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Die vorliegende Erfindung betrifft ein externe oder interne Konusverbindung zwischen einem Abutment und einem Implantat für ein Dental-Implantatsystem, welche zumindest das Abutment, das Implantat und eine Befestigungsschraube umfasst, wobei das apikale Ende des Abutments einen Abutment-Konus und das koronale Ende des Implantats einen Implantat-Konus aufweist, und wobei bei der externen Konusverbindung der Abutment-Konus ein interner Konus und der Implantat-Konus ein äußerer Konus ist, oder bei der internen Konusverbindung der Abutment-Konus ein äußerer Konus und der Implantat-Konus ein innerer Konus ist, und wobei das Abutment einen axialen Abutment-Anschlag und das Implantat einen axialen Implantat-Anschlag aufweist, wobei im Montage-Endzustand der Konusverbindung bei der externen Konusverbindung der Implantat-Konus axial in den Abutment-Konus eingeführt ist, oder bei der internen Konusverbindung der Abutment-Konus axial in den Implantat-Konus eingeführt ist, und ein Kopf der Befestigungsschraube an dem Abutment axial abgestützt und ein Schaft der Befestigungsschraube derart in ein Innengewinde einer Bohrung im Implantat eingeschraubt ist, dass der Abutment-Konus und der Implantat-Konus axial gegeneinander verspannt sind und der axiale Abutment-Anschlag gegen den axialen Implantat-Anschlag anschlägt, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Bei einer solchen externen oder internen Konusverbindung spielen die folgenden Eigenschaften eine besondere Rolle:
- • Die Genauigkeit der Lage des Abutments relativ zum Implantat in allen Freiheitsgraden,
- • die Stabilität der Verbindung zwischen dem Abutment und dem Implantat auch unter hoher Axialbelastung und Biegebelastung,
- • die Abdichtung der konischen Verbindung zwischen dem Abutment und dem Implantat zur Verhinderung von Bakterienwachstum,
- • eine Vermeidung von Reibkorrosion durch Mikrobewegungen zwischen dem Abutment und dem Implantat,
- • eine Vermeidung der Übertragung von Verformungen des Implantats auf den umliegenden Knochen.
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Um ein Ineinanderpressen des Abutment-Konus und des Implantat-Konus mit einem definierten axialen Aufpressweg sicherzustellen, ist eine genaue Auslegung des Übermaßes des Implantat-Konus im Abutment-Konus bei der externen Konusverbindung und des Übermaßes des Abutment-Konus im Implantat-Konus bei der externen Konusverbindung nötig. Das Übermaß und damit die Pressung muss einerseits groß genug sein, um für Dichtheit und Stabilität durch hohe Reibkräfte zu sorgen, andererseits aber nicht so groß, dass die Befestigungsschraube und der Abutment-Konus bzw. der Implantat-Konus überlastet werden. Generell lassen sich höhere Kaulasten sicher übertragen, wenn der axiale Aufpressweg möglichst genau festgelegt werden kann. Da das Übermaß aber bei der üblichen spanenden Bearbeitung toleranzbehaftet ist, unterliegt die Verpressung des Abutment-Konus und des Implantat-Konus einer gewissen Streuung.
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Ein weiteres Problem besteht darin, dass dafür gesorgt werden muss dass der axiale Abutment-Anschlag dichtend am korrespondierenden axialen Implantat-Anschlag anschlägt, damit ein Eindringen von Bakterien zwischen zueinander weisenden Flächen des Abutments und des Implantats verhindert wird. Dem können aber die oben erwähnten Fertigungstoleranzen des Abutment-Konus und des Implantat-Konus im Wege stehen, etwa dann, wenn trotz mit dem Abutment-Konus axial verpresstem Implantat-Konus der axiale Abutment-Anschlag nicht am korrespondierenden axialen Implantat-Anschlag anschlagen kann.
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Dabei sind zwei ungünstige Fälle denkbar. Im ersten Fall kann zwar der axiale Abutment-Anschlag dichtend am korrespondierenden axialen Implantat-Anschlag anschlagen, aber der Implantat-Konus liegt nicht völlig spielfrei am Abutment-Konus an. Im zweiten Fall liegt zwar der Implantat-Konus spielfrei am Abutment-Konus an, aber der Anschlag zwischen dem axialen Abutment-Anschlag und dem korrespondierenden axialen Implantat-Anschlag kommt nicht zustande, weil eine weitergehende axiale Relativbewegung zwischen dem Implantat und dem Abutment durch die bereits sich kontaktierenden oder gegeneinander axial verpressten Konuse verhindert wird.
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Die Aufgabe der Erfindung demzufolge besteht darin, die oben erwähnten Probleme zu beseitigen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der beigefügten Unteransprüche.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Unter einem Abutment wird allgemein das Verbindungsteil (Mesostruktur) zwischen dem Implantat und der prothetischen Versorgung, d.h. der sichtbaren Zahnkrone bezeichnet. Das Abutment wird dabei mit Hilfe der Befestigungsschraube an dem Implantat befestigt, beispielsweise, indem der Schaft der Befestigungsschraube in eine mit einem Innengewinde versehene zentrale Öffnung im Implantat eingeschraubt wird.
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Bei dem Implantat handelt es sich um den tragenden Pfosten des Dental-Implantatsystems, welcher beispielsweise ein Außengewinde aufweist, mit welchem das Implantat in den Kieferknochen eingeschraubt wird. Das Implantat wird daher mit einem Insertionsabschnitt in den Kieferknochen eingesetzt, wobei ein koronales Ende aus dem Kieferknochen herausragt, an welchem dann das Abutment mit Hilfe der Befestigungsschraube befestigt wird.
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Die Erfindung geht dann aus von einer externen oder internen Konusverbindung zwischen einem Abutment und einem Implantat für ein Dental-Implantatsystem, welche zumindest das Abutment, das Implantat und eine Befestigungsschraube umfasst, wobei das apikale Ende des Abutments einen Abutment-Konus und das koronale Ende des Implantats einen Implantat-Konus aufweist, und wobei bei der externen Konusverbindung der Abutment-Konus ein interner Konus und der Implantat-Konus ein äußerer Konus ist, oder bei der internen Konusverbindung der Abutment-Konus ein äußerer Konus und der Implantat-Konus ein innerer Konus ist, und wobei das Abutment einen axialen Abutment-Anschlag und das Implantat einen axialen Implantat-Anschlag aufweist, wobei im Montage-Endzustand der Konusverbindung bei der externen Konusverbindung der Implantat-Konus axial in den Abutment-Konus eingeführt ist, oder bei der internen Konusverbindung der Abutment-Konus axial in den Implantat-Konus eingeführt ist, und ein Kopf der Befestigungsschraube an dem Abutment axial abgestützt und ein Schaft der Befestigungsschraube derart in ein Innengewinde einer Bohrung im Implantat eingeschraubt ist, dass der Abutment-Konus und der Implantat-Konus axial gegeneinander verspannt sind und der axiale Abutment-Anschlag gegen den axialen Implantat-Anschlag anschlägt.
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Bei der externen Konusverbindung ist daher der Implantat-Konus ein Außen-Konus und der Abutment-Konus ein Innen-Konus und bei der internen Konusverbindung der Implantat-Konus ein Innen-Konus und der Abutment-Konus ein Außen-Konus.
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Das Abutment weist beispielsweise eine eine zentrale Durchgangsbohrung auf, in welche die Befestigungsschraube eingeführt wird, sowie insbesondere innerhalb der Durchgangsbohrung eine Anschlagfläche für den Kopf der Befestigungsschraube, welche dann beispielsweise wie die Außenfläche des Kopfes auch korrespondierend konisch ausgebildet sein kann. Das Innengewinde des Implantats ist dann in der zentralen Bohrung des Implantats beispielsweise als Sacklochbohrung oder Durchgangsbohrung ausgebildet.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass wenigstens der Abutment-Konus, der Implantat-Konus und die Befestigungsschraube derart ausgebildet und ausgeführt sind, dass in einem Montage-Zwischenzustand, in welchem die Befestigungsschraube noch nicht das Innengewinde der Bohrung im Implantat eingeschraubt ist, - bevorzugt durch äußere axiale Kräfte - bei der externen Konusverbindung der Implantat-Konus in den Abutment-Konus axial eingeführt ist, oder bei der internen Konusverbindung der Abutment-Konus in den Implantat-Konus axial eingeführt ist, und der axiale Abutment-Anschlag zum Anschlag gegen den axialen Implantat-Anschlag gebracht worden ist, zwischen einem ersten axialen Abschnitt des Implantat-Konus und einem radial gegenüberliegenden ersten axialen Abschnitt des Abutment-Konus ein radiales Spiel vorhanden ist, aber ein zweiter axialer Abschnitt des Implantat-Konus und ein radial gegenüberliegender zweiter axialer Abschnitt des Abutment-Konus einander spielfrei kontaktieren, und dass durch Einschrauben des Schafts der Befestigungsschraube in das Innengewinde im Implantat bei der externen Konusverbindung wenigstens der erste axiale Abschnitt des Implantat-Konus, oder bei der internen Konusverbindung wenigstens der erste axiale Abschnitt des Abutment-Konus einer radialen und elastischen oder plastischen Aufweitung unterzogen wird, so dass das radiale Spiel wenigstens teilweise aufgehoben wird und der erste axialen Abschnitt des Abutment-Konus und der radial gegenüberliegende erste axiale Abschnitt des Abutment-Konus einander wenigstens teilweise spielfrei kontaktieren.
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Der spielfreie Kontakt oder der Pressitz des ersten axialen Abschnitts des Abutment-Konus und des radial gegenüberliegenden ersten axialen Abschnitts des Abutment-Konus muss nicht zwangsläufig über die gesamte axiale Länge des ersten axialen Abschnitts erfolgen, sondern kann auch nur über einen Teil dieser axialen Länge erzeugt werden.
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Weiterhin ist das radiale Spiel zwischen dem ersten axialen Abschnitt des Implantat-Konus und dem radial gegenüberliegenden ersten axialen Abschnitt des Abutment-Konus im Montage-Zwischenzustand insbesondere umlaufend, so dass beispielsweise ein umlaufender Ringraum zwischen den ersten axialen Abschnitten ausgebildet wird.
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In dem Montage-Zwischenzustand wird beispielsweise durch Einwirken von äußeren axialen Kräften daher gesorgt, dass der axiale Abutment-Anschlag am korrespondierenden axialen Implantat-Anschlag anschlagen kann, um eine der Voraussetzungen für die oben erwähnte wesentliche Dichtigkeit zwischen Abutment und Implantat herzustellen. Das radiale Spiel zwischen dem ersten axialen Abschnitt des Implantat-Konus und dem radial gegenüberliegenden ersten axialen Abschnitt des Abutment-Konus trägt dabei zum Zustandekommen dieses Anschlags bei, da es bei der axialen Relativbewegung zwischen dem Abutment-Konus und dem Implantat-Konus zum Herstellen des Montage-Zwischenzustands zu keinen Verspannungen zwischen den ersten axialen Abschnitten des Abutment-Konus und des Implantat-Konus kommen kann.
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Andererseits ermöglicht der spielfreie Kontakt bzw. der Presssitz zwischen dem zweiten axialen Abschnitt des Implantat-Konus und dem radial gegenüberliegenden zweiten axialen Abschnitt des Abutment-Konus eine Zentrierung des Abutments gegenüber dem Implantat, ohne dass aber dieser Kontakt eine so große axiale Erstreckung einnimmt, dass er toleranzbedingt das Anschlagen des axialen Abutment-Anschlags am korrespondierenden axialen Implantat-Anschlag verhindert.
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Insbesondere kann der spielfreie Kontakt zwischen dem zweiten axialen Abschnitt des Implantat-Konus und dem radial gegenüberliegenden zweiten axialen Abschnitt des Abutment-Konus bereits eine elastische oder plastische Verformung des zweiten axialen Abschnitts des Implantat-Konus und/oder des radial gegenüberliegenden zweiten axialen Abschnitts des Abutment-Konus beinhalten, wenn beispielsweise ein Einwirken von äußeren axialen Kräften notwendig ist, damit das Anschlagen des axialen Abutment-Anschlags am korrespondierenden axialen Implantat-Anschlag ermöglicht wird.
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Wenn dann zum Herstellen des Montage-Endzustands der Konusverbindung die Befestigungsschraube beispielsweise in die zentrale Durchgangsbohrung des Abutments eingeführt wird und dann der Schaft der Befestigungsschraube in das Innengewinde der Bohrung im Implantat eingeschraubt wird, so spreizt der axiale Spreizabschnitt der Befestigungschraube den ersten axialen Abschnitt des Implantat-Konus oder des Abutment-Konus radial elastisch oder plastisch auf, so dass die beiden korrespondierenden ersten Abschnitte des Implantat-Konus und des Abutment-Konus einander wenigstens teilweise (dichtend) kontaktieren oder auch entsprechend einem Presssitz wenigstens teilweise gegeneinander verpresst werden.
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Falls daher toleranzbedingt beim Herstellen des Montage-Zwischenzustands zwar ein Anschlag des axialen Anschlags des Abutments am axialen Anschlag des Implantats gelungen sein mag, aber infolge des Zusammenwirkens den korrespondierenden zweiten axialen Abschnitten des Implantat-Konus und des Abutment-Konus kein ausreichend stabiler (Press-)Sitz des Abutments auf dem Implantat zustande gekommen ist, so sorgt nun der wenigstens spielfreie Kontakt zwischen den korrespondierenden ersten axialen Abschnitten des Implantat-Konus und des Abutment-Konus für einen sicheren Sitz und eine sichere Abdichtung zwischen dem Implantat und dem Abutment.
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Andererseits könnte toleranzbedingt beim Herstellen des Montage-Zwischenzustands zwischen den korrespondierenden zweiten axialen Abschnitten des Implantat-Konus und des Abutment-Konus zwar ein Kontakt zustande gekommen sein, jedoch noch kein Kontakt des axialen Anschlags des Abutments am axialen Anschlag des Implantats. Dann kann durch Einschrauben der Befestigungschraube zum Herstellen des Montage-Endzustands der zweite axiale Abschnitt des Implantat-Konus bzw. des Abutment-Konus soweit radial elastisch oder platisch aufgeweitet werden, damit der Kontakt des axialen Anschlags des Abutments am axialen Anschlag des Implantats gelingt. Da die zweiten axialen Abschnitte wegen der sich dann zusätzlich gegeneinander abstützenden ersten axialen Abschnitte des Implantat-Konus und des Abutment-Konus relativ kurz ausfallen können, sind in diesem Fall die durch die Befestigungschraube aufzubringenden Kräfte zum radialen Aufweiten des jeweiligen zweiten axialen Abschnitts relativ gering.
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In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen aus Ausführungsformen der Erfindung angegeben.
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Besonders bevorzugt weist die Befestigungsschraube wenigstens einen axialen Spreizabschnitt auf, durch welchen beim Einschrauben in das Innengewinde des Implantats
- a) bei der externen Konusverbindung die radiale und elastische oder plastische Aufweitung des ersten axialen Abschnitts des Implantat-Konus, oder
- b) bei der internen Konusverbindung die radiale und elastische oder plastische Aufweitung des ersten axialen Abschnitts des Abutment-Konus hervorgerufen wird.
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Gemäß einer Weiterbildung kann der axiale Spreizabschnitt durch wenigstens einen Gewindegang eines Außengewindes des Schafts der Befestigungsschraube gebildet werden, welches in den das Innengewinde des Implantats eingeschraubt wird, und/oder durch wenigstens einen von dem Außengewinde abweichenden und radial vorspringenden Ringabschnitt.
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Besonders bevorzugt ist zum Herstellen des Zwischenzustands eine von der Befestigungsschraube abweichende Montageschraube vorgesehen, welche derart ausgebildet ist, dass ein Kopf oder ein Kopfabschnitt der Montageschraube am Abutment axial abstützbar und ein Schaft der Montageschraube in das Innengewinde des Implantats derart einschraubbar ist, dass zwar der axiale Abutment-Anschlag zum Anschlag gegen den axialen Implantat-Anschlag bringbar ist, aber keine radial elastisch oder plastische Aufweitung des ersten axialen Abschnitts des Implantat-Konus oder des ersten axialen Abschnitts des Abutment-Konus hervorgerufen wird. Die bereits oben erwähnten äußeren Axialkräfte werden dann beispielsweise durch die Montageschraube erzeugt. Die Montageschraube und insbesondere deren Schaft ist beispielsweise im Bereich der ersten axialen Abschnitte des Implantat-Konus und des Abutment-Konus insbesondere ohne Aufweit- oder Aufspreizmittel ausgeführt, welche ein Aufspreizen des ersten axialen Abschnitts des Implantat-Konus bzw. des Abutment-Konus hervorrufen könnten. Der Kopf oder Kopfabschnitt der Montageschraube kann insbesondere aus der Durchgangsbohrung des Abutments axial herausragen und eine Ansatzfläche für ein Schraubwerkzeug aufweisen, damit die Montageschraube leicht entfernt werden kann.
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Der Schaft der Montageschraube kann beispielsweise im Bereich der ersten axialen Abschnitte des Implantat-Konus und des Abutment-Konus insbesondere ohne Aufweit-oder Aufspreizmittel ausgeführt sein, welche ein Aufspreizen des ersten Abschnitts des Implantat-Konus hervorrufen könnten. Weiterhin kann der Kopf oder Kopfabschnitt der Montageschraube insbesondere aus der Durchgangsbohrung des Abutments axial herausragen und eine Ansatzfläche für ein Schraubwerkzeug aufweisen, damit die Montageschraube wieder leicht entfernt werden kann, um durch die Befestigungsschraube ersetzt zu werden.
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Beispielsweise ist die Montageschraube im Bereich der ersten axialen Abschnitte des Implantat-Konus und des Abutment-Konus ohne Gewindegänge eines Außengewindes ausgeführt, welches aber im Bereich der zweiten Abschnitte des Implantat-Konus und des Abutment-Konus vorhanden ist, um in das Innengewinde der Bohrung im Implantat bzw. im Implantat-Konus eingeschraubt zu werden, um die äußeren Axialkräfte zu erzeugen. Zusätzlich oder alternativ könnte die Montageschraube im Bereich der ersten axialen Abschnitte des Implantat-Konus und des Abutment-Konus auch einen hinterschnitteten Querschnitt aufweisen, welcher dann die radiale Aufweitung verhindert.
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Auch kann die Montageschraube im Bereich der zweiten axialen Abschnitte des Implantat-Konus und des Abutment-Konus bevorzugt mit Aufweit- oder Aufspreizmittel derart ausgeführt sein, dass die Aufweit- oder Aufspreizmittel im eingeschraubten Zustand den zweiten Abschnitt des Implantat-Konus elastisch oder plastisch so aufweiten oder aufspreizen,dass zwischen den zweiten Abschnitten des Implantat-Konus und des Abutment-Konus bereits durch das Einschrauben der Montageschraube in die Bohrung ein Presssitz entsteht. Diese Aufweit- oder Aufspreizmittel können beispielsweise bereits durch Gewindegänge des Außengewindes der Montageschraube gebildet werden, welche dann im eingeschraubten Zustand beispielsweise lediglich im Bereich der zweiten axialen Abschnitte des Implantat-Konus und des Abutment-Konus ausgebildet sind und welche bedingt durch ein radiales Übermaß in Bezug auf das Innengewinde der Bohrung dann beim Einschrauben die radiale Aufspreizung bewirken.
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Bevorzugt ist daher insbesondere bei der externen Konusverbindung im eingeschraubten Zustand das Außengewinde der Montageschraube in axialer Richtung gesehen lediglich im Bereich der zweiten Abschnitte des Implantat-Konus und des Abutment-Konus angeordnet. Auch kann insbesondere bei der externen Konusverbindung wenigstens ein Abschnitt der Bohrung im Implantat bzw. im Implantat-Konus in axialer Richtung gesehen im Bereich des zweiten axialen Abschnitts des Implantat-Konus angeordnet sein.
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Gemäß einer Weiterbildung können an dem ersten axialen Abschnitt des Abutment-Konus eine Abutment-Verdrehsicherung und an dem ersten axialen Abschnitt des Implantat-Konus zusammenwirkende Verdrehsicherungselemente derart angeformt sein, dass ein Verdrehen des Abutments gegenüber dem Implantat sowohl im Montage-Endzustand als auch im Montage-Zwischenzustand verhindert wird.
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Auch können die Verdrehsicherungselemente wenigstens eine radiale Ausnehmung sowie wenigstens einen mit der wenigstens einen radialen Ausnehmung formschlüssig zusammenwirkenden radialen Vorsprung aufweisen. Dies kann beispielsweise dadaurch realisiert sein, dass die Verdrehsicherungselemente
- a) wenigstens einen radialen Schlitz und wenigstens einen mit dem wenigstens einen Schlitz formschlüssig zusammenwirkenden Flügel, und/oder
- b) einen ersten polygonen Querschnitt und einen mit dem polygonen Querschnitt formschlüssig zusammen wirkenden zweiten polygonen Querschnitt aufweisen.
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Gemäß einer Weiterbildung kann
- a) bei der internen Konusverbindung der erste axiale Abschnitt des Abutment-Konus, oder
- b) bei der externen Konusverbindung der erste axiale Abschnitt des Implantat-Konus
bezogen auf die axiale Erstreckung zylindrisch ausgebildet sein.
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Auch kann
- a) bei der internen Konusverbindung der erste axiale Abschnitt des Abutment-Konus an einem apikalen Ende des Abutment-Konus angeordnet sein, oder
- b) bei der externen Konusverbindung der erste axiale Abschnitt des Implantat-Konus an einem koronalen Ende des Implantat-Konus angeordnet sein.
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Weiterhin kann
- a) sich der zweite axiale Abschnitt des Abutment-Konus unmittelbar axial and den ersten axialen Abschnitt des Abutment-Konus anschließen, und/oder
- b) sich der zweite axiale Abschnitt des Implantat-Konus unmittelbar axial and den ersten axialen Abschnitt des Implantat-Konus anschließen.
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Weiterbildend kann auch der spielfreie Kontakt
- a) zwischen dem ersten axialen Abschnitt des Abutment-Konus und dem radial gegenüberliegenden ersten axialen Abschnitt des Implantat-Konus, und/oder
- b) zwischen dem zweiten axialen Abschnitt des Implantat-Konus und dem radial gegenüberliegenden zweiten axialen Abschnitt des Abutment-Konus durch einen Presssitz gebildet werden.
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Die Erfindung betrifft auch ein Dental-Implantatsystem umfassend eine oben beschriebene externe oder interne Konusverbindung.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine Querschnittsansicht einer externen Konusverbindung eines Dentalimplantatsystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit einem Zahnimplantat, einer Befestigungsschraube und einem Abutment in einem Montage-Endzustand;
- 2 eine Querschnittsansicht der externen Konusverbindung von 1 mit dem Zahnimplantat, einer von der Befestigungsschraube abweichenden Montageschraube und dem Abutment in einem Montage-Zwischenzustand;
- 3 eine perspektivische Einzeldarstellung eines Endes des Implantats der externen Konusverbindung von 1;
- 4 eine Seitenansicht der Montageschraube von 2;
- 5 eine Querschnittsansicht einer internen Konusverbindung eines Dentalimplantatsystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit einem Zahnimplantat, einer Befestigungsschraube und einem Abutment in einem Montage-Endzustand;
- 6 eine Querschnittsansicht der internen Konusverbindung von 5 mit dem Zahnimplantat, einer von der Befestigungsschraube abweichenden Montageschraube und dem Abutment in einem Montage-Zwischenzustand.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Das in 1 gezeigte Dental-Implantatsystem 1 umfasst ein Implantat 2, ein separates Abutment 4, sowie eine Befestigungsschraube 6 auf, mit welcher das Abutment 4 an dem Implantat 2 befestigt ist. Das Implantat 2 umfasst einen in 1 aus Maßstabsgründen nicht gezeigten Insertionsabschnitt zur Verankerung des Implantats 2 in einem Kieferknochen, welcher beispielsweise mit einem Schraubgewinde versehen ist.
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Weiterhin ist von dem Dental-Implantatsystem 1 auch eine externe Konusverbindung zwischen dem Implantat 2 und dem Abutment 4 umfasst. 1 veranschaulicht dann eine Querschnittsansicht der externen Konusverbindung des Dental-Implantatsystems 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit dem Implantat 2, der Befestigungsschraube 6 und dem Abutment 4 in einem Montage-Endzustand. Wenn dann zusätzlich die hier nicht gezeigte Zahnprothetik am Abutment 4 befestigt ist, entspricht der Montage-Endzustand dem bestimmungsgemäßen Zustand des Dental-Implantatsystem 1 wie es beim Patentienten dann zum Einsatz kommt.
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Externe Konusverbindung bedeutet, dass an dem aus dem Kieferknochen herausragenden koronalen Ende des Implantats 2 ein externer Implantat-Konus 8 ausgebildet ist, welcher sich koronal verjüngt. Der externe Konus 8 des Implantats 2 ist auch in 3 zu erkennen.
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Korrespondierend zu dem externen Implantat-Konus 8 des Implantats 2 ist an dem apikalen Ende des Abutments 4 ein interner Abutment-Konus 10 in einer hier als zentrale Durchgangsbohrung 12 ausgeführten Ausnehmung ausgebildet, wobei der Konuswinkel des externen Implantat-Konus 8 und der Konus-Winkel des internen Abutment-Konus 10 im Wesentlichen gleich groß sind, damit ein fester Sitz und insbesondere ein Presssitz des Abutments 4 auf dem Implantat 2 gewährleistet wird, welcher wie nachfolgend beschrieben durch die Befestigungsschraube 6 gesichert wird. Das Abument 4, die Befestigungsschraube 6 und das Implantat 2 sind in Bezug auf eine zentrale Achse 14 koaxial angeordnet.
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Zudem weist das Abutment 4 einen axialen Abutment-Anschlag 16 auf, hier insbesondere als Stufe der zentralen Durchgangsbohrung 12. Ebenso weist auch das Implantat 2 einen axialen Implantat-Anschlag 18 auf, hier beispielsweise in Form einer orthogonal zur Axialrichtung ausgerichteten Stirnfläche. Im in 1 gezeigten Montage-Endzustand der externen Konusverbindung ist dann idealerweise der hier äußere Implantat-Konus 8 in den hier inneren Abutment-Konus 10 axial derart eingeführt, dass axiale Abutment-Anschlag 16 gegen den axialen Implantat-Anschlag 18 anschlagen kann bzw. auch tatsächlich anschlägt.
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Weiterhin ist ein Kopf 20 der Befestigungsschraube 6 an dem Abutment 4 hier beispielsweise an einer Stufe 42 der Durchgangsbohrung 12 axial abgestützt und ein Schaft 22 der Befestigungsschraube 6 ist derart in ein in einer hier beispielsweise als Sacklochbohrung ausgeführten Bohrung 24 ausgebildetes Innengewinde im koronalen Ende des Implantats 2 eingeschraubt, dass der Abutment-Konus 10 und der Implantat-Konus 8 axial gegeneinander verspannt sind. Diese axiale Verspannung bewirkt auch, dass der axiale Implantat-Anschlag 18 gegen den axialen Abutment-Anschlag 16 verspannt wird, welche einander kontaktieren. Im Idealfall sitzt der interne Abutment-Konus 10 in einem Presssitz auf dem externen Implantat-Konus 8, während der axiale Implantat-Anschlag 18 gegend den axialen Abutment-Anschlag 16 verspannt ist. Denn dadurch wird zum einen ein fester Sitz des Abutments 4 auf dem Implantat 2 und zum anderen eine gute Dichtwirkung zwischen dem Implantat 2 und dem Abutment 4 erzielt, was ein Eindringen von Bakterien zwischen dem Implantat 2 und dem Abutment 4 verhindert.
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Jedoch ist dieser Idealzustand nur dann zu realisieren, wenn der Implantat-Konus 8, der Abutment-Konus 10, der axiale Implantat-Anschlag 18 und der axiale Abutment-Anschlag 16 hinsichtlich Maß und Winkelgenauigkeit sowie Formabweichungen eng toleriert werden, was in der Praxis aber nur sehr schwer einzuhalten ist.
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Es wird daher bei der externen Konusverbindung vorgeschlagen, wenigstens den Implantat-Konus 8 derart auszubilden, dass in einem in 2 gezeigten Montage-Zwischenzustand, in welchem der Implantat-Konus 8 in den Abutment-Konus 10 axial eingeführt ist, und der axiale Abutment-Anschlag 16 beispielsweise durch äußere axiale Kräfte zum Anschlag gegen den axialen Implantat-Anschlag 18 gebracht worden ist, zwischen einem ersten axialen Abschnitt 26 des Implantat-Konus 8 und einem radial gegenüberliegenden ersten axialen Abschnitt 28 des Abutment-Konus 10 ein radiales Spiel s vorzusehen. Hingegen sollen sich in dem Montage-Zwischenzustand ein zweiter axialer Abschnitt 30 des Implantat-Konus 8 und ein radial gegenüberliegender zweiter axialer Abschnitt 32 des Abutment-Konus 10 einander wenigstens spielfrei kontaktieren und insbesondere einen Presssitz ausbilden. Folglich überdecken sich einerseits die korrespondierenden ersten axialen Abschnitte 26, 28 und andererseits auch die korrespondierenden zweiten axialen Abschnitte 30, 32 des Implantat-Konus 8 und des Abutment-Konus 10 jeweils in axialer Richtung gesehen.
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2 zeigt daher die externe Konusverbindung von 1 in dem Montage-Zwischenzustand, in welchem der Implantat-Konus 8 bereits in den Abutment-Konus 10 soweit axial eingeführt worden ist, dass der axiale Abutment-Anschlag 16 zum Anschlag gegen den axialen Implantat-Anschlag 18 gebracht worden ist.
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Der Schaft 44 der in 4 vereinzelt dargestellten Montageschraube 38 ist beispielsweise im Bereich der ersten axialen Abschnitte 26, 28 des Implantat-Konus 8 und des Abutment-Konus 10 insbesondere ohne Aufweit- oder Aufspreizmittel ausgeführt, welche ein Aufspreizen des ersten Abschnitts 26 des Implantat-Konus hervorrufen könnten. Weiterhin kann der Kopfabschnitt 40 der Montageschraube 38 insbesondere aus der Durchgangsbohrung 12 des Abutments 4 axial herausragen und eine Ansatzfläche für ein Schraubwerkzeug aufweisen, damit die Montageschraube 38 auf einfache Weise eingeschraubt und wieder entfernt werden kann, um sie gegen die Befestigungsschraube 6 von 1 auszutauschen.
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Beispielsweise ist die Montageschraube 38 im Bereich der ersten axialen Abschnitte 26, 28 des Implantat-Konus 8 und des Abutment-Konus 10 ohne Gewindegänge eines Außengewindes 48 ausgeführt, welches aber im Bereich der zweiten Abschnitte 30, 32 des Implantat-Konus 8 und des Abutment-Konus 10 vorhanden ist, um in das Innengewinde der Bohrung 24 im Implantat 2 bzw. im Implantat-Konus 8 eingeschraubt zu werden und um die äußeren Axialkräfte zum Zustandekommen des axialen Anschlags zu erzeugen.
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Auch kann die Montageschraube 38 im Bereich der zweiten axialen Abschnitte 30, 32 des Implantat-Konus 8 und des Abutment-Konus 10 bevorzugt mit Aufweit- oder Aufspreizmittel derart ausgeführt sein, dass die Aufweit- oder Aufspreizmittel im eingeschraubten Zustand den zweiten Abschnitt 30 des Implantat-Konus 8 elastisch oder plastisch so aufweiten oder aufspreizen,dass zwischen den zweiten Abschnitten 30, 32 des Implantat-Konus 8 und des Abutment-Konus 10 bereits durch das Einschrauben der Montageschraube 38 in die Bohrung 24 ein Presssitz entsteht. Diese Aufweit- oder Aufspreizmittel können beispielsweise bereits durch Gewindegänge des Außengewindes 48 der Montageschraube 38 gebildet werden, welche dann im eingeschraubten Zustand beispielsweise lediglich im Bereich der zweiten Abschnitte 30, 32 des Implantat-Konus 8 und des Abutment-Konus ausgebildet sind und welche bedingt durch ein radiales Übermaß in Bezug auf das Innengewinde der Bohrung 24 dann beim Einschrauben die radiale Aufspreizung bewirken. Bevorzugt ist daher insbesondere bei der in 1 und 2 gezeigten externen Konusverbindung im eingeschraubten Zustand das Außengewinde 48 der Montageschraube 38 in axialer Richtung gesehen lediglich im Bereich der zweiten Abschnitte 30, 32 des Implantat-Konus 8 und des Abutment-Konus 10 angeordnet. Auch kann insbesondere bei der externen Konusverbindung wenigstens ein Abschnitt der Bohrung 24 im Implantat 2 bzw. im Implantat-Konus 8 in axialer Richtung gesehen im Bereich des zweiten axialen Abschnitts 30 des Implantat-Konus 8 angeordnet sein.
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Bevorzugt ist hier der erste axiale Abschnitt 26 des Implantat-Konus 8 an dem koronalen Ende des Implantats 2 ausgebildet und bildet daher die koronale „Spitze“ des Implantats 2, wie insbesondere 3 veranschaulicht. Dabei weist der erste axiale Abschnitt 26 des Implantat-Konus 8 hier beispielsweise entlang seiner gesamten axialen Erstreckung einen zylindrischen Querschnitt auf und ist daher ein zylindrischer Zapfen mit einer Länge, welche der Länge des ersten axialen Abschnitts 26 entspricht. Trotz seiner hier beispielsweise zylindrischen Ausbildung wird der erste axiale Abschnitt 26 als Abschnitt des Implantat-Konus 8 angesehen, weil er diesen koronal fortsetzt.
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Weiterhin weist der erste axiale Abschnitt 26 des Implantat-Konus 8 beispielsweise auch einen Teil einer formschlüssigen Verdrehsicherung hier insbesondere in Form eines Schlitzes 34 auf, welcher mit einem weiteren Teil der formschlüssigen Verdrehsicherung beispielsweise in Form einer von dem korrespondierenden ersten axialen Abschnitt 28 des internen Abutment-Konus 10 nach radial innen vorspringenden Nase 36 formschlüssig zusammenwirkt, weil die Nase 36 in formschlüssigen Eingriff mit dem Schlitz 34 gerät, wenn der Implantat-Konus 8 in den Abutment-Konus 10 eingeführt wird, wie anhand von 1 leicht vorstellbar ist. Der Schlitz 34 ist dann zu seinem koronalen Ende hin offen, damit die Nase 36 axial eingeführt werden kann.
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Die formschlüssige Verdrehsicherung gewährleistet dann einen definierten Sitz des Abutments 4 auf dem Implantat 2 bezogen auf den Drehfreiheitsgrad um die zentrale Achse 14. Dabei ist zwischen der nach radial innen vorspringenden Nase 36 am ersten axialen Abschnitt 28 des Abutment-Konus 10 und dem nach radial innen ausgeformten Schlitz 34 am ersten axialen Abschnitt 26 des Implantat-Konus 8 bevorzugt ebenfalls ein radiales Spiel s vorhanden.
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Beispielweise verjüngt sich der zweite axiale Abschnitt 30 des Implantat-Konus 8, welcher hier beispielsweise apikal an den ersten axialen Abschnitt 26 des Implantat-Konus 8 unmittelbar anschließt, in koronaler Richtung gesehen konisch. Wie insbesondere aus 3 hervorgeht, schließt sich der hier beispielsweise zylindrische erste axiale Abschnitt 26 des Implantat-Konus 8 in einer Stufe dem konischen zweiten axialen Abschnitt 30 des Implantat-Konus 8 unmittelbar an.
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Demgegenüber ist der erste axiale Abschnitt 28 des Abutment-Konus 10, welcher dem ersten axialen Abschnitt 16 des Implantat-Konus 8 radial gegenüberliegt oder sich mit diesem axial überdeckt nicht an der apikalen Spitze des Abutments 4, sondern hier beispielsweise um den zweiten axialen Abschnitt 32 des Abutments-Konus 10 versetzt angeordnet, damit er dem ersten axialen Abschnitt 26 des Implantat-Konus 8 gegenüberliegen kann. Insbesondere erstreckt sich hier beispielsweise der erste axiale Abschnitt 28 des Abutment-Konus 10 zwischen dem axialen Abutment-Anschlag 16 und dem zweiten axialen Abschnitt 32 des Abutment-Konus 10, welcher sich beispielsweise an den ersten axialen Abschnitt 28 des Abutment-Konus 10 in axialer Richtung gesehen unmittelbar anschließt.
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Das radiale Spiel s zwischen dem ersten axialen Abschnitt 28 des Abutment-Konus 10 und dem ersten axialen Abschnitt 26 des Implantat-Konus 8 entsteht hier daher beispielsweise dadurch, dass der erste axiale Abschnitt 26 des Implantat-Konus 8 zylindrisch ausgeführt wird, wobei der Durchmesser des ersten axialen Abschnitts 26 des Implantat-Konus 8 in dem in 2 gezeigten Montage-Zwischenzustand derart gewählt ist, dass dann kein Kontakt des ersten axialen Abschnitts 26 des Implantat-Konus 8 mit dem ersten axialen Abschnitt 28 des Abutment-Konus 10 stattfinden kann.
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Alternativ könnte der erste axiale Abschnitt 26 des Implantat-Konus 8 ebenfalls konisch ausgebildet sein, so dass sich der erste axiale Abschnitt 26 des Implantat-Konus 8 koronal verjüngt, solange in dem in 2 gezeigten Montage-Zwischenzustand ein radiales Spiel s in Bezug zu dem ersten axialen Abschnitt 28 des Abutment-Konus 10 verhanden ist.
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Radiales Spiel s zwischen den ersten radialen Abschnitten 26, 28 des Implantat-Konus 8 und des Abutment-Konus 10 bedeutet bevorzugt, dass das radiale Spiel s insbesondere komplett umlaufend in Form eines lichten Ringraums vorhanden ist.
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Um den Sitz des Abutment-Konus 10 auf dem Implantat-Konus 8 in einer Weise zu erreichen, dass der Anschlag des axialen Abutment-Anschlags 16 am korrespondierenden axialen Implantat-Anschlag erreicht wird, kann es notwendig sein, dass zwischen dem Abutment 4 und dem Implantat 2 äußere axiale Kräfte ausgeübt werden müssen, insbesondere dann, wenn der konische zweite axiale Abschnitt 30 des Implantat-Konus 8 toleranzbedingt ein gewisses Übermaß in Bezug auf den zweiten axialen Abschnitt 32 des Abutment-Konus 10 aufweist und dann alleine durch ein händisches Montieren des Abutments 4 auf das Implantat 2 das gewünschte Anschlagen der beiden axialen Anschläge 16, 18 aneinander nicht gewährleistet werden kann. Daher wird bevorzugt eine von der Befestigungsschraube 6 von 1 abweichende, in 2 und 4 gezeigte Montageschraube 38 als Teil des Dental-Implantatsystems 1 verwendet, um das Abutment 4 auf das Implantat 2 so weit aufziehen oder aufpressen zu können, damit einerseits das gewünschte Anschlagen der beiden axialen Anschläge 16, 18 aneinander und andererseits ein spielfreier Kontakt oder ein Presssitz zwischen dem Abutment 4 und dem Implantat 2 erreicht wird, wie anhand von 2 leicht vorstellbar ist.
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Die Montageschraube 38 besitzt wiederum einen Kopf oder wie beispielsweise hier einen aus der Durchgangsbohrung 12 axial herausragenden Kopfabschnitt 40, der sich wie der Kopf 20 der der Befestigungsschraube 6 an einer Stufe 42 der Durchgangsbohrung 12 des Abutments 4 axial abstützen kann, aber lediglich am Ende ihres Schafts 44 Gewindegänge, die in das Innengewinde der Bohrung 24 des Implantats 2 eingeschraubt werden. Hingegen besitzt die Montageschraube 38, wenn sie entsprechend dem in 2 gezeigten Montage-Zwischenzustand bestimmungsgemäß in die Bohrung 24 des Implantats 2 eingeschraubt worden ist, bevorzugt keine Gewindegänge im Bereich des ersten axialen Abschnitts 26 des Implantats 2. Vielmehr ist der Durchmesser des gewindelosen Teils des Schafts 44 der Montageschraube 38 im Bereich des ersten axialen Abschnitts 26 des Implantat-Konus 8 etwas kleiner als der Innendurchmesser der Bohrung 24 bzw. des Innengewindes der Bohrung 24, so dass der Schaft 44 der Montageschraube 38 es nicht vermag, den ersten axialen Abschnitt 26 des Implantat-Konus 8 radial aufzuweiten, wenn sie eingeschraubt wird bzw. ist. Folglich bleibt das Spiel s zwischen den ersten axialen Abschnitten 26, 28 des Implantat-Konus 8 und des Abutment-Konus 10 auch bei montierter Montageschraube 38 erhalten.
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Durch die mittels der Montageschraube 38 aufgebrachten äußeren Axialkräfte wird daher zwar der vollständige Anschlag des Abutment-Konus 10 am Implantat-Konus 8 gewährleistet und eine gewisse elatische oder plastische Verformung des zweiten axialen Abschnitts 28 des Abutment-Konus 10 und/oder des zweiten axialen Abschnitts 30 des Implantat-Konus 8 zugunsten eines definierten Sitzes, insbesondere eines dichten Pressitzes des Abutments 4 auf dem Implantat 2 erreicht. Jedoch hat die montierte Montageschraube 38 keine verformende Auswirkung auf den ersten axialen Abschnitt 26, 28 des Implantat-Konus 8 und/oder des Abutment-Konus 10.
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Nachdem der in 2 gezeigte Montage-Zwischenzustand erreicht worden ist, wird die Montageschraube 38 durch die Befestigungssschraube 6 von 1 ersetzt.
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Da aber die in 1 gezeigte Befestigungsschraube 6 in dem in das Implantat 2 eingeschraubten Zustand im Bereich des ersten axialen Abschnitts 26 des Implantat-Konus 8 Gewindegänge eines Außengewindes 50 aufweist, welche derart mit einem Übermaß gegenüber dem Innengewinde der Bohrung 24 des Implantat-Konus 8 ausgeführt sind, dass sie beim Einschrauben in das Innengewinde der Bohrung 24 den ersten axialen Abschnitt 26 radial aufweiten, wird durch durch das Einschrauben des Schafts 22 der Befestigungsschraube 6 in das Innengewinde der Bohrung 24 des Implantats 2 bei der externen Konusverbindung wenigstens der erste axiale Abschnitt 26 des Implantat-Konus 8 einer derartigen radialen und elastischen oder plastischen Aufweitung unterzogen, so dass das radiale Spiel s aufgehoben wird und der erste axiale Abschnitt 26 des Implantat-Konus 8 und der radial gegenüberliegende erste axiale Abschnitt 28 des Abutment-Konus 10 wenigstens einander spielfrei kontaktieren. Je nach Ausführung der Befestigungschraube 6 kann dann es auch im Bereich der ersten axialen Abschnitte 26, 28 des Implantat-Konus 8 und des Abutment-Konus 10 dann zu einer Presspassung zwischen dem Implantat-Konus 8 und dem Abutment-Konus 10 kommen.
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Alternativ könnte die Befestigungsschraube 6 auch abweichend von Gewindegängen im Bereich des ersten axialen Abschnitts 26 des Implantat-Konus 8 auch ein beispielsweise gesondertes und insbesondere umlaufendes Aufweit-oder Aufspreizelement aufweisen, durch welches beim Einschrauben der Befestigungsschraube 6 in die Bohrung 24 der erste axiale Abschnitt 26 des Implantat-Konus 8 derart radial aufgeweitet wird, dass dort das Spiel s überwunden wird.
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Bei der internen Konusverbindung des Dental-Implantatsystems nach 5 und 6 sind identische Bauteile oder Bauteile gleicher Funktion mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie bei der externen Konusverbindung.
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Bei der internen Konusverbindung sind die Verhältnisse gegenüber der externen Konusverbindung umgekehrt, als der Abutment-Konus 10 ein externer Konus und der Implantat-Konus 8 ein interner Konus ist, wobei der Abutment-Konus 10 axial in den Implantat-Konus 8 eingeführt ist.
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Der axiale Implantat-Anschlag 18 des Implantat-Konus 8 wird hier durch eine Stufe einer beispielsweise als gestufte Durchgangsbohrung ausgeführten zentralen Bohrung 24 im Implantat 2 gebildet und der axiale Abutment-Anschlag des Abutment-Konus 10 beispielsweise durch die apikale Stirnfläche des Abutments 4 bzw. des Abutment-Konus 10.
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5 zeigt dabei eine Querschnittsansicht der internen Konusverbindung des Dental-Implantatsystems 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform mit dem Implantat 2, der Befestigungsschraube 6 und dem Abutment 4 im Montage-Endzustand, und 6 eine Querschnittsansicht der internen Konusverbindung mit der von der Befestigungsschraube 6 abweichenden Montageschraube 38 in dem eingeschraubten Montage-Zwischenzustand.
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Hier ist der erste axiale Abschnitt 28 des Abutment-Konus 10, welcher an der apikalen Spitze des Abutment-Konus 10 ausgebildet ist, beispielsweise zylindrisch ausgeführt und weist das radiale Spiel s in Bezug auf den korrespondierenden ersten axialen Abschnitt 26 des Implantat-Konus 8 auf, welcher sich vom axialen Implantat-Anschlag 18 an der apikalen Spitze oder Stirnfläche des Implantat-Konus 8 bis zum zweiten axialen Abschnitt 30 des Implantat-Konus 8 erstreckt.
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Ebenso ist wiederum eine formschlüssige Verdrehsicherung mir einer nach radial innen vorspringenden Nase 36 im ersten axialen Abschnitt 26 des Implantat-Konus 8 und mit einem mit der Nase 36 formschlüssig zusammenwirkenden korrespondierenden Schlitz 34 im ersten axialen Abschnitt 28 des Abutment-Konus 10 vorgesehen.
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Auch weist die Montageschraube 38 in dem in 6 gezeigten Montage-Zwischenzustand kein Aufspreiz- oder Aufweitelement im Bereich des ersten axialen Abschnitts 28 des Abutment-Konus 10 auf, so dass das Spiel s bei in das Innengewinde der Bohrung 24 des Implantats 2 eingeschraubter Montageschraube 38 erhalten bleibt. Die in das Implantat 2 eingeschraubte und am Abutment 4 axial abgestützte Montageschraube 38 dient daher wie bei der externen Konusverbindung dazu, dass der axiale Abutment-Anschlag 16 am axialen Implantat-Anschlag 18 erreicht wird und dabei die zweiten axialen Bereiche 30, 32 des Implantat-Konus 8 und des Abutment-Konus 10 wenigstens in spielfreie Anlage zueinander kommen und insbesondere einen Presssitz ausbilden.
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Wenn dann die Montageschraube 38 nach dem Erreichen des Montage-Zwischenzustands entfernt und durch die Befestigungsschraube 5 ersetzt wird, um den Montage-Endzustand herbeizuführen, so weist die in 5 gezeigte Befestigungsschraube 6 in dem in das Implantat 2 eingeschraubten Zustand im Bereich des ersten axialen Abschnitts 28 des Abutment-Konus 10 ein vorzugsweise umlaufendes Spreizelement 46 auf, welches beim Einschrauben den ersten axialen Abschnitt 28 des Abutment-Konus 10 radial aufweitet, wodurch das Spiel s überwunden wird und der erste axiale Abschnitt 28 des Abutment-Konus 10 am ersten axialen Abschnitt 26 des Implantat-Konus 8 wenigstens zur spielfreien Anlage kommt und insbesondere dort ebenfalls ein Presssitz ausgebildet wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Dental-Implantatsystem
- 2
- Implantat
- 4
- Abutment
- 6
- Befestigungsschraube
- 8
- Implantat-Konus
- 10
- Abutment-Konus
- 12
- Durchgangsbohrung
- 14
- zentrale Achse
- 16
- axialer Abutment-Anschlag
- 18
- axialer Implantat-Anschlag
- 20
- Kopf
- 22
- Schaft
- 24
- Bohrung
- 26
- erster axialer Abschnitt
- 28
- erster axialer Abschnitt
- 30
- zweiter axialer Abschnitt
- 32
- zweiter axialer Abschnitt
- 34
- Schlitz
- 36
- Nase
- 38
- Montageschraube
- 40
- Kopfabschnitt
- 42
- Stufe
- 44
- Schaft
- 46
- Spreizelement
- 48
- Außengewinde
- 50
- Außengewinde
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017005618 A1 [0002]
