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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Fräsmaschine zum Fräsen eines Aufbaus für ein Zahnimplantat. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 und eine Fräsmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 12.
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Der Aufbau eines Zahnimplantats wird auch als Abutment bezeichnet. Er ist der Teil eines permanenten Zahnersatzes, der in der Regel an einem im Kiefer verschraubten Implantat befestigt wird und an dem sich die Krone oder Verblendung abstützt, die die äußere Form des ersetzten Zahns oder der ersetzten Zähne nachbildet.
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STAND DER TECHNIK
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Aus der
DE 20 2008 018 342 U1 ist es bekannt, Aufbaurohlinge an Implantatanalogons, die dieselben Befestigungseinrichtungen für einen Aufbau aufweisen wie ein späteres Implantat, zu befestigen und die Implantatanalogons dann so in eine rahmenförmige Wechseleinheit einer Positioniereinrichtung einzuspannen, dass eine Implantatanschlussseite des Aufbaurohlings mit Abstand zu der Einspannstelle des Implantatanalogons in einem Freiraum der rahmenförmigen Wechseleinheit liegt, in der der Aufbaurohling für ein Fräswerkzeug von allen Seiten zugänglich ist. Mit der Wechseleinheit positioniert die Positioniereinrichtung den Aufbaurohling dann gegenüber dem Fräswerkzeug, um eine Folge von Relativpositionen zwischen dem Fräswerkzeug einerseits und der Wechseleinheit und somit dem Aufbaurohling andererseits einzustellen. Die Folge der Relativpositionen wird so abgestimmt, dass das Fräswerkzeug den gewünschten Aufbau in der gewünschten Relativlage zu dem Implantatanalogon aus dem Aufbaurohling herausarbeitet. Die Relativpositionen werden von der Positioniereinrichtung durch Verfahren der Wechseleinheit und/oder des Fräswerkzeugs gegenüber einer ortsfesten Basis eingestellt.
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Bei dem aus der
DE 20 2008 018 342 U1 bekannten Verfahren zum Fräsen eines Aufbaus für ein Zahnimplantat ergibt sich eine Begrenzung der maximalen Geschwindigkeit des Herausarbeitens eines Aufbaus aus dem Aufbaurohling dadurch, dass der Aufbaurohling durch das angreifende Fräswerkzeug Kräften ausgesetzt ist, die vollständig über das Implantatanalogon und dessen Einspannstelle an der Wechseleinheit abgestützt werden müssen. Diese Abstützung weist eine begrenzte Steifigkeit auf. Entsprechend treten bei größeren Angriffskräften des Fräswerkzeugs an dem Aufbaurohling, insbesondere an der der Implantatanschlussseite gegenüberliegenden Seite des Aufbaurohlings, wo der Hebelarm der Angriffskräfte um die Einspannstelle maximal ist, Auslenkungen des Aufbaurohlings gegenüber der Wechseleinheit auf, die zu Ungenauigkeiten bei dem herausgearbeiteten Aufbau führen. Darüber hinaus können Schwingungen des Aufbaurohlings gegenüber der Wechseleinheit angeregt werden, die ein kontrolliertes Bearbeiten des Aufbaurohlings mit dem Fräswerkzeug unmöglich machen.
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Aus der
DE 10 2012 102 059 B4 sind ein Verfahren zum Fräsen eines Aufbaus für ein Zahnimplantat mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 und eine Fräsmaschine mit den Markmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 12 bekannt. Hier wird zusätzlich zu dem Implantatanalogon, an dem der Aufbaurohling befestigt ist, ein kantiger Fortsatz des Aufbaurohlings, der an der seiner Implantatanschlussseite gegenüberliegenden Seite absteht, in der Wechseleinheit eingespannt. Der Aufbaurohling ist so zu Anfang des Herausarbeitens des Aufbaus aus dem Aufbaurohling zweiseitig abgestützt. Zum Ende des Herausarbeitens des Aufbaus aus dem Aufbaurohling wird der Aufbau von dem Fortsatz abgestochen.
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Das aus der
DE 10 2012 102 059 B4 bekannte Verfahren ist mit verschiedenen Nachteilen verbunden. Es werden ganz spezielle Aufbaurohlinge benötigt, die den kantigen Fortsatz aufweisen. Das im Bereich dieses Fortsatzes befindliche Material des Aufbaurohlings wird zusätzlich verbraucht. Dabei muss der Fortsatz eine nicht unerhebliche Höhe über der Implantatanschlussseite des Aufbaurohlings aufweisen, damit durch seine Einspannung in der Wechseleinheit der Zugang zu den mit dem Fräswerkzeug zu bearbeitenden Oberflächen des Aufbaurohlings nicht durch die Wechseleinheit eingeschränkt wird. Darüber hinaus kann eine Wechseleinheit nur für Aufbaurohlinge einer bestimmten Höhe über ihrer Implantatanschlussseite verwendet werden. Nach dem Freistechen des Aufbaurohlings von seinem Fortsatz muss der Aufbaurohling an seiner der Implantatanschlussseite gegenüberliegenden Seite mit dem Fräswerkzeug für das Herausarbeiten des gewünschten Aufbaus zu Ende bearbeitet werden. Die größten Momente um die Einspannstelle des Implantatanalogons treten bei dem bekannten Verfahren also erst dann auf, wenn die zusätzliche Abstützung des Aufbaurohlings nicht mehr gegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt ist auch die Abstützung des Aufbaurohlings in Drehrichtung um die Hauptachse des Implantatanalogons durch die Einspannung des kantigen Fortsatzes in der Wechseleinheit nicht mehr gegeben.
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Aus der
EP 2 837 357 A1 sind ein Verfahren zum Fräsen eines Aufbaus für ein Zahnimplantat und eine Fräsmaschine zur Durchführung eines solchen Verfahrens bekannt, bei denen ein Aufbaurohling an seiner der Implantatanschlussseite gegenüberliegenden Seite direkt in einer Wechseleinheit eingespannt wird. Dabei ist an der Wechseleinheit ein Positionierelement vorgesehen, das in eine Ausnehmung in einer zylinderabschnittförmigen Einspannfläche des Aufbaurohlings eingreift.
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Bei dem aus der
EP 2 837 357 A1 bekannten Verfahren zum Fräsen eines Aufbaus für ein Zahnimplantat ist nachteilig, dass auch hier nur spezielle Aufbaurohlinge Verwendung finden können. Weiterhin können die in die Wechseleinheit gespannten Aufbaurohlinge nicht soweit mit dem Fräswerkzeug bearbeitet werden, bis der gewünschte Aufbau vollständig herausgearbeitet ist, weil sie dazu auch an ihrer der Implantatanschlussseite gegenüberliegenden Seite bearbeitet werden müssen. Vielmehr ist dazu ein neuerliches Spannen des Abutmentrohlings über ein Implantatanalogon erforderlich, um dessen Einspannstelle bei der abschließenden Bearbeitung des Aufbaurohlings maximale Kräfte wirken.
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Aus der nachveröffentlichten
EP 2 965 712 A1 ist eine Trägervorrichtung für vorgeformte Elemente zur Erzeugung einzelner Überbauten von Dentalprothesen zur Verankerung an einem entsprechenden Implantat im Mund eines Patienten bekannt. Die Trägervorrichtung ist mittels eines Trägersystems an einer Verarbeitungsmaschine abstützbar und weist einen Trägerkörper mit einer Schnittstelle zum Tragen eines vorgeformten Elements und mit einer der Schnittstelle gegenüberliegenden Basis zur Verbindung mit dem Trägersystem auf. Die Schnittstelle ist am freien Ende eines Gewindeschafts ausgebildet. Eine Trägerfläche der Schnittstelle ist in Bezug auf eine Fläche des vorgeformten Elements durch eine auf dem Gewindeschaft angeordnete Beilagscheibe vergrößert. Die Beilagscheibe ist an einer auf den Gewindeschaft aufgeschraubten Mutter abgestützt.
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Aus der
EP 2 754 408 A2 sind ein Verfahren zum Fräsen eines Aufbaus für ein Zahnimplantat und eine Fräsmaschine bekannt. Dabei ist eine Haltevorrichtung vorgesehen, die mit Formschluss an komplementären Strukturen an den Seiten des Aufbaurohlings angreift.
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Aus der
WO 2002/045614 A1 ist eine Haltevorrichtung für einen Aufbaurohling bekannt, bei der über einen Teil des Umfangs des Aufbaurohlings, im Bereich einer dessen Längsmittelachse umfassenden Ebene, ein schmaler Rahmen im Haftverbund befestigt ist. Der Rahmen ist seinerseits lösbar und verrutschsicher in einem stabilen Halter mit einem Spannadapter gehalten.
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Aus der
DE 100 37 531 A1 ist eine Vorrichtung zur automatisierten Herstellung von dentalen Werkstücken bekannt, bei der ein Aufbaurohling in einen im Wesentlichen plattenförmigen Tragkörper eingesetzt ist. Dabei ist der Rohling an zwei einander gegenüberliegenden Flächen mit entsprechenden Innenwänden einer in dem Tragkörper vorgesehenen Ausnehmung verbunden. Dazu kann der Aufbaurohling mit pilzförmigen Ansätzen versehen sein, die in komplementäre Ausnehmungen in den Innenwänden des Tragkörpers eingreifen.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Fräsen eines Aufbaus für ein Zahnimplantat mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 und eine Fräsmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 12 aufzuzeigen, die von Anfang bis Ende eine hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit beim Herausarbeiten des gewünschten Aufbaus aus dem jeweiligen Aufbaurohling ermöglichen, ohne dass Genauigkeits- und/oder Schwingungsprobleme auftreten.
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LÖSUNG
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Fräsen eines Aufbaus für ein Zahnimplantat mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und durch eine Fräsmaschine mit den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruchs 12 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Fräsen eines Aufbaus für ein Zahnimplantat wird zunächst ein Implantatanalogon, an dem ein Aufbaurohling mit seiner Implantatanschlussseite befestigt ist, in eine Wechseleinheit einer Positioniereinrichtung eingespannt. Zuvor kann der Aufbaurohling an dem Implantatanalogon befestigt werden. Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können aber auch vorbereitete Einheiten Verwendung finden, die bereits aus einem Implantatanalogon und einem daran befestigten Aufbaurohling bestehen.
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Mit Hilfe der Wechseleinheit wird dann der Aufbaurohling gegenüber einem Fräswerkzeug in eine Folge von Relativpositionen gebracht, indem eine Folge von Relativpositionen zwischen der Wechseleinheit und dem Fräswerkzeug hergestellt wird. Auf diese Weise wird der gewünschte Aufbau mit dem Fräswerkzeug aus dem Aufbaurohling herausgearbeitet. Zusätzlich zu der Abstützung an der Wechseleinheit über das Implantatanalogon durch seine Befestigung an dem eingespannten Implantatanalogon wird der Aufbaurohling während eines Teilzeitraums des Herausarbeitens des Aufbaus mit dem Fräswerkzeug mit seiner Implantatanschlussseite über ein oder mehrere Abstützelement(e) an der Positioniereinrichtung abgestützt und dass das/die Abstützelement(e) wird/werden während des Herausarbeitens von der Implantatanschlussseite weg abgerückt und/oder zum Ende des Herausarbeitens vor einem Kontakt mit dem Fräswerkzeug von der Implantatanschlussseite entfernt.
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In der Regel erstreckt sich das Implantatanalogon von seiner Einspannung in der Wechseleinheit bis zu der Implantatanschlussseite des Aufbaurohlings über eine Länge, die so viel größer ist als ein Durchmesser eines beim Herausarbeiten verwendeten Fräsers des Fräswerkzeugs, dass die Zugänglichkeit des Aufbaurohlings für den Fräser in allen möglichen Orientierungen des Fräsers auch von der Implantatanschlussseite sichergestellt ist. Die freie Länge des Implantatanalogons zwischen seiner Einspannstelle und der Implantatanschlussseite des Aufbaurohlings geht jedoch in den Hebelarm ein, über den eine von dem Fräswerkzeug auf den Aufbaurohling beim Fräsen ausgeübte Kraft auf die Einspannstelle einwirkt. Zudem erhöht sich die Elastizität der Abstützung des Aufbaurohlings über das Implantatanalogon an der Wechseleinheit. Um dies auszugleichen, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Aufbaurohling während eines Teilzeitraums des Herausarbeitens zusätzlich an der Haltevorrichtung abgestützt. Diese zusätzliche Abstützung wird zumindest solange vorgenommen, wie der Aufbaurohling mit dem Fräswerkzeug an seiner der Implantatanschlussseite gegenüberliegenden Seite bearbeitet wird, also dann, wenn die großen Hebel an die entsprechend großen Momente um die Einspannstelle des Implantatanalogons wirken. Wenn die Hebel kleiner werden, weil sich der Angriff des Fräswerkzeugs an dem Aufbaurohling dessen Implantatanschlussseite annähert, d. h. zumindest dann, wenn das Fräswerkzeug an der Implantatanschlussseite angreift, wird das zusätzliche Abstützen des Aufbaurohlings beendet, weil es nicht mehr benötigt wird. Zudem erfolgt das zusätzliche Abstützen erfindungsgemäß an der Implantatanschlussseite des Aufbaurohlings und würde so deren Bearbeitung behindern. Die zusätzliche Abstützung des Aufbaurohlings an seiner Implantatanschlussseite behindert aber in keiner Weise das Bearbeiten des Aufbaurohlings an der gegenüberliegenden Seite. Die zusätzliche Abstützung erfordert auch keine spezielle Ausbildung des Aufbaurohlings. Vor allem aber erweist sie sich als völlig ausreichend für eine Stabilisierung der Lage des Aufbaurohlings gegenüber der Wechseleinheit auch bei hohen Bearbeitungsgeschwindigkeiten.
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Die erfindungsgemäße zusätzliche Abstützung der Implantatanschlussseite des Aufbaurohlings erfolgt in mindestens einer linearen Richtung parallel zu dem Implantatanalogon. Vorzugsweise erfolgt die Abstützung in mehreren um das Implantatanalogon verteilten linearen Richtungen mit Abstand zu und parallel zu dem Implantatanalogon. Zusätzlich kann die Abstützung auch in Drehrichtung um das Implantatanalogon erfolgen. Die Abstützung kann damit eine bestimmte Drehstellung des Aufbaurohlings gegenüber der Wechseleinheit fixieren.
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Konkret kann die Implantatanschlussseite des Aufbaurohlings beim zusätzlichen Abstützen in mehreren um das Implantatanalogon verteilten Bereichen an der Positioniereinrichtung abgestützt werden. Eine einfach realisierbare und effiziente Abstützung erfolgt an der Wechseleinheit der Positioniereinrichtung über einen sich um das Implantatanalogon herum erstreckenden Abstützring.
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Die zusätzliche Abstützung der Implantatanschlussseite kann grundsätzlich punktuell oder nur kleinflächig über zum Beispiel 10 % einer von dem Implantatanalogon freien Oberfläche des Aufbaurohlings an seiner Implantatanschlussseite erfolgen. Vorzugsweise erfolgt die zusätzliche Abstützung großflächig. So können mindestens 50 % der von dem Implantatanalogon freien Oberfläche des Aufbaurohlings an seiner Implantatanschlussseite beim zusätzlichen Abstützen an der Positioniereinrichtung abgestützt werden. Der abgestützte Anteil dieser freien Oberfläche kann auch 75 % oder bis zu 100 % betragen.
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Die zusätzliche Abstützung der Implantatanschlussseite kann auf das Erreichen einer maximalen Steifigkeit ausgelegt sein. Es kann aber auch gezielt eine nicht-linear-elastische Abstützung durchgeführt werden, die eine gewisse Elastizität und eine hohe Dämpfung in Bezug auf Auslenkungen des Aufbaurohlings ergibt. Diese Dämpfung dient zum Unterdrücken unerwünschter Schwingungen des Aufbaurohlings gegenüber der Wechseleinheit und ist entsprechend auf diese Frequenzen abzustimmen.
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Wie bereits im Zusammenhang mit dem Abstützring angesprochen wurde, kann die Implantatanschlussseite beim zusätzlichen Abstützen an der Wechseleinheit der Positioniereinrichtung abgestützt werden. Grundsätzlich kann die Abstützung an der Positioniereinrichtung aber auch parallel zu der Wechseleinheit, d. h. an einem anderen Teil der Positioniereinrichtung, erfolgen. Dabei sollte es sich jedoch um einen solchen Teil der Positioniereinrichtung handeln, der beim Herausarbeiten des Aufbaus aus dem Aufbaurohling gegenüber der Wechseleinheit fest liegt.
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Das Herausarbeiten des Aufbaus bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann an der der Implantatanschlussseite gegenüberliegenden Seite des Aufbaurohlings beginnend und zu der Implantatanschlussseite hin fortschreitend ablaufen. Über den Fortschritt des Herausarbeitens nehmen die auf die Einspannstelle des Implantatanalogons einwirkenden Momente ab, so dass das Beenden des zusätzlichen Abstützens des Aufbaurohlings zum Endes des Herausarbeitens hin unkritisch ist.
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Um die bereits angesprochene Abstützung des Aufbaurohlings in Drehrichtung um das Implantatanalogon zu realisieren, kann das oder können die zum Abstützen verwendete(n) Abstützelement(e) jeweils mit einem Fortsatz in eine Ausnehmung in der Implantatanschlussseite des Aufbaurohlings eingreifen. Ebenso kann jedes dieser Abstützelemente mit einem Fortsatz in eine Ausnehmung in der Wechseleinheit eingreifen.
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Eine Möglichkeit, das zusätzliche Abstützen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Ende des Herausarbeitens hin zu beenden, besteht darin, die für dieses zusätzliche Abstützen verwendeten Abstützelemente zum Ende des Herausarbeitens hin zumindest teilweise wegzufräsen. Dann handelt es sich bei diesen Abstützelementen um Einmalabstützelemente. Solche Einmalabstützelemente können aus irgendeinem für die gewünschte Abstützung geeigneten und einfach zu zerspanenden Material ausgebildet sein.
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Eine Möglichkeit, die oben angesprochene nicht-linear-elastische Abstützung zu realisieren, besteht darin, die Implantatanschlussseite beim zusätzlichen Abstützen über ein oder mehrere Abstützelement(e) aus einem Elastomerwerkstoff an der Positioniereinrichtung abzustützen. Derartige Abstützelemente aus Elastomerwerkstoff werden vorzugsweise beim Einspannen des Implantatanalogons zwischen der Wechseleinheit und der Implantatanschlussseite des Aufbaurohlings unter eine Druckvorspannung gesetzt.
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Die zum zusätzlichen Abstützen der Implantatanschlussseite an der Positioniereinrichtung verwendeten Abstützelemente können, anstatt sie zu Zerspanen, vor einem Kontakt mit dem Fräswerkzeug von der Implantatanschlussseite entfernt werden. Sie können dann mehrfach verwendet werden. Ein solches Entfernen kann ein Unterbrechen des Herausarbeitens des Aufbaus aus dem Aufbaurohling, ein Freigeben des Implantatanalogons von der Wechseleinheit, das eigentliche Entfernen der Abstützelemente, ein Wiedereinspannen des Implantatanalogons in der Wechseleinheit und das Wiederaufnehmen des Herausarbeitens des Aufbaus aus dem Aufbaurohling umfassen. Einfacher ist es jedoch, wenn die Abstützelemente zum Beenden des zusätzlichen Abstützens von der Implantatanschlussseite weg abgerückt werden, indem sie beispielsweise in die Wechseleinheit eingezogen werden. Das Abziehen der Abstützelemente von der Implantatanschlussseite kann manuell oder motorisch und dabei von einer selben Steuerung gesteuert erfolgen, die auch die Folge von Relativpositionen zwischen der Wechseleinheit und dem Fräswerkzeug zum Herausarbeiten des Aufbaus aus dem Aufbaurohling festlegt.
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Bei einer erfindungsgemäßen Fräsmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Fräswerkzeug, einer Wechseleinheit zum Spannen eines Implantatanalogons und einer Positioniereinrichtung zum Positionieren der Wechseleinheit in einer programmierbaren Folge von Relativpositionen gegenüber dem Fräswerkzeug weist die Positioniereinrichtung ein längs des eingespannten Implantatanalogons gegenüber der Wechseleinheit verfahrbares Abstützelement auf, das von einer Implantatanschlussseite eines an dem Implantatanalogon befestigten teilbearbeiteten Aufbaurohlings weg abrückbar ist. Insbesondere kann das Abstützelement aus der Wechseleinheit ausfahrbar und in die Wechseleinheit einfahrbar sein. Es können auch mehrere solcher verfahrbaren Abstützelemente vorgesehen sein, und jedes Abstützelement kann einerseits in Drehrichtung um das Implantatanalogon an der Wechseleinheit abgestützt sein und einen Fortsatz zum Eingreifen in Ausnehmungen in der Implantatanschlussseite des jeweiligen Aufbaurohlings aufweisen, um diesen drehfest um das Implantatanalogon an der Wechseleinheit abzustützen.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch der Gegenstand der beigefügten Patentansprüche verändert wird, gilt hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents Folgendes: weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
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Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs „mindestens“ bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Abstützelement die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Abstützelement, zwei Abstützelemente oder mehr Abstützelemente vorhanden sind. Diese Merkmale können durch andere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, aus denen das jeweilige Erzeugnis besteht.
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Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.
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Figurenliste
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
- 1 illustriert schematisch ein Verfahren zum Fräsen eines Aufbaus für ein Zahnimplantat.
- 2 illustriert schematisch ein Detail einer erfindungsgemäßen Fräsmaschine.
- 3 und 4 illustrieren verschiedene Anordnungen von Abstützelementen um ein Implantatanalogon bei dem erfindungsgemäßen Verfahren; und.
- 5 bis 7 zeigen verschiedene bei dem erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbare Abstützringe im Längsschnitt.
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FIGURENBESCHREIBUNG
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1 skizziert eine Fräsmaschine 1. Die Fräsmaschine 1 umfasst ein Fräswerkzeug 2, das hier in Form eines rotierenden Fräsers 3 wiedergegeben ist. Die Fräsmaschine 1 umfasst weiterhin eine Wechseleinheit 4 zum Einspannen eines Implantatanalogons 5, wobei in 1 weder die üblicherweise rahmenförmige Wechseleinheit in ihrer ganzen Erstreckung noch ihre Spannelemente zum Einspannen des Implantatanalogons 5 gezeigt sind. Das Implantatanalogon 5 weist eine gleiche Anschlusskonfiguration 6 wie ein in einem Kieferknochen eines Patienten zu befestigendes Implantat auf. Über die Anschlusskonfiguration 6 ist an dem Implantatanalogon 5 ein Aufbaurohling 7 befestigt, aus dem heraus mit dem Fräswerkzeug 2 ein Aufbau 8 herausgearbeitet wird, wie er in 1 mit gestrichelter Linie angedeutet ist. Zum Herausarbeiten des Aufbaus 8 aus dem Aufbaurohling 7 wird mit dem Fräser 3 das überschüssige Material des Aufbaurohlings 7 weggefräst. Dazu ist der Aufbaurohling 7 in eine Folge von Relativpositionen gegenüber dem Fräser 3 zu bringen. Hierfür ist eine die Wechseleinheit 4 umfassende Positioniereinrichtung 9 vorgesehen, die die Folge von Relativpositionen mit hier nicht dargestellten Aktuatoren einstellt. Dabei können diese Aktuatoren das Fräswerkzeug 2 und/oder die Wechseleinheit 4 gegenüber einer hier nicht dargestellten Basis der Fräsmaschine 1 bewegen. Beim Angreifen des Fräsers 3 an dem einer Implantatanschlussseite 10 des Aufbaurohlings 7 gegenüberligenden freien Ende des Aufbaurohlings 7 wirken sich die Kräfte mit denen der Fräser 3 an dem Aufbaurohling 7 angreift, aufgrund des relativ großen Hebelarms um die Einspannstelle des Implantatanalogons 5 in der Wechseleinheit 4 in einem vergleichsweise großen Moment um die Einspannstelle aus. Dabei besteht die Gefahr, dass diese Momente den Aufbaurohling 7 ungewollt gegenüber der Wechseleinheit 4 verlagern und/oder Schwingungen des Aufbaurohlings 7 gegenüber der Wechseleinheit 4 oder anderen Teilen der Positioniereinrichtung 9 anregen. Um diese ungewünschten Effekte zu vermeiden, ohne die von dem Fräser 3 auf den Aufbaurohling 7 ausgeübten Kräfte zu reduzieren, weil dadurch die Bearbeitungsgeschwindigkeit leiden würde, ist ein zusätzliches Abstützelement 11 zwischen der Implantatanschlussseite 10 des Aufbaurohlings 7 und der gegenüberliegenden Oberfläche 12 der Wechseleinheit 4 angeordnet. Das Abstützelement 11 stützt den Aufbaurohling 7 zusätzlich zu dem Implantatanalogon 5 an der Wechseleinheit 4 ab, und zwar für einen Teilzeitraum des Herausarbeitens des Aufbaus 8 aus dem Aufbaurohling 7. Vorhanden ist die Abstützung, wenn der Aufbaurohling 7 im Bereich seines freien Endes bearbeitet wird, so dass die um die Einspannung des Implantatanalogons 5 in der Wechseleinheit 4 auftretenden Momente maximal sind. Die zusätzliche Abstützung entfällt hingegen beim Bearbeiten des Aufbaurohlings 7 an oder nahe seiner Implantatanschlussseite 10. Dabei kann das Entfallen der Abstützung dadurch eintreten, dass das Abstützelement 11 vor seinem Kontakt mit dem Fräser 3 entfernt wird, wozu das Implantatanalogon 5 vorübergehend von der Wechseleinheit 4 entfernt werden muss. Alternativ kann das Abstützelement 11 mit dem Fräser 3 beim Bearbeiten des Aufbaurohlings 7 an seiner Implantatanschlussseite 10 weggefräst werden. Dazu kann es speziell aus einem leicht zerspanbaren Material ausgebildet sein. Beim Bearbeiten des Aufbaurohlings 7 an seiner Implantatanschlussseite 10 sind die um die Einspannung des Implantatanalogon 5 auftretenden Momente wegen des geringeren Abstands zu der Einspannung nur noch klein, so dass der Wegfall der zusätzlichen Abstützung des Aufbaurohlings 7 unproblematisch ist.
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2 illustriert ein Detail einer erfindungsgemäßen Fräseinrichtung 1. Konkret sind an der Wechseleinheit 4 mehrere Abstützelemente 11 zur vorübergehenden Abstützung des Aufbaurohlings 7 parallel zu dem Implantatanalogon 5 ein- und ausfahrbar gelagert. Das Verlagern erfolgt hier exemplarisch über ein Fluid, das über Anschlussleitungen 13 zu- bzw. abgeführt wird. Dabei sind die Abstützelemente 11 einzeln ansteuerbar, d. h. einzeln gegenüber der Wechseleinheit 4 aus- und einfahrbar. In ihrer in 2 dargestellten ausgefahrenen Stellung greifen die Abstützelemente 11 mit Fortsätzen 14 in entsprechende Ausnehmungen 15 in der Implantatanschlussseite 10 des Aufbaurohlings 7 ein. Sie stützen den Aufbaurohling 7 damit zusätzlich in Drehrichtung um das Implantatanalogon 5 an der Wechseleinheit 4 ab. Diese zusätzliche Abstützung des Aufbaurohlings 7 auch in Drehrichtung ist eine vorteilhafte, aber nicht zwingende Ergänzung der erfindungsgemäßen zusätzlichen Abstützung in Richtung parallel zu dem Implantatanalogon 5. Die an der Wechseleinheit 4 gelagerten Abstützelemente 11 können auch von einem anderen Teil der Positioniereinrichtung 9 gemäß 1, beispielsweise gegen die Kraft eine Rückholfeder, selektiv in ihre ausgefahrenen oder eingezogene Stellung betätigt werden.
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3 ist ein Blick von dem hier nicht dargestellten Aufbaurohling 7 her auf die Anschlusskonfiguration 6 des Implantatanalogons 5 und vier in gleichen Abständen darum herum angeordnete Abstützelemente 11. Die Abstützelemente 11 können beispielsweise diejenigen sein, von denen zwei in dem Längsschnitt längs des Implantatanalogons gemäß 2 zu sehen sind.
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4 zeigt demgegenüber in einer 3 entsprechenden Ansicht ein einzelnes Abstützelement 11 in Form eines um das Implantatanalogon 5 herum verlaufenden Abstützrings 16.
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In den 5, 6 und 7 sind verschiedene Gestaltungen eines solchen Abstützrings 16 jeweils in einem Längsschnitt gezeigt. 5 zeigt konkret eine Abstützring 16 mit ebenen Abstützflächen 17. Gemäß 6 sind die Abstützflächen 17 hingegen konkav; und gemäß 7 sind sie konvex. Die unterschiedlichen Formen der Abstützflächen können insbesondere bei Abstützelementen 11 aus Elastomerwerkstoff dazu genutzt werden, eine definierte Vorspannung auf die Implantatanschlussseite 10 des Aufbaurohlings 7 gegenüber der Wechseleinheit 4 beim Einspannen des Implantatanalogons 5 aufzubringen. Beim Aufbringen dieser Vorspannkraft deformieren sich die Anlageflächen 17 gemäß 6 und 7, bis sie flach an der Implantatanschlussseite 10 bzw. der gegenüberliegenden Oberfläche 12 der Wechseleinheit 4 anliegen. Mit einem Abstützelement 11 aus Elastomerwerkstoff wird der Aufbaurohling 7 nicht nur durch eine Abstützkraft abgestützt, sondern auch in Bezug auf gegenüber der Wechseleinheit 4 auftretende Schwingungen bedämpft. Es versteht sich, dass eine optimale Bedämpfung einer Abstimmung der nicht-linear-elastischen Eigenschaften des Elastomerwerkstoffs in Bezug auf die auftretenden Kräfte und die Frequenzen, mit denen sich diese Kräfte ändern, bedarf.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fräsmaschine
- 2
- Fräswerkzeug
- 3
- Fräser
- 4
- Wechseleinheit
- 5
- Implantatanalogon
- 6
- Anschlusskonfiguration
- 7
- Aufbaurohling
- 8
- Aufbau
- 9
- Positioniereinrichtung
- 10
- Implantatanschlussseite
- 11
- Abstützelement
- 12
- Oberfläche
- 13
- Anschlussleitung
- 14
- Fortsatz
- 15
- Ausnehmung
- 16
- Abstützring
- 17
- Abstützfläche
