall ist bei der Überführung von der Formschluss- in die Löseposition kein Kräftemaximum zu überschreiten, vielmehr stellt die Löseposition eine grenzstabile Position dar, in der der Schwenkabschnitt zumindest zeitweilig verharrt, so dass ein Lösen bzw. Aufschieben auf das Trägerteil möglich ist.
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Gegenüber Ausführungen aus dem Stand der Technik, welche ein radiales Aufweiten der Wandung des das Trägerteil umschließenden Bauteils erfordern, weist die erfindungsgemäße Ausführung mit dem Formschluss- bzw. Schwenkabschnitt am Zwischenteil den Vorteil auf, dass nur in einem reduzierten Maße eine Materialdehnung in der Wandung des Zwischenteils für die Überführung zwischen Formschluss- und Löseposition notwendig ist. Dadurch ist auch die Gefahr reduziert, dass durch wiederholtes Aufweiten im Laufe der Zeit Mikrorisse im Material des Zwischenteils entstehen, die zu einer Zerstörung und zur Funktionsuntüchtigkeit des Zwischenteils führen können. Das Umklappen des Schwenkabschnitts zwischen Formschluss- und Löseposition erfordert dagegen nur sehr begrenzt eine Dehnung in der Wandung des Zwischenteils, so dass über einen längeren Betriebszeitraum die Funktionstüchtigkeit sichergestellt ist und die Sekundärkrone vom Trägerteil abgezogen bzw. auf dieses aufgesetzt werden kann.
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Zweckmäßigerweise bleibt die Sekundärkrone mit dem Zwischenteil verbunden, während das Zwischenteil von dem Trägerteil gelöst wird. Für das Lösen und Aufsetzen der Sekundärkrone bilden somit die Sekundärkrone und das Zwischenteil eine zusammenhängende Baueinheit, die gemeinsam gelöst und aufgesetzt wird.
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Während des Lösens des Zwischenteils vom Trägerteil ändert sich vorteilhafterweise die äußere Gestalt des Zwischenteils, auf der die Sekundärkrone aufsitzt, nicht oder nur geringfügig.
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Es ist aber auch möglich, zum Lösen der Formschlussverbindung zunächst die Sekundärkrone vom Zwischenteil abzunehmen und anschließend das Zwischenteil vom Trägerteil zu entfernen. In umgekehrter Richtung wird zum Aufsetzen zuerst das Zwischenteil formschlüssig mit dem Trägerteil verbunden und anschließend die Sekundärkrone auf das Zwischenteil aufgesetzt.
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Die Sekundärkrone und das Zwischenteil sind zweckmäßigerweise ebenfalls formschlüssig miteinander verbunden. Der Formschluss kann aufgehoben werden, so dass die Verbindung zwischen Sekundärkrone und Zwischenteil wieder gelöst ist. Grundsätzlich kommen aber auch sonstige Verbindungsmaßnahmen zwischen der Sekundärkrone und dem Zwischenteil in Betracht, insbesondere kraft- bzw. reibschlüssige Verbindungen, die bei Bedarf gelöst werden können.
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Das Umklappen des Schwenkabschnitts ermöglicht ein Aufheben des Formschlusses zum Trägerteil. Das Überführen von der Formschlussposition in die Löseposition erfolgt mit einem begrenzten Kraftaufwand und wird automatisch durchgeführt, wenn auf das Zwischenteil eine Axialkraft zum Lösen von dem Trägerteil wirkt. Im Bereich des Hinterschnittes an der Mantelfläche des Trägerteils wird die Axialkraft in eine Radialkraft umgelenkt, welche das Aufklappen des Schwenkabschnittes von der Formschluss- in die Löseposition bewirkt.
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Im Bereich der radialen Vertiefung erstreckt sich die Wandung des Zwischenteils in Achsrichtung zweckmäßigerweise gleich weit wie die sich anschließenden Formschlussabschnitte. Die Wandstärke ist im Bereich der radialen Vertiefung zweckmäßigerweise reduziert, beispielsweise auf maximal zwei Drittel der Wandstärke des Formschlussabschnittes. Die Innenwand kann im Bereich der radialen Vertiefung ohne Hinterschnitt, also ohne einen radial nach innen gerichteten, der Stirnseite benachbarten Abschnitt ausgebildet sein, wohingegen der Formschlussabschnitt zum Herstellen des Kontaktes im Bereich des Hinterschnittes benachbart zu seiner Stirnseite radial nach innen einragt.
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Um die Schwenkfunktion zu unterstützen, kann es zweckmäßig sein, dass der Formschlussabschnitt zumindest abschnittsweise mit Abstand zu seiner Stirnseite einen verjüngten Querschnitt aufweist, der das Umklappen zwischen der Formschluss- und der Löseposition erleichtert. Durch den verjüngten Querschnitt verläuft die Schwenkachse beim Umklappen des Formschlussabschnittes bzw. Schwenkabschnittes zwischen Formschluss- und Löseposition.
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Die äußere Mantelfläche des Zwischenteils ist zweckmäßigerweise rotationssymmetrisch ausgebildet. Im Falle einer formschlüssigen Verbindung zwischen der Sekundärkrone und dem Zwischenteil kann die Lösekraft zwischen Sekundärkrone und Zwischenteil höher sein als die Lösekraft zwischen dem Zwischenteil und dem Trägerteil. Bei einer axial auf die Sekundärkrone ausgeübten Lösekraft wird sich daher die Verbindung zwischen dem Zwischenteil und dem Trägerteil durch Umklappen des Schwenkabschnitts lösen, wohingegen die Verbindung zwischen der Sekundärkrone und dem Zwischenteil weiterhin bestehen bleibt.
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Der Schwenkabschnitt kann in seinem stirnseitigen Bereich z. B. einen trapezförmigen, dreieckigen oder einen abgerundeten Querschnitt aufweisen.
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Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 einen Schnitt längs durch ein Zahnimplantat entsprechend Schnittlinie I-I aus 4, mit einer Primärkrone als Trägerteil, deren oben liegender Abschnitt als Doppelkonus ausgebildet ist, auf den eine Sekundärkrone aufgesetzt ist, wobei zwischen dem Doppelkonus und der Sekundärkrone ein Zwischenteil eingesetzt ist,
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2 einen Schnitt längs durch das Zahnimplantat entsprechend Schnittlinie II-II aus 4,
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3 einen Schnitt durch das Zwischenteil in Alleindarstellung,
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4 eine Ansicht von unten auf das Zwischenteil,
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5 der stirnseitige Teil eines Formschlussabschnitts des Zwischenteils mit einem trapezförmigen Querschnitt,
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6 eine 5 entsprechende Darstellung, jedoch mit dem Formschlussabschnitt in Formschlussposition (gestrichelt) und in Löseposition (durchgezogen),
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7 der stirnseitige Formschlussabschnitt mit teilkreisförmigem Querschnitt, dargestellt in der Formschlussposition,
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8 der Formschlussabschnitt gemäß 7 in der Löseposition.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Das in 1 dargestellte Zahnimplantat 1 weist einen Basiskörper 2 auf, der in den Kiefer 3 eines Patienten eingesetzt ist, sowie einen Aufbaupfosten bzw. eine Primärkrone 4, die ein Trägerteil für eine Sekundärkrone 5 bildet. Auf die Sekundärkrone 5 ist eine Prothese 6 aufgesetzt. Die Sekundärkrone 5 weist einen Aufnahmeraum auf, in den ein Zwischenteil 7 eingesetzt ist, welches auf einen nach oben axial überstehenden Doppelkonus 8 des Aufbaupfostens 4 aufgesetzt ist. Der Doppelkonus 8 weist zwei gegenläufige Koni 9, 10 auf, wobei der obere Konus 10 sich zur freien Stirnseite verjüngt und der untere Konus 9 einen Hinterschnitt bildet, welcher von dem aufgesetzten Zwischenteil 7 formschlüssig hintergriffen wird, so dass in Achsrichtung eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Zwischenteil 7 und dem Trägerteil 4 gegeben ist. Das Zwischenteil 7 ist ebenfalls formschlüssig in dem Aufnahmeraum in der Sekundärkrone 5 aufgenommen, indem die stirnseitigen Endabschnitte der Sekundärkrone 5 den abgerundeten, vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildeten Außenmantel des Zwischenteils 7 in Achsrichtung formschlüssig hintergreifen.
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Die umlaufende Wandung des Zwischenteils 7 bildet einen Formschlussabschnitt 11, welcher in der montierten Position formschlüssig an der Mantelfläche des Doppelkonus 8 anliegt und diese formschlüssig umgreift. Wie den Schnittdarstellungen gemäß den 1 und 2 in Verbindung mit der Einzeldarstellung des Zwischenteils 7 im Schnitt gemäß 3 und in einer Ansicht von unten gemäß 4 zu entnehmen, ist in die Innenwand des Zwischenteils 7 eine radiale Vertiefung 15 eingebracht, die sich über ein begrenztes Winkelsegment von zumindest annähernd 90° erstreckt. Die radiale Vertiefung 15 ist als radialer Freischnitt ausgeführt und erweitert den Innenmantel der Wandung des Zwischenteils 7 in Radialrichtung. Erreicht wird die radiale Vertiefung 15 durch eine reduzierte Wandstärke der Wandung, die beispielsweise maximal zwei Drittel der Wandstärke der übrigen Wandung beträgt, welche den Formschlussabschnitt bildet. Im Übergang zwischen der radialen Vertiefung 15 und dem sich an beiden Stirnseiten angrenzenden Formschlussabschnitt 11 befindet sich ein Einschnitt 13 (4), der eine markante Trennung zwischen der radialen Vertiefung 15 und den sich anschließenden Formschlussabschnitten 11 darstellt.
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Die radiale Vertiefung 15 weist, wie den Schnittdarstellungen gemäß den 2 und 3 zu entnehmen, keinen Hinterschnitt auf, so dass die Innenwand im Bereich der radialen Vertiefung 15 den unteren Konus 9 nicht formschlüssig hintergreift. Somit besteht in Umfangsrichtung über das Winkelsegment der radialen Vertiefung 15 kein Formschluss zwischen dem Zwischenteil 7 und dem Trägerteil 4. Der Formschluss wird ausschließlich über den Formschlussabschnitt 11 hergestellt, der sich in Umfangsrichtung komplementär zu der radialen Vertiefung 15 über das verbleibende Winkelsegment erstreckt, das im Ausführungsbeispiel etwa 270° beträgt.
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Der Bereich des Formschlussabschnittes 11, der sich unmittelbar in Umfangsrichtung an die radiale Vertiefung 15 anschließt, bildet einen Schwenkabschnitt, der beim Abnehmen des Zwischenteils bzw. Aufsetzen auf das Trägerteil 4 zwischen einer den Doppelkonus 8 formschlüssig umgreifenden Formschlussposition und einer Löseposition verschwenkt, indem der Formschlussabschnitt 11 um einen verjüngten Querschnitt 16 (3) radial umklappt. Das Umklappen erfolgt mit dem axialen Anheben von Sekundärkrone 5 bzw. Zwischenteil 7, indem der Formschlussabschnitt 11, welcher am unteren Konus 9 anliegt, auf Grund der Schrägstellung der Konusfläche gegenüber der Achsrichtung des Zahnimplantats radial nach außen gedrückt wird. Das Umklappen erfolgt hierbei nicht über den gesamten Umfang des Formschlussabschnittes 11, sondern nur in den Teilabschnitten, welche sich unmittelbar an die radiale Vertiefung 15 anschließen; dieser Teilabschnitt übernimmt die Funktion eines klappbaren Schwenkabschnittes. Im radial aufgeklappten Zustand des Schwenkabschnittes kann das Zwischenteil 7 einschließlich der Sekundärkrone 5 mit nur geringer axialer Kraft von dem Trägerteil 4 abgehoben werden. Sofern weitere Abschnitte am Zwischenteil 7 den unteren Konus 9 am Trägerteil 4 noch formschlüssig hintergreifen, kann dieser Widerstand durch radiales Aufweiten im elastischen Bereich überwunden werden. Das Umklappen des Formschlussabschnittes bzw. Schwenkabschnittes hat den Vorteil, dass nur in einem reduzierten Maße eine Materialdehnung in der Wandung des Zwischenteils für die Überführung zwischen Formschluss- und Löseposition erforderlich ist.
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Im Bereich der radialen Vertiefung 15 verläuft die Innenwand des Zwischenteils 7, wie der Schnittdarstellung gemäß den 2 und 3 zu entnehmen, vorteilhafterweise axial geradlinig in Richtung der freien Stirnseite. Grundsätzlich möglich sind aber auch Ausführungen, bei denen die Innenwand im Bereich der radialen Vertiefungen 15 zumindest geringfügig nach innen geneigt ist, wodurch ein im Vergleich zu den Formschlussabschnitten geringerer Formschluss zum Konus 9 am Trägerteil 4 erreicht wird. Mit der im Ausführungsbeispiel gezeigten axialen Ausführung der radialen Vertiefung 15 besteht dagegen in diesem Winkelbereich kein Formschluss.
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Wie den 1 und 2 in Verbindung mit 3 des Weiteren zu entnehmen, weist das Zwischenteil 7 an seiner Stirnseite einen radial nach außen gerichteten, umlaufenden Absatz 12 auf, an dem die Sekundärkrone 5 anliegt. Der Absatz 12 begrenzt einen Hinterschnitt an der äußeren Mantelfläche des Zwischenteils 7, den der stirnseitige Abschnitt der Sekundärkrone 5 formschlüssig hintergreift. Der Formschluss zwischen Sekundärkrone 5 und Zwischenteil 7 kann durch Überwinden einer axialen Relativkraft zwischen diesen Bauteilen gelöst werden.
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In den 5 und 6 ist ein Ausführungsbeispiel des Zwischenteils 7 mit einem Formschlussabschnitt 11 dargestellt, der im Querschnitt trapezförmig ausgebildet ist. In 6 ist strichliert die Formschlussposition und mit durchgezogenem Strich die Löseposition dargestellt, die durch Verschwenken des Formschlussabschnitts 11 in Pfeilrichtung 14 radial nach außen erreicht wird. Die trapezförmig sich verjüngende Spitze des Schwenkabschnitts 11 weist radial nach innen. Bei der Verschwenkung wird um den verjüngten Querschnitt 16 umgeklappt.
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In den 7 und 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der Formschlussabschnitt 11 des Zwischenteils 7 auf der radial nach innen gerichteten Seite einen abgerundeten Querschnitt aufweist.
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Zusätzlich zu der Schwenkfunktion kann der Formschlussabschnitt 11 bei der Überführung von der Formschluss- in die Löseposition auch im Rahmen der Materialelastizität komprimiert bzw. gedehnt werden.
