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Die Erfindung bezieht sich auf ein Dentalinstrument mit einem mit Schneiden versehenen Kopf, welcher an einem Schaft befestigt ist.
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Dentalinstrumente der genannten Art können beispielsweise in Form von Fräsern oder Bohrern ausgebildet sein. Ein typischer Anwendungsfall sind Rosenbohrer, welche insbesondere verwendet werden, um kariöses Dentin abzutragen.
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Bei der Behandlung eines Patienten, insbesondere bei der Exkavation im Rahmen einer Kavitätenpräparation, ist es erforderlich, Reibungsflächen zu vermeiden, um thermischen Schäden vorzubeugen. Dies ist insbesondere dann von großer Wichtigkeit, wenn der Zahnarzt in der Nähe der Pulpa arbeitet.
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Ein weiterer Aspekt derartiger rotierender Instrumente liegt darin, dass es je nach Ausführung und Einsatzbedingungen bei den aus dem Stand der Technik bekannten Instrumenten zu unterschiedlichsten Vibrationen kommt. Die Frequenz der Vibrationen ist dabei abhängig von der Anzahl der Schneiden oder Schleifspitzen am Umfang, die jeweils in Eingriff gelangen. Bei einer Drehzahl von beispielsweise 2.500 min-1, bei der derartige Instrumente üblicherweise zum Einsatz kommen, können sowohl der Patient, als auch der Zahnarzt, diese Vibrationen als unangenehm und störend empfinden.
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Die Vibrationen entstehen durch eine Abfolge von schneidenden Eingriffen der einzelnen Schneiden und nachfolgenden Bereichen, in denen kein schneidender Einsatz stattfindet.
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Die
WO 2010/142412 A1 offenbart einen Formfräser, welcher zur Anpassungs-Bearbeitung an einer orthodontischen Apparatur vorgesehen ist. Der Fräserkopf ist einstückig aus einem Hartkunststoff gefertigt, separate Schneiden sind nicht vorgesehen.
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Aus der
US 6 106 291 A ist ein Dentalbohrer vorbekannt, welcher aus einem Kunststoffmaterial, aus Metall oder aus Keramik gefertigt werden kann und mit separat gefertigten Schneiden bestückbar ist.
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Aus der
US 5 762 498 A ist ein Dentalinstrument bekannt, bei dem ein Schneidenkörper auf einer Basis angeordnet ist, wobei die Basis eine Öffnung aufweist, welche mittels Wasser und/oder Luft gekühlt werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dentalinstrument der eingangs genannten Art zu schaffen, welches bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Herstellbarkeit eine gute Abtragsleistung sowie einen vibrationsarmen oder vibrationsfreien Einsatz ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
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Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass der Kopf des Dentalinstruments aus Kunststoff gefertigt ist und dass an dem Kopf zumindest ein mit zumindest einer Schneide versehener Schneidenkörper angeordnet ist.
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Das erfindungsgemäße Dentalinstrument weist an seinem Kopf somit unterschiedliche Materialien auf. Der Kopf selbst besteht aus Kunststoff. Derartige in der Medizintechnik zugelassene Kunststoffe sind aus dem Stand der Technik bekannt und weisen eine ausreichende Festigkeit auf, um als Dentalinstrument verwendbar zu sein. Dabei kann erfindungsgemäß der Kopf zusammen mit dem Schaft einstückig aus Kunststoff hergestellt werden. Ein geeignetes Herstellungsverfahren ist beispielsweise ein Kunststoff-Spritzverfahren.
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Das erfindungsgemäße Dentalinstrument ist zusätzlich zu dem aus Kunststoff bestehenden, einen Träger bildenden Kopf mit einem Schneidenkörper versehen. Dieser Schneidenkörper weist zumindest eine Schneide auf und ist bevorzugterweise aus Hartmetall, Titan oder Keramik gefertigt. Auch Stähle sind einsetzbar. Es ist somit vorgesehen, dass der Schneidenkörper, welcher als separates Teil ausgebildet ist, mit dem Kopf gefügt wird. Dies kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Beispielsweise kann der Schneidenkörper bei der Herstellung des Kunststoffkopfes angespritzt werden. Es ist jedoch auch möglich, den Schneidenkörper nachträglich auf den Kopf aufzusetzen, beispielsweise aufzuclipsen oder in anderer Weise mit diesem entweder formschlüssig zu verbinden oder zu fügen.
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Ferner ist vorgesehen, dass der Kopf hohl ausgebildet ist. Auch zumindest Teile des Schaftes oder der komplette Schaft und insbesondere der Hals können hohl ausgestaltet sein. Hierdurch ist es möglich, Fluide in den Kopf zu führen, die durch geeignete Austrittsausnehmungen vor oder hinter den Schneiden austreten können, um den Arbeitsbereich zu spülen, um Späne abzutransportieren und/oder um den Kopf während des Betriebs zu spülen. Bei dieser Ausgestaltungsform ist es besonders vorteilhaft, wenn das erfindungsgemäße Dentalinstrument mittels eines additiven Herstellungsverfahrens hergestellt wird.
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In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist es auch möglich, den Schneidenkörper nachträglich einstückig an dem Kopf auszubilden, beispielsweise mittels eines additiven Verfahrens.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn der erfindungsgemäße Dentalbohrer (Dentalinstrument) als Rosenbohrer ausgebildet ist. Er kann dabei insbesondere nach der Entfernung des durch Karies erweichten Dentins für weitere Präparationsarbeiten verwendet werden. Dabei ist das Dentalinstrument insbesondere geeignet, gesundes Dentin abzutragen. Die hierzu erforderliche Härte ergibt sich aus der Materialauswahl des Schneidenkörpers. Die Abtragsleistung wird durch eine geeignete Dimensionierung und Ausgestaltung des Schneidenkörpers sichergestellt. Durch geeignete Schärfe der Schneiden des Schneidenkörpers werden thermische Schäden des Zahnmaterials bei der Exkavation vermieden.
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In besonders günstiger Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schneiden des Schneidenkörpers so ausgestaltet und angeordnet sind, dass das Dentalinstrument in axialer Richtung schneiden kann. Es ist somit nicht nur ein Arbeiten in radialer Richtung, sondern auch in axialer Richtung möglich. Dies wird erreicht, indem mindestens eine, bevorzugterweise zwei, Schneiden über die zentrische Spitze des Kopfes geführt werden. Da ein schwingungsarmer Einsatz des erfindungsgemäßen Dentalinstruments sowohl für die Qualität der Arbeit des Zahnarztes, als auch für den Komfort des Patienten, in hohem Maße erwünscht ist, ist es besonders günstig, wenn der Kopf schwingungsdämpfend ausgebildet ist. Dies kann erfindungsgemäß durch Auswahl eines elastischen Kunststoffes mit Dämpfungseigenschaften erfolgen oder durch die Gesamtkonstruktion des Kopfes. Bei der konstruktiven Lösung ist insbesondere zu berücksichtigen, dass ausreichende Abstützflächen vorgesehen sind, um eine Abstützung des Dentalinstruments während seines Einsatzes in Schneidenzwischenräumen an der zu bearbeitenden Oberfläche zu ermöglichen. Dieses kann beispielsweise durch hinter den Schneidsegmenten angebrachte Noppen oder Auflageflächen erzielt werden. Hierbei werden Relativbewegungen zwischen dem Kopf und der zu bearbeitenden Oberfläche vermieden, welche ansonsten zu unerwünschten Schwingungen führen.
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Erfindungsgemäß ist durch die Ausgestaltung des Kopfes aus einem Kunststoff und durch die damit möglichen Herstellungsverfahren die Möglichkeit geschaffen, den Schneidenkörper sicher zu lagern und eine gute Abstützung des Schneidenkörpers an dem Kunststoffkopf zu gewährleisten. Hierdurch ergibt sich eine hohe Lebensdauer, verbunden mit einer guten Abtragsleistung. Zusätzlich ist es möglich, einen ausreichenden Spanraum vorzusehen, um die abgetragenen Späne aufzunehmen und abzuführen.
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Das erfindungsgemäße Dentalinstrument weist in günstiger Ausgestaltung zwei, drei, vier, sechs oder acht Schneiden auf, wobei eine geringere Schneidenzahl, beispielsweise zwei, drei oder vier, zu einer kostengünstigeren Herstellung beitragen.
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Besonders günstig ist es, wenn das erfindungsgemäße Dentalinstrument als Einmal-Bohrer ausgestaltet ist. Eine zusätzliche Aufbereitung ist dabei nicht erforderlich. Dies ist insbesondere im Hinblick auf mögliche Spaltbildungen zwischen dem Schneidenkörper und dem Kunststoffkopf von Vorteil.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:
- 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Dentalinstruments,
- 2 eine vergrößerte Darstellung des in 1 gezeigten Kopfes,
- 3 eine Axial-Schnittansicht des in 2 gezeigten Kopfes,
- 4 eine Draufsicht auf den Kopf gemäß 2,
- 5 eine Radial-Schnittansicht des Kopfes,
- 6 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung,
- 7 eine Axial-Schnittansicht des in 6 gezeigten Ausführungsbeispiels, und
- 8 eine perspektivische Schnittansicht des Ausführungsbeispiels der 6 und 7.
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Das erfindungsgemäße Dentalinstrument umfasst einen Schaft 1 sowie einen Kopf 3. An dem Kopf 3, welcher aus Kunststoff gefertigt ist, ist ein Schneidenkörper 4 gelagert, welcher, wie sich aus der Darstellung der 4 ergibt, kreuzförmig ausgebildet ist und vier Schneiden 2 aufweist. Diese sind somit gleichmäßig um den Umfang des Kopfes 3 verteilt.
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Der Kopf 3 kann, wie in 3 dargestellt, als Hohlkörper ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, den Kopf 3 aus Vollmaterial herzustellen. Bei der Herstellung als Hohlkörper ist es besonders günstig, ein additives Herstellungsverfahren zu verwenden, um den Kunststoffkopf zu erzeugen. Alternativ hierzu ist es auch möglich, diesen ohne zentrische Ausnehmung oder Hohlraum auszubilden und beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens herzustellen. Der Schaft 1 kann ebenfalls aus Kunststoff gefertigt werden, insbesondere einstückig während der Herstellung des Kopfes 3.
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Aus der Darstellung der 4 ist ersichtlich, dass der Kopf 3 um eine Rotationsachse 5 in Gegenuhrzeigerrichtung rotiert. Rückseitig jeder Schneide ist ein Abstützbereich 6 vorgesehen, um den mit der Schneide 2 versehenen Bereich des Schneidenkörpers 4 abzustützen. Vorderseitig der Schneide 2 ist jeweils ein ausreichender Spanraum 7 ausgebildet.
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Die stirnseitige Ansicht der 4 zeigt weiterhin, dass die vier Schneiden 2 sich jeweils über den mittleren, zentrischen Bereich des Kopfes 3 erstrecken, so dass eine axiale Bearbeitung möglich ist.
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Die 6 bis 8 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dieses unterscheidet sich von dem erstbeschriebenen Ausführungsbeispiel dadurch, dass der Kopf 3 hohl ausgebildet ist und einen Innenraum 8 aufweist, welcher über einen Durchgangskanal 9 mit einem Innenkanal 10 des Schaftes 1 bzw. des den Schaft 1 mit dem Kopf 3 verbindenden Halses 11 in Verbindung steht. In dem Kopf 3 sind eine Vielzahl von Austrittsausnehmungen 12 vorgesehen, durch welche Fluid, welches durch den Schaft 1 und den Durchgangskanal 9 durchgeführt wird und in den Innenraum 8 des Kopfes 3 gelangt, austreten kann. Die Austrittsausnehmungen 12 sind, wie sich insbesondere aus der 6 ergibt, in einer Reihe angrenzend an die Schneide 2 bzw. den Schneidenkörper 4 angeordnet und öffnen sich somit zu dem Spanraum 7 (bei dem Ausführungsbeispiel der 6 bis 8 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern, bezogen auf das erste Ausführungsbeispiel, versehen). Somit ist es möglich, den Kopf 3 von seinem Innenraum aus mit Fluid zu beaufschlagen, welches zum Spantransport, zur Reinigung oder zur Kühlung oder zur Schmierung dienen kann. Weitere Ausgestaltungen und Merkmale sind gleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schaft
- 2
- Schneide
- 3
- Kopf
- 4
- Schneidenkörper
- 5
- Rotationsachse
- 6
- Abstützbereich
- 7
- Spanraum
- 8
- Innenraum
- 9
- Durchgangskanal
- 10
- Innenkanal
- 11
- Hals
- 12
- Austrittsausnehmungen
