DE102022111962A1

DE102022111962A1 - Dentalbohrer mit Verschleißindikator

Info

Publication number: DE102022111962A1
Application number: DE102022111962.9A
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-05-12
Filing date: 2022-05-12
Publication date: 2023-11-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dentalwerkzeug 10-10c. Um ein Dentalwerkzeug 10-10c bereitzustellen, das einfach und zuverlässig eine Reduzierung der Risiken bei einer Behandlung eines Zahns ermöglicht, ist vorgesehen, dass das Dentalwerkzeug 10-10c einen Schaft 12 und ein an dem Schaft 12 angeordnetes Arbeitsteil 14-14b aufweist. An dem Arbeitsteil 14-14b sind mehrere Schleifkörper 16 und mehrere zwischen den Schleifkörpern 16 angeordnete Verschleißpartikel 18-18C angeordnet. Die Schleifkörper 16 und die Verschleißpartikel 18-18C sind mittels einer Bindungsschicht 24 an dem Arbeitsteil 14-14b arretiert. Die Verschleißpartikel 18-18C weisen jeweils einen ersten Verschleißabschnitt 26 mit einer ersten Farbe und einen zweiten Verschleißabschnitt 28 mit einer von der ersten Farbe verschiedenen zweiten Farbe auf.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dentalwerkzeug.
Für die Behandlung von Zähnen und/oder die Bearbeitung von Zahnersätzen ist die Verwendung von, insbesondere rotierenden Dentalwerkzeugen bekannt. Solche Dentalwerkzeuge weisen üblicherweise einen Schaft und ein mit dem Schaft verbundenes Arbeitsteil auf. Mehrere Schleifkörper, z.B. Schleifkörner sind an dem Arbeitsteil mittels einer Bindungsschicht ortsfest angeordnet. Durch Rotieren des Schafts wird mittels der Schleifkörper beispielsweise Zahnschmelz beschliffen und/oder entfernt, sodass in weiteren Behandlungsschritten z.B. mit einem Rosenbohrer Karies von einem kranken Zahn entfernt werden kann. Weiter kann ein bereits restaurierter Zahn mittels des Dentalwerkzeugs beispielsweise von einem behandelnden Zahnarzt an die Form des Gebisses angepasst werden.
Die DE 11 2006 001 202 T5 beschreibt ein Dentalpolierwerkzeug mit einem Polierteil. Letzteres ist durch Einarbeiten von Polierkörnern in ein Elastomerbindemittel gebildet und enthält kugelige Harzpartikel.
Mit der Abnutzung der Schleifkörper nimmt die bei der Rotation des Dentalwerkzeugs erzeugte Reibung zu und dadurch steigt die an den behandelten Zahn oder behandelten Zahnersatz übertragene Wärme an.
Es kann als Aufgabe angesehen werden, ein Dentalwerkzeug bereitzustellen, das einfach und zuverlässig eine Reduzierung der Risiken bei einer Behandlung eines Zahns ermöglicht
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Dentalwerkzeug gemäß Anspruch 1. Abhängige Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Das erfindungsgemäße Dentalwerkzeug weist einen Schaft und ein an dem Schaft angeordnetes Arbeitsteil auf. An dem Arbeitsteil sind mehrere Schleifkörper und mehrere zwischen den Schleifkörpern angeordnete Verschleißpartikel angeordnet. Die Schleifkörper und die Verschleißpartikel sind mittels einer Bindungsschicht an dem Arbeitsteil arretiert.
Das Dentalwerkzeug ist beispielsweise für die Verbindung mit einem Antrieb, z.B. einer zahnärztlichen Turbine oder einem Winkelstück vorgesehen und mittels des Antriebs um eine Längsachse des Dentalwerkzeugs rotierbar.
Der Schaft kann bspw. zylinderförmig gebildet sein und einen sich entlang der Längsachse des Dentalwerkzeugs erstreckenden, z.B. polygonförmigen, ellipsenförmigen oder bevorzugt kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Der Querschnitt des Schaftes kann sich von einem Endabschnitt, bevorzugt einer Stirnfläche des Schaftes, bis zu einem den Schaft mit dem Arbeitsteil verbindenden Hals erstrecken. Der Schaft ist vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise einem Stahlwerkstoff und/oder einem Hartmetallwerkstoff gebildet.
Der Endabschnitt des Schaftes kann derart gebildet sein, dass das Dentalwerkzeug zur Übertragung der Rotation von dem Antrieb mit einem Kopplungsabschnitt, z.B. einem bekannten Winkelstückkopf, verbunden werden kann. Hierzu kann der Schaft im Bereich des Endabschnitts beispielsweise eine Kerbe aufweisen. Unter dem Endabschnitt wird ein Abschnitt des Schaftes verstanden, der sich von der Stirnfläche, d.h. einem abschließenden Querschnitt des Schaftes entlang der Längsachse des Dentalwerkzeuges beispielsweise bis zu 5 mm, bevorzugt bis zu 4 mm, besonders bevorzugt bis zu 3 mm in Richtung des Arbeitsteils des Dentalwerkzeuges erstreckt.
Das Arbeitsteil des Dentalwerkzeuges ist vorzugsweise für die Bearbeitung eines Zahns oder eines Zahnersatzes vorgesehen. Ferner kann das Arbeitsteil je nach Anwendung eine, z.B. kugelförmig, kegelförmig, zylinderförmig oder ellipsenförmig ausgebildete Form aufweisen. Weiter ist das Arbeitsteil bevorzugt aus einem Metallwerkstoff, z.B. aus einem der für den Schaft genannten Werkstoffe gebildet. Die Schleifkörper und die Verschleißpartikel sind an einer Oberfläche des Arbeitsteils angeordnet.
Die Bindungsschicht ist an dem Arbeitsteil, insbesondere an der Oberfläche des Arbeitsteils angeordnet. Ferner ist die Bindungsschicht bevorzugt dazu ausgebildet, die Schleifkörper und die Verschleißpartikel ortsfest an dem Arbeitsteil anzuordnen. Besonders bevorzugt sind die Schleifkörper und die Verschleißpartikel in der Bindungsschicht eingebettet. Die Bindungsschicht ist vorzugsweise galvanisch ausgebildet und weist beispielsweise Kupfer oder bevorzugt Nickel auf. Die Bindungsschicht weist beispielsweise im Mittel eine Dicke auf, die 30 bis 70 %, bevorzugt 30- 60 %, besonders bevorzugt 30- 50 % einer Korngröße der Schleifkörper beträgt, wodurch sichergestellt werden kann, dass die Schleifkörper im Mittel an dem Arbeitsteil ortsfest angeordnet, bevorzugt aufgalvanisiert sind.
Die Schleifkörper und die Verschleißpartikel sind vorzugsweise statistisch verteilt, z.B. zufällig an dem Arbeitsteil angeordnet. Die Schleifkörper können sowohl im Abstand zueinander angeordnet sein oder aneinander angrenzen. Die Verschleißpartikel sind zwischen Schleifkörpern angeordnet.
Unter Schleifkörpern werden Körper verstanden, die dazu geeignet sind, bei der Rotation des Dentalwerkzeugs die Substanz des Zahns, z.B. Zahnhartsubstanzen sowie zusätzlich das Zahnmaterial des Zahnersatzes, z.B. Keramikwerkstoffe, Metallwerkstoffe, Kunststoffcomposites oder Verbundwerkstoffe mechanisch zu bearbeiten, insbesondere abzutragen, sodass eine möglichst glatte Oberfläche innerhalb des aufgebohrten und/oder außerhalb des restaurierten Zahns und/oder Zahnersatzes entsteht. Die Schleifkörper können herstellungsbedingt variierende Formen, beispielsweise die eines Korns oder die eines Splitters, aufweisen. Vorzugsweise sind die Schleifkörper zur Bearbeitung von Zahnhartsubstanzen, d.h. Zahnschmelz, Dentin oder Zement ausgebildet. Bevorzugt sind die Schleifkörper als Diamantkörper ausgebildet. Als Diamantkörper ausgebildete Schleifkörper weisen im Mittel bevorzugt eine absolute Korngröße zwischen 5 bis 210 µm, bevorzugt zwischen 5 bis 205 µm, besonders bevorzugt zwischen 6 bis 200 µm auf.
Unter Verschleißpartikeln werden Partikel verstanden, die durch den Kontakt mit der Zahnsubstanz und/oder dem Zahnmaterial bei der Rotation des Dentalwerkzeugs einem abrasiven Verschleiß ausgesetzt sind. Die Verschleißpartikel können derart ausgebildet sein, dass mittels der Verschleißpartikel die Schleifwirkung der Schleifkörper, d.h. der Abrieb der Zahnsubstanz und/oder des Zahnmaterials gesteigert werden kann. Bevorzugt sind die Verschleißpartikel im Gegensatz zu den Schleifkörpern nicht primär für die mechanische Bearbeitung der Zahnsubstanz und/oder des Zahnmaterials vorgesehen.
Erfindungsgemäß weisen die Verschleißpartikel jeweils einen ersten Verschleißabschnitt mit einer ersten Farbe und einen zweiten Verschleißabschnitt mit einer von der ersten Farbe verschiedenen zweiten Farbe auf. Die Verschleißpartikel sind zumindest zweifarbig gebildet. Unter einem Verschleißabschnitt wird ein Abschnitt eines Verschleißpartikels verstanden, der sich durch die Farbe und/oder den Werkstoff aus dem der Verschleißabschnitt gebildet ist von dem anderen Verschleißabschnitt unterscheidet. Die Verschleißabschnitte können aus dem gleichen Grundwerkstoff oder bevorzugt aus verschiedenen Grundwerkstoffen gebildet sein. Ferner können die beiden Verschleißabschnitte aneinander angrenzen.
Bei der Behandlung des Zahns und/oder des Zahnersatzes wird das Dentalwerkzeug bevorzugt mittels des Antriebs um seine Längsachse rotiert und von einem Nutzer, z.B. einem Zahnarzt oder einem Zahntechniker an zu behandelnden Stellen des Zahns und/oder des Zahnersatzes angedrückt. Die Schleifkörper bewirken einen Abrieb der Zahnsubstanz und/oder des Zahnmaterials. Im Laufe der Nutzungsdauer nutzen sich die Schleifkörper und die zwischen den Schleifkörpern angeordneten Verschleißpartikel in Abhängigkeit unterschiedlicher Faktoren, wie z.B. dem zu behandelnden Zahnmaterial oder Zahnersatz sowie einer fehlerhaften Behandlung ab.
Der Erfinder hat erkannt, dass sich durch die Abnutzung der zweifarbig ausgebildeten Verschleißpartikel das Verhältnis der Verschleißabschnitte zueinander und somit das Farbbild des Dentalwerkzeugs verändert, wodurch dem Nutzer auf einfache Weise der Verschleiß am Arbeitsteil sichtbar wird, sodass der Zeitpunkt des maximal zulässigen Abriebs der Schleifpartikel erkennbar ist. Daraufhin kann der Nutzer das Dentalwerkzeug austauschen, um die bei einer über den Zeitpunkt des maximalen Abriebs hinausgehenden Nutzung des Dentalwerkzeugs entstehende erhöhte Reibung zu verhindern. Damit kann die unerwünschte Übertragung der Reibungswärme auf den Zahn und/oder den Zahnersatz und die damit einhergehende thermische Belastung vorgebeugt werden. Einem durch die thermische Belastung verursachten Absterben des Zahnnervs oder einer Schädigung der Pulpa sowie einem Entstehen von Mikrorissen auf dem Zahnersatz kann somit entgegengewirkt werden.
Die Angaben zu Abmessungen von Verschleißpartikeln, Verschleißabschnitten und Schleifkörpern sowie Beziehungen von Größen zueinander, z.B. der Dicke der Bindungsschicht zu der Korngröße der Schleifkörper, beziehen sich auf gemittelte Größen. Unter im Mittel wird verstanden, dass eine Größe, z.B. ein Abstand für alle an dem Arbeitsteil angeordneten Verschleißpartikel und/oder Verschleißabschnitte und/oder Schleifkörper ermittelt und gemittelt wird. Für die Zwecke der Feststellung der gemittelten Größen ist eine Analyse eines exemplarischen Ausschnitts der Oberfläche des Arbeitsteils bevorzugt. Beispielsweise kann für die Analyse von Abständen ein Schnitt durch das Arbeitsteil des Dentalwerkzeugs angefertigt werden.
Die Verschleißabschnitte können zufällig an dem Arbeitsteil des Dentalwerkzeugs angeordnet werden und/oder beispielsweise im Mittel in einem gleichen Abstand zur Oberfläche des Arbeitsteils angeordnet werden. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass zumindest ein Teil, insbesondere einer Oberfläche des zweiten Verschleißabschnitts im Mittel in einem größeren Abstand zu der Oberfläche des Arbeitsteils angeordnet ist als der gesamte erste Verschleißabschnitt. Bevorzugt weist ein Scheitel des zweiten Verschleißabschnitts im Mittel einen größeren Abstand zu der Oberfläche des Arbeitsteils auf als der gesamte erste Verschleißabschnitt. Unter einem Scheitel eines Verschleißabschnitts wird ein von der Oberfläche des Arbeitsteils entferntester Punkt des Verschleißabschnitts, z.B. eine Spitze eines Verschleißabschnitts verstanden. Bei Abnutzung der Verschleißpartikel werden durch die vorteilhafte Anordnung der Verschleißabschnitte die zweiten Verschleißabschnitte der Verschleißpartikel im Mittel vor den ersten Verschleißabschnitten abgenutzt, sodass die Wahrnehmung des wechselnden Farbbildes für den Nutzer des Dentalwerkezuges weiter erhöht werden kann.
Die Verschleißabschnitte können grundsätzlich eine beliebige, z.B. geschichtet ausgebildete Form aufweisen. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass der erste Verschleißabschnitt als Kern ausgebildet ist und der zweite Verschleißabschnitt als eine den Kern wenigstens teilweise, bevorzugt vollständig umschließende Hülle ausgebildet ist. Unter teilweise umschließend wird verstanden, dass mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 60 %, besonders bevorzugt mindestens 75 % einer Oberfläche des Kerns von der Hülle umschlossen ist. Die Verschleißpartikel weisen im Mittel bevorzugt eine absolute Korngröße, d.h. einen äußeren Hüllendurchmesser auf, die 50 - 80 %, bevorzugt 55 - 80%, besonders bevorzugt 60 - 80 % der Korngröße der Schleifpartikel beträgt. Durch die Ausbildung des ersten Verschleißabschnitts als von dem als Hülle ausgebildeten zweiten Verschleißabschnitt umschlossener Kern kann auf vorteilhafte Weise sichergestellt werden, dass der zweite Verschleißabschnitt aller Verschleißpartikel vor dem ersten Verschleißabschnitt abgenutzt wird. Das Dentalwerkzeug weist somit zuerst einen durch die zweite Farbe geprägten Farbton und/oder Schimmer auf, der sich nach Abnutzung des zweiten Verschleißabschnitts in einen durch die erste Farbe geprägten Farbton und/oder Schimmer ändert.
Ein projizierter Anteil, d.h. der sich bei einer Betrachtung normal zur Oberfläche des Arbeitsteils auf dieser ergebende Flächenanteil, der Schleifkörper auf der Oberfläche des Arbeitsteils ist bevorzugt grundsätzlich größer als ein projizierter Anteil der Verschleißpartikel. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verschleißpartikel im Mittel einen projizierten Anteil von 5 bis 50 %, bevorzugt 10 bis 45 %, besonders bevorzugt 15 bis 40 %, ganz besonders bevorzugt 20 -35 % auf der Oberfläche des Arbeitsteils aufweisen. Durch den begrenzten Anteil der Verschleißpartikel wird gewährleistet, dass die Schleifwirkung des Dentalwerkzeugs nicht durch die zwischen den Schleifkörpern angeordneten Verschleißpartikel beeinträchtigt wird. Zudem gewährleistet der Mindestanteil an Verschleißpartikeln, dass der Farbwechsel mit zunehmender Abnutzung der Verschleißpartikel für einen Nutzer wahrnehmbar ist.
Die Verschleißpartikel können beliebig an dem Arbeitsteil angeordnet werden und beispielsweise im Mittel den gleichen Abstand zur Oberfläche des Arbeitsteils wie die Schleifkörper aufweisen. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest ein Scheitel der Schleifkörper im Mittel einen größeren Abstand zu der Oberfläche des Arbeitsteils aufweist als ein Scheitel der Verschleißpartikel. Ein Scheitel eines Schleifkörpers oder eines Verschleißpartikels beschreibt den von der Oberfläche des Arbeitsteils entferntesten Punkt des Schleifkörpers oder des Verschleißpartikels, z.B. eine Spitze eines Schleifkörpers oder eines Verschleißpartikels.
Der größere Abstand kann beispielsweise über die Position der Schleifkörper und/oder der Verschleißpartikel in der Bindungsschicht und/oder durch einen Größenunterschied, bspw. durch unterschiedliche Korngrößen der Schleifkörper im Vergleich zu den Verschleißpartikeln verwirklicht sein. Je größer der Abstand des Scheitels der Schleifkörper im Vergleich zu dem Abstand des Scheitels der Verschleißpartikel zu der Oberfläche des Arbeitsteils ist, desto länger ist der Zeitraum, in dem nur ein geringer oder bevorzugt kein Abrieb der Verschleißpartikel möglich ist. Durch diese vorteilhafte Anordnung und/oder Ausgestaltung der Schleifkörper und der Verschleißpartikel wird ermöglicht, dass die Abnutzung der Verschleißpartikel erst eintritt, sobald die Schleifkörper durch die Reibung an der Zahnsubstanz und/oder dem Zahnmaterial bis auf den entferntesten Abstand der Verschleißpartikel zu der Oberfläche des Arbeitsteils abgetragen worden sind. Folglich kann durch den geringeren Abstand der Verschleißpartikel zu der Oberfläche des Arbeitsteils eine durch zusätzliche Reibung der Verschleißpartikel entstehende Reibungswärme reduziert werden.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Verschleißabschnitt im Mittel in einer die Verschleißpartikel halbierenden Schnittebene einen Flächenanteil von 50 - 90%, bevorzugt 55 - 85 %, besonders bevorzugt 60 - 80% der Fläche des Verschleißpartikels aufweist. Bei der Nutzung des Dentalwerkzeugs nutzen sich die Verschleißpartikel mit der Zeit durch die Reibung an dem Zahn und/oder dem Zahnersatz ab. Der Flächenanteil des ersten Verschleißabschnitts beschreibt eine Fläche, die sichtbar ist, sobald der Verschleißpartikel zur Hälfte abgetragen ist. Unter der Schnittebene wird eine den Abstand zwischen dem entferntesten Punkt eines Verschleißpartikels zur Oberfläche des Arbeitsteils, z.B. der Scheitel, zum nächsten Punkt eines Verschleißpartikels zur Oberfläche des Arbeitsteils halbierende Ebene verstanden. Beispielsweise weist ein als Kern ausgebildeter erster Verschleißabschnitt eines kugelförmigen Verschleißpartikels in der Schnittebene eine kreisförmige Fläche auf. Durch den vorteilhaften Mindestflächenanteil des ersten Verschleißabschnitts kann gewährleistet werden, dass der Farbton des ersten Verschleißabschnitts eine ausreichend hohe Intensität aufweist, wodurch die Wahrnehmung des Farbwechsels bei der Abnutzung der Verschleißpartikel für einen Nutzer besser gewährleistet werden kann.
Die Verschleißpartikel sind vorzugsweise derart gebildet, dass das Dentalwerkzeug aufbereitbar und/oder sterilisierbar ist. Die Verschleißpartikel weisen bevorzugt im Mittel keine offene Porosität auf, d.h. keine Hohlräume, die mindestens eine an der Oberfläche der Verschleißpartikel angeordnete Öffnung aufweisen, wodurch die Verschleißpartikel keine Flüssigkeit, z.B. Wasser, Körperflüssigkeiten oder Reinigungsflüssigkeiten aufnehmen. Ferner sind die Verschleißpartikel bevorzugt aus einem chemisch beständigen Werkstoff gebildet, um mit den vorstehend genannten Flüssigkeiten keine unerwünschten chemischen Verbindungen einzugehen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Verschleißabschnitt und/oder der zweite Verschleißabschnitt aus einem Keramikwerkstoff und/oder einem Metallwerkstoff gebildet ist. Der Keramikwerkstoff kann bspw. aus Aluminiumoxid und/oder Zirkonoxid und/oder Siliciumcarbid gebildet sein. Der erste Verschleißabschnitt ist bevorzugt aus einem Aluminiumoxid gebildet. Beispielsweise kann der erste Verschleißabschnitt als Korund ausgebildet sein. Ferner kann der Metallwerkstoff aus Titan, bevorzugt Rein-Titan gebildet sein. Je nach Werkstoff, z.B. ein Metallwerkstoff, kann der zweite Verschleißabschnitt als Beschichtung des ersten Verschleißabschnitts ausgebildet sein. Durch die vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann eine einfache und zuverlässige Herstellung der Verschleißpartikel ermöglicht werden. Weiter kann gewährleistet werden, dass die Verschleißpartikel bei Abnutzung des zweiten Verschleißabschnitts unterstützend auf die Schleifwirkung der Schleifkörper wirken.
Bevorzugt ist der erste Verschleißabschnitt aus dotiertem Aluminiumoxid gebildet. Besonders bevorzugt ist das Aluminiumoxid mit einem oder mehrerer der Elemente der Serie der Übergangsmetalle des Periodensystems, insbesondere Fe^a und/oder Ti^b und/oder Co^c und/oder bevorzugt Cr^d dotiert. Die Elemente weisen vorzugsweise eine positive Ladung a bis d, bevorzugt zwischen 1+ und 6+, besonders bevorzugt zwischen 2+ und 4+ auf. Beispielsweise ist das Aluminiumoxid mit Cr3+-Ionen dotiert, d.h. dass der erste Verschleißabschnitt als Rubin gebildet ist und eine rote erste Farbe aufweist. Durch eine andere Dotierung mit den vorstehend genannten Elementen kann der erste Verschleißabschnitt z.B. eine blau oder eine rosa ausgebildete erste Farbe aufweisen. Durch die Dotierung des aus Aluminiumoxid gebildeten ersten Verschleißabschnitts kann auf vorteilhafte Weise eine einfache Farbgebung des ersten Verschleißabschnitts gewährleistet werden.
Die Verschleißpartikel können beispielsweise je nach Werkstoff und/oder herstellungsbedingt verschiedene Formen aufweisen. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Verschleißpartikel kugelförmig und/oder ovalförmig und/oder polygonförmig, insbesondere würfelförmig ausgebildet sind. Bevorzugt sind die Verschleißpartikel als Kugel gebildet. Je nach Form der Verschleißpartikel sind auch die beiden Verschleißabschnitte geformt. Beispielsweise weisen der als Kern ausgebildete erste Verschleißabschnitt und der als Hülle ausgebildete zweite Verschleißabschnitt bei einem kugelförmig gebildeten Verschleißpartikel ebenfalls eine kugelförmige Außenkontur auf. Die vorstehend beschriebenen Formen der Verschleißpartikel können beispielsweise mittels mechanischer Bearbeitung und/oder mittels Siebmethoden verwirklicht werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine der beiden Farben der Verschleißabschnitte eine bunte Farbe ist und die andere eine unbunte Farbe ist. Bevorzugt ist die erste Farbe eine bunte Farbe und die zweite Farbe eine unbunte Farbe. Die bunte Farbe ist vorzugsweise mittels der vorstehend beschriebenen Dotierung von einem als Aluminiumoxid gebildeten ersten Verschleißabschnitt verwirklicht. Beispielsweise ist die bunte Farbe, rot, rosa, blau, grün und/oder eine Mischung dieser Farben. Unter unbunten Farben werden grau, weiß, schwarz und/oder eine Mischung dieser Farben verstanden. Die bunte Farbe steht im Kontrast zur unbunten Farbe und hebt sich bevorzugt von der Farbe der Oberfläche des Arbeitsteils und/oder dem Farbton der Schleifkörper ab. Die Oberfläche des Arbeitsteils und/oder die Schleifkörper weisen bevorzugt eine unbunte Farbe auf. Bei der Abnutzung der Verschleißpartikel ändert sich das Verhältnis der Verschleißabschnitte zueinander, sodass sich der von einem Nutzer wahrgenommene Farbton verändert. Bei einer bevorzugten Ausbildung der Verschleißabschnitte als Kern und Hülle wird zuerst die Hülle mit der unbunten Farbe abgetragen, die sich nicht wahrnehmbar von dem Farbton der Oberfläche des Arbeitsteils unterscheidet. Sobald der Kern der Verschleißpartikel sichtbar ist, ändert sich der wahrgenommene Farbton und das Dentalwerkzeug schimmert, z.B. in einem roten Farbton.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen:

1a in schematischer Darstellung eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines Dentalwerkzeugs;
1b eine schematische Darstellung einer Detailansicht A des Dentalwerkzeugs aus 1a;
2 einen Ausschnitt einer Oberfläche eines Arbeitsteils des Dentalwerkzeugs aus 1a und 1b;
3a in schematischer Darstellung eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines Dentalwerkzeugs;
3b eine schematische Darstellung einer Detailansicht B des Dentalwerkzeugs aus 3a;
4a in schematischer Darstellung eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform eines Dentalwerkzeugs;
4b eine schematische Darstellung einer Detailansicht C des Dentalwerkzeugs aus 4a;
5a in schematischer Darstellung eine Seitenansicht einer vierten Ausführungsform eines Dentalwerkzeugs und
5b eine schematische Darstellung einer Detailansicht D des Dentalwerkzeugs aus 5a.

1a zeigt in schematischer Darstellung ein erste Ausführungsform eines Dentalwerkzeugs 10 mit einem Schaft 12 und einem an dem Schaft 12 angeordneten Arbeitsteil 14. Weiter weist das Dentalwerkzeug 10 mehrere auf der Oberfläche 22 des Arbeitsteils 14 angeordnete Schleifkörper 16 und zwischen den Schleifkörpern 16 angeordnete Verschleißpartikel 18 auf. Alle Figuren sind zur Veranschaulichung der Anordnung und Ausgestaltung der Schleifkörper 16 sowie der Verschleißpartikel 18 nicht maßstabsgetreu dargestellt.
Der Schaft 12 ist zylinderartig gebildet und weist einen sich entlang einer Längsachse L des Dentalwerkzeugs 10 erstreckenden Querschnitt auf. Ferner ist der Schaft 12 über einen Hals 20 mit dem Arbeitsteil 14 verbunden. Der Schaft 12 und das Arbeitsteil 14 sind jeweils aus einem metallischen Werkstoff gebildet. Der Schaft 12 ist aus einem Stahlwerkstoff und das Arbeitsteil 14 ist aus einem Hartmetallwerkstoff gebildet.
Das Arbeitsteil 14 weist eine zylinderförmig ausgebildete Form und die durch die Form des Arbeitsteils 14 vorgegebene Oberfläche 22 auf. Die Schleifkörper 16 und die Verschleißpartikel 18 sind mittels einer an der Oberfläche 22 des Arbeitsteils 14 angeordneten Bindungsschicht 24 ortsfest an dem Arbeitsteil 14 angeordnet. Die Bindungsschicht 24 ist galvanisch ausgebildet, sodass die Schleifkörper 16 und die Verschleißpartikel 18 in der Bindungsschicht 24 eingebettet sind.
Die Schleifkörper 16 sind, wie in 1b dargestellt, als Diamantkörper ausgebildet und weisen eine Korngröße zwischen 6 bis 200 µm, hier 100 µm, auf. Herstellungsbedingt weisen die Schleifkörper 16 variierende splitterartige Formen auf. Ein Scheitel 34 der Schleifkörper 16 weist im Mittel einen größeren Abstand A1 zur Oberfläche 22 des Arbeitsteils 14 als ein Scheitel 33 der Verschleißpartikel 18 auf. Unter im Mittel wird verstanden, dass eine Größe, z.B. der Abstand A1 für alle an dem Arbeitsteil 14 angeordneten Verschleißpartikel 18 und/oder Schleifkörper 16 ermittelt und gemittelt wird. Zur Messung des Abstands A1 kann beispielsweise ein Schnitt des Arbeitsteils 14 herangezogen werden (vgl. 1b). Für dieses Ausführungsbeispiel weist der Abstand A1 einen Wert von ca. 100 µm auf.
Die Verschleißpartikel 18 weisen einen ersten Verschleißabschnitt in Form eines Kerns 26 mit einer ersten Farbe und einen zweiten Verschleißabschnitt in Form einer Hülle 28 mit einer zweiten Farbe auf. Der Kern 26 und die Hülle 28 weisen jeweils eine Oberfläche 30, 32 auf. Die Oberfläche 30 des Kerns 26 ist im verschleißfreien Zustand, d.h. ohne Abrieb der Verschleißpartikel, vollständig von der Hülle 28 umschlossen. Die Oberfläche 32 der Hülle 28 weist einen maximalen Abstand A2 zur Oberfläche 22 des Arbeitsteils 14 auf, der im Mittel größer ist als ein maximaler Abstand A3, den die Oberfläche 30 des Kerns 26 zur Oberfläche 22 des Arbeitsteils 14 aufweist. Zusätzlich weisen die Verschleißpartikel 18 im Mittel einen projizierten Anteil PA, d.h. der sich wie in 2 exemplarisch für einen Verschleißpartikel dargestellt bei einer Betrachtung normal zur Oberfläche 22 des Arbeitsteils 14 auf dieser ergebende Flächenanteil von 10 bis 40 % auf der Oberfläche 22 des Arbeitsteils 14 auf. Ferner weisen die Verschleißpartikel 18 keine offene Porosität und im Mittel eine absolute Korngröße von 60 - 80 % der Korngröße der Schleifpartikel, hier 70 %, also 70 µm auf. Zur Messung der Abstände A2 und A3 kann z.B. ebenfalls ein Schnitt des Arbeitsteils 14 herangezogen werden (vgl. 1b). Für dieses Ausführungsbeispiel weist der Abstand A2 einen Wert von ca. 70 µm und der Abstand A3 einen Wert von ca. 50 µm auf.
Der Kern 26 ist aus mit Cr³⁺-Ionen dotiertem Aluminiumoxid, also als Rubin gebildet, sodass die erste Farbe einen roten Farbton aufweist. Die Hülle 28 ist aus einem Keramikwerkstoff gebildet, wobei die zweite Farbe einen weißen und/oder grauen Farbton aufweist. Die bunte erste Farbe steht im Kontrast zur unbunten zweiten Farbe und hebt sich von der Oberfläche 22 des Arbeitsteils 14 ab, die aufgrund des aus einem Metallwerkstoff gebildeten Arbeitsteils 14 einen grauen Farbton aufweist.
Der Kern 26 weist im Mittel, wie in 2 exemplarisch für einen Verschleißpartikel 18 dargestellt, in einer den Verschleißpartikel 18 halbierenden Schnittebene SE einen Flächenanteil FA 60-80 %, hier 70 % der Fläche F des Verschleißpartikels 18 auf.
Die in den 3a bis 5b dargestellten Dentalwerkzeuge 10a, 10b und 10c zeigen weitere Ausführungsformen des Dentalwerkzeugs 10. Gleiche Bauteile haben die gleichen Bezugszeichen. Die Dentalwerkzeuge 10a, 10b, 10c unterscheiden sich von dem Dentalwerkzeug 10 gemäß 1a-b durch unterschiedliche Formen des Arbeitsteils 14 und der Verschleißpartikel 18. Das Dentalwerkzeug 10a gemäß 3a und 3b weist ein ovalförmig gebildetes Arbeitsteil 14a mit würfelförmig ausgebildeten Verschleißpartikeln 18a auf. Die Dentalwerkzeuge 10b und 10c gemäß 4a bis 5b weisen jeweils ein zylinderförmig, spitz zulaufendes Arbeitsteil 14b auf. Ferner weist das Dentalwerkzeug 10b ovalförmig ausgebildete Verschleißpartikel 18b auf (vgl. 4b). An dem Arbeitsteil 14b des Dentalwerkzeugs 10c sind Verschleißpartikel 18c angeordnet, die jeweils verschiedene kristallförmige Formen aufweisen (vgl. 5b).
Bei der Behandlung eines Zahns und/oder eines Zahnersatzes wird das Dentalwerkzeug 10 bis 10c mittels eines Antriebs um seine Längsachse L rotiert und von einem Nutzer, z.B. einem Zahnarzt oder einem Zahntechniker an zu behandelnden Stellen des Zahns und/oder des Zahnersatzes angedrückt. Die Schleifkörper 16 bewirken einen Abrieb der Zahnsubstanz und/oder des Zahnmaterials. Im Laufe der Nutzungsdauer nutzen sich die Schleifkörper 18 und die zwischen den Schleifkörpern 16 angeordneten Verschleißpartikel 18 ab.
Aufgrund der verschiedenen maximalen Abstände A1, A2, A3 der Schleifkörper 16 und der Verschleißpartikel 18 zu der Oberfläche 22 des Arbeitsteils 14 nutzen sich die Schleifkörper 16 zuerst ab. Sobald die Hülle 28 der Verschleißpartikel 18 durch die Reibung an dem Zahn oder dem Zahnersatz abgetragen ist, wird der Kern 26 freigelegt. Dadurch verändert sich das Farbbild des Dentalwerkzeugs 10 bis 10c von einem weißen und/oder unbunten, grauen Farbton zu einem bunten, roten Farbton. Das Dentalwerkzeug 10 bis 10c schimmert in der roten ersten Farbe der Kerne 26 der Verschleißpartikel 18 und ermöglicht dem Nutzer eine Indikation des maximal zulässigen Abriebs der Schleifkörper 16. Daraufhin kann das Dentalwerkzeug 10 bis 10c ausgetauscht werden und einer durch die abgenutzten Schleifkörper 16 entstehenden erhöhten Reibung sowie der daraus resultierenden unerwünschten Reibungswärme und deren Übertragung auf den Zahn und/oder den Zahnersatz vorgebeugt werden.
Für die Herstellung eines Dentalwerkzeugs 10 bis 10c werden Schleifkörper 16 und Verschleißpartikel 18 zu einer Pulvermischung vermischt und in einen für ein fluides Medium durchlässigen Behälter, z.B. ein Säckchen eingefüllt. Das Arbeitsteil 14 wird in dem Behälter angeordnet. Letzterer wird mit dem Arbeitsteil 14 in ein galvanisches Bad eingetaucht, sodass ein Teil der Schleifkörper 16 und der Verschleißpartikel 18 in der sich galvanisch ausbildenden Bindungsschicht 24 an dem Arbeitsteil 14 eingebettet wird.
Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination für das Dentalwerkzeug vorgesehen sein, um deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren, auch wenn diese zu unterschiedlichen Ausführungsformen beschrieben worden sind.
Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Ansprüche gegeben und wird durch die in der Beschreibung erläuterten oder in den Figuren gezeigten Merkmale nicht beschränkt.
Bezugszeichenliste

10-10c: Dentalwerkzeug
12: Schaft
14-14b: Arbeitsteil
16: Schleifkörper
18-18c: Verschleißpartikel
20: Hals
22: Oberfläche des Arbeitsteils
24: Bindungsschicht
26: erster Verschleißabschnitt/ Kern
28: zweiter Verschleißabschnitt/ Hülle
30: Oberfläche des Kerns
32: Oberfläche der Hülle
33: Scheitel des Verschleißpartikels
34: Scheitel des Schleifkörpers
A1: maximaler Abstand des Schleifkörpers zum Arbeitsteil
A2: maximaler Abstand der Hülle zum Arbeitsteil
A3: maximaler Abstand des Kerns zum Arbeitsteil
FA: Flächenanteil des Kerns in der Schnittebene
F: Fläche des Verschleißpartikels in der Schnittebene
L: Längsachse des Dentalwerkzeugs
PA: projizierter Anteil des Verschleißpartikels
SE: Schnittebene

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 112006001202 T5 [0003]

Claims

Dentalwerkzeug mit - einem Schaft (12), - einem an dem Schaft (12) angeordneten Arbeitsteil (14-14b), - mehreren an dem Arbeitsteil (14-14b) angeordneten Schleifkörpern (16), - mehreren an dem Arbeitsteil (14-14b) zwischen den Schleifkörpern (16) angeordneten Verschleißpartikeln, - wobei die Schleifkörper (16) und die Verschleißpartikel (18-18c) mittels einer Bindungsschicht (24) an dem Arbeitsteil (14-14b) arretiert sind, - wobei die Verschleißpartikel (18-18c) jeweils einen ersten Verschleißabschnitt (26) mit einer ersten Farbe und einen zweiten Verschleißabschnitt (28) mit einer von der ersten Farbe verschiedenen zweiten Farbe aufweisen.
Dentalwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des zweiten Verschleißabschnitts (28) im Mittel in einem größeren Abstand (A2) zu einer Oberfläche (22) des Arbeitsteils (14-14b) angeordnet ist als der gesamte erste Verschleißabschnitt (26).
Dentalwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verschleißabschnitt (26) als Kern ausgebildet ist und der zweite Verschleißabschnitt (28) als eine den Kern wenigstens teilweise, bevorzugt vollständig umschließende Hülle ausgebildet ist.
Dentalwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißpartikel (18-18c) im Mittel einen projizierten Anteil (PA) von 5 bis 50 %, bevorzugt 10 bis 45 %, besonders bevorzugt 15 bis 40 % auf der Oberfläche (22) des Arbeitsteils (14-14b) aufweisen.
Dentalwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Scheitel (34) der Schleifkörper (16) im Mittel einen größeren Abstand (A1) zu der Oberfläche (22) des Arbeitsteils (14-14b) aufweist als ein Scheitel (33) der Verschleißpartikel (18-18c).
Dentalwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verschleißabschnitt (26) im Mittel in einer den Verschleißpartikel (18-18c) halbierenden Schnittebene (SE) einen Flächenanteil (FA) von 50 - 90%, bevorzugt 55 - 80 %, besonders bevorzugt 60- 80% der Fläche (F) des Verschleißpartikels (18-18c) aufweist.
Dentalwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verschleißabschnitt (26) und/oder der zweite Verschleißabschnitt (28) aus einem Keramikwerkstoff und/oder einem Metallwerkstoff gebildet ist.
Dentalwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verschleißabschnitt (26) aus Aluminiumoxid gebildet ist.
Dentalwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verschleißabschnitt (26) aus dotiertem Aluminiumoxid gebildet ist.
Dentalwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminiumoxid mit einem oder mehrerer der Elemente der Serie der Übergangsmetalle des Periodensystems dotiert ist.
Dentalwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißpartikel (18-18c) kugelförmig und/oder ovalförmig und/oder polygonförmig, insbesondere würfelförmig ausgebildet sind.
Dentalwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der beiden Farben der Verschleißabschnitte (26, 28) eine bunte Farbe ist und die andere eine unbunte Farbe ist.