DE19606423A1 - Kieferorthopädische Vorrichtung aus Kunststoff und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Kieferorthopädische Vorrichtung aus Kunststoff und Verfahren zu deren Herstellung

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DE19606423A1 DE19606423A DE19606423A DE19606423A1 DE 19606423 A1 DE19606423 A1 DE 19606423A1 DE 19606423 A DE19606423 A DE 19606423A DE 19606423 A DE19606423 A DE 19606423A DE 19606423 A1 DE19606423 A1 DE 19606423A1
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Description

Gegenstand der Erfindung
Die Erfindung betrifft kieferorthopädische Vorrichtungen, und insbesondere eine kieferorthopädische Vorrichtung aus Kunststoff, die eine vorspringende Struktur aufweist, welche sich nach außen von einer Vorrichtungsbasis aus vorzugsweise sowohl in der Form mehrerer einzelner Vorsprünge, wie beispielsweise Stifte oder Rippen, als auch in Form eines einzelnen, sich fortlaufend längs erstreckenden Vorsprungs, oder einer solchen Rippe, erstreckt, welche Hinterschneidungen an ihrem äußeren Ende enthält, um die Vorrichtung an einer Zahnoberfläche mittels eines Haft- bzw. Klebemittels mechanisch anzukleben. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft kieferorthopädische Halterungen, die Drehflügel aufweisen, und insbesondere ästhetisch ansprechende, kieferorthopädische Halterungen aus Kunststoff, die Drehflügel aufweisen.
Hintergrund der Erfindung
Im Bereich der Kieferorthopädie ist es bekannt, kieferorthopädische Vorrichtungen, wie beispielsweise Klammern, Buccal- bzw. Mundröhren und dergleichen direkt an den Zähnen anzukleben. Dies wird üblicherweise durch chemisches Verbinden einer Vorrichtung an einer Zahnoberfläche unter Einsatz eines Haft- bzw. Klebemittels erreicht. Wenn es erwünscht ist, kann der Bindungsoberflächenbereich der Vorrichtung aufgerauht werden, um den Oberflächenbereich der Vorrichtung, der in Kontakt mit dem Haft- bzw. Klebemittel gelangt, zu vergrößern, wodurch die chemische Verbindung verstärkt wird. Direktes Verbinden kann auch durch Einsatz einer Metallvorrichtung erreicht werden, die Hinterschneidungen zum Bilden einer mechanischen Verbindung mit dem Haft- bzw. Klebemittels aufweist.
Aus dem US-Patent Nr. 5,267,854 (Schmitt) geht eine metallische spritzgegosse­ ne, kieferorthopädische Klammer hervor, die mehrere erhabene Bolzen bzw. Stifte enthält, welche sich von einer Zahnstoßfläche aus erstrecken. Jeder Bolzen enthält einen Wurzelabschnitt, der eine einstückig mit der Zahnstoßfläche ausgebildete Basis aufweist, sowie einen Spitzenabschnitt, der sich wangenwärts bzw. buccolabial von dem Wurzelabschnitt aus erstreckt. Der Spitzen- bzw. Kuppen­ abschnitt endet in einer scharfen, fortlaufenden Parameterkante (parameter edge), die ursprünglich in allen Richtungen kleiner als der Wurzelabschnitt war. Jedoch ist in Übereinstimmung mit der Erfindung weitere Kaltverformung der Parameterkanten notwendig, wobei jede Kante bei Umgebungstemperatur in einen pilzförmigen Knopf bzw. eine pilzförmige Kapsel um gearbeitet wird, der bzw. die eine bearbeitete Kante, welche in allen Richtungen größer als ihr zugehöriger Wurzelabschnitt ist, und einen Dachvorsprung aufweist, der in der Lage ist, mechanisch mit einem Haft­ bzw. Klebemittel verbunden zu werden.
Das US-Patent Nr. 4,661,059 (Kanno) zeigt eine metallische kieferorthopädische Klammer, welche eine Basisoberfläche aufweist, die mit mehreren orthogonal verlaufenden Nuten versehen ist, die durch eine Schneidmaschine gebildet sind, welche mehrere drehbare, dünne sowie kreisförmige Schneidklingen aufweist. Die Nuten besitzen kleine Finnen oder Grate an den Nutkanten, die aus den Schneidvor­ gängen der Schabmetallmatrix der Schneidklingen bei hoher Geschwindigkeit resultieren. Diese kleinen Finnen werden in die Innenseite der Nuten gedrückt, um Hinterschneidungen für das Haft- bzw. Klebemittel zu bilden, wodurch die mechanische Verbindung der Basis an der Zahnoberfläche geschaffen wird.
Obwohl die mechanische Bindung einige Vorteile über traditionelle Verbindungs­ methoden aufweist, besitzen die Klammern, die durch Schmitt und Kanno gelehrt werden, einige Einschränkungen. Zum Beispiel werden beide Klammern aus Metall hergestellt und weisen daher nicht die ästhetischen Qualitäten auf, die bei keramischen oder aus Kunststoff hergestellten, kieferorthopädischen Vorrichtung zu finden sind. Weiterhin werden die mechanischen Bindungsoberflächen der Klammern von Schmitt und Kanno durch Kaltverformung des Metalls bei Umge­ bungstemperatur geformt. Dieser Kaltbearbeitungsvorgang stört die Mikrostruktur der erhabenen Bolzen, die für die mechanische Bindung verwendet werden.
Weiterhin sind die zur Bildung der mechanischen Bindungsoberfläche eingesetzten Verfahren relativ komplex und teuer. Das Schmitt-Patent erfordert die Verwendung einer hydraulisch angetriebenen Metallarbeitsform, um die Bolzen kalt zu bearbeiten, während das Kanno-Patent die Verwendung einer Schneidmaschine lehrt, um die Bolzen an der Klammerbasis zu bilden, was zu einem signifikanten Betrag an Abfallmaterial führt. Weiterhin müssen die erhabenen Bolzen der Klammer von Schmitt ursprünglich mit einem Spitzenabschnitt gegossen werden, der kleiner als der Wurzelabschnitt ist, um die metallische Klammer aus der Form ohne allzugroßes Risiko eines Bolzen- bzw. Stiftbruches herauszunehmen. Diese Verjüngung führt zu weniger Metall, welches an der Spitze verfügbar ist, um den pilzförmigen Knopf und den entsprechenden Dachvorsprung, der zur mechanischen Verbindung notwendig ist, zu bilden. Weiterhin müssen die extrem feinen Finnen oder Grate der Klammer von Kanno, die durch den Schneidprozeß gebildet werden, nach unten gedrückt werden, um die mechanische Bindungsoberflächen zu bilden. Sie werden bei diesem Prozeß hohen Belastungen sowie der Gefahr des Bruches ausgesetzt.
Es wäre deshalb vorteilhaft, eine kieferorthopädische Vorrichtung zur Verfügung zu haben, die in der Lage ist, mechanisch mit einem Zahn verbunden zu werden, wobei die Vorrichtung aus einem ästhetisch ansprechenden Material hergestellt wird. Es wäre ebenso wünschenswert, ein Verfahren zum Erzeugen einer derartigen Vorrichtung zur Verfügung zu haben, welches verhältnismäßig einfach und kostengünstig ist und welches nicht die Festigkeit des Materials gefährdet.
Sind einmal kieferorthopädische Vorrichtungen an den Zähnen angebracht, werden diese Vorrichtung verwendet, verschiedene Zahnbewegungskräfte zu erzeugen und zu übertragen. Insbesondere eine Bewegung, die Zahnrotation (die Bewegung eines Zahns um seine Längsachse) wird als ein am schwierigsten zu lösendes Problem angesehen. Um bei einem kieferorthopädischen Klammerdraht (archwire) eine wirksame Drehkraft auf einen Zahn ausüben zu können, sind kieferorthopädische Klammern entwickelt worden, die Drehflügel enthalten. Diese Drehflügel schaffen Kontaktpunkte für den Klammerdraht, die mesial und distal zu den Klammer­ drahtnuten sind und die wirksam die Drehkraft vergrößern, welche durch einen Klammerdraht auf einen Zahn ausgeübt werden kann.
Klammern mit Drehflügeln, die bis heute entwickelt wurden, weisen mehrere Ganzmetall-Klammern sowie eine Kunststoffklammer auf, die metallische Drehflügel besitzt. Die Klammer nach Lewis und die Klammer nach Lang sind Klammern mit Ganzmetall-Drehflügeln, die sowohl in löt- bzw. schweißbarer als auch klebbarer Form zur Verfügung stehen. In Fig. 20 ist eine klebbare Klammer nach Lewis gezeigt, die an einem Folienmaschenkissen angelötet ist und die an einem Zahn anklebbar ist. Diese spezielle Klammer bietet den Kieferorthopäden drei mögliche Klammerdrahtkontaktpunkte, um einen Kraft von einem Klammerdraht zu einem Zahn zu übertragen. Diese drei Punkte umfassen die beiden Drehflügel sowie die Mitte der unteren Wand der Klammerdrahtnut.
Da jedoch die Klammer nach Lewis an einem Folienmaschenkissen angelötet ist, hält die Lötstelle die Drehflügel fest, wodurch eine Einstellung der Drehflügel verhindert wird. Weiterhin bietet die Ganzmetall-Klammer nicht die ästhetische Wirkung einer aus nichtmetallischen Materialien hergestellten Klammer. Die schweiß- bzw. lötbare Version der Klammer nach Lewis ermöglicht eine Einstellung der Drehflügel, da die Klammer an einem Band an einem Mittenpunkt an der Klammer angelötet bzw. angeschweißt ist und Löt- bzw. Schweißauftragsmaterial nicht verwendet wird. Diese Möglichkeit bietet noch immer eine eingeschränkte ästhetische Erscheinung.
Die Klammer nach Lang offeriert eine weitere Möglichkeit für die Drehflügel bei einer Ganzmetall-Klammer, die schweiß- bzw. lötbar oder klebbar ist. Die Drehflügel dieser Klammer sind mit keiner Krümmung versehen und erstrecken sich von der Klammerdrahtnut parallel zu der unteren Wand der Nut. Um dem Kieferorthopäden zu ermöglichen, diese Drehflügel einmal einzustellen, ist die Klammer an einem Zahn befestigt, und die Behandlung wird begonnen, wobei der Klammerdraht von der Klammer entfernt werden muß.
Die Drehflügel-Klammer nach Wick, eine neuere Entwicklung bei einer Ganzmetall- Klammer, die klebbar ist, bietet mehrere Vorteile gegenüber den anderen Ganzme­ tall-Drehflügelklammern. Wie aus Fig. 21 hervorgeht, verhindert das Löt- bzw. Schweißauftragsmaterial nicht die Einstellbarkeit der Drehflügel, obwohl der Körper der Klammer an einem Folienmaschenkissen angelötet bzw. angeschweißt ist. Daher kann ein Kieferorthopäde verschiedene Beträge bzw. Grade an Drehkräften erreichen, ohne die Notwendigkeit, die Klammer an einem bestimmten Zahn zu wechseln. Weiterhin kann infolge der Krümmung der Drehflügel ein Kieferorthopäde die Drehflügel einstellen, wenn die Klammer einmal an dem Zahn angebracht ist, ohne daß die Notwendigkeit des Entfernens des Klammerdrahtes besteht. Diese Vorteile haben die Drehflügelklammer nach Wick zu einer attraktiven Möglichkeit gemacht, wenn eine Ganzmetall-Klammer erwünscht wird.
Eine weitere Möglichkeit bei Ganzmetall-Drehflügelklammern besteht in der STYLE- Klammer, die durch die Ormco Corporation of Glendora, California vertrieben wird. Diese einzelne Verbindungsflügel-Klammer (tie wing bracket) bietet den Vorteil des einstellbaren Drehmoments. Die Klammerdrahtnut und die Drehflügel sind in einem Zylinder vorgesehen, welcher innerhalb des Körpers gedreht werden kann, um das gewünschte Drehmoment zu erhalten. Ist der Zylinder einmal auf das gewünschte Drehmoment eingestellt worden, wird er an seinem Platz angelötet bzw. ange­ schweißt. Die Drehflügel der STYLE-Klammer erstrecken sich nach außen von der Klammerdrahtnut entlang der gleichen Achse wie die Bodenwand der Nut. Wenn daher ein Kieferorthopäde wünscht, einen der Drehflügel einzustellen, wenn die Klammer an einem Zahn positioniert ist, muß der kieferorthopädische Klammer­ bzw. Bogendraht zuerst entfernt werden.
Die Verwendung der Drehflügel in einer ästhetisch ansprechenden kieferorthopädi­ schen Klammer aus Kunststoff ist in dem US-Patent Nr. 5,254,002 (Reher u. a.) erläutert. Die aus dem US-Patent Nr. 5,254,002 entnehmbare Klammer ist eine lichtdurchlässige oder transparente Klammer aus Kunststoff, die einen metallischen Einsatz zum Verstärken der Klammerdrahtnut aufweist, wodurch die Festigkeit einer Ganzmetall-Klammer mit den ästhetisch ansprechenden Eigenschaften eines transparenten oder lichtdurchlässigen Kunststoffmaterials verbunden wird. Die Drehflügel an der Klammer dieses Patents erstrecken sich gerade von der Klammerdrahtnut aus parallel mit der Bodenwand nach außen. Wenn deshalb ein Klammerdraht in der Klammerdrahtnut angeordnet wird, ist es einem Kiefer­ orthopäden nicht möglich, einen der Drehflügel ohne zunächst den kieferorthopädi­ schen Klammerdraht zu entfernen, einzustellen. Weiterhin weist der Metalleinsatz der aus dem US-Patent Nr. 5,254,002 entnehmbaren Klammer eine mesiale-distale Flügelspannweite von ungefähr 0,3556 cm (= 0,14 in.) von dem äußeren Ende einer der Drehflügel zu dem äußeren Ende des anderen Drehflügels auf. Die mesiale­ distale Länge ist um einiges kürzer als die mesiale-distale Länge der Flügel bei einigen der Ganzmetall-Klammern. Obwohl diese reduzierte Länge weniger Belastung auf den Metalleinsatz innerhalb der Klammer aus Kunststoff erzeugt, verringert sie ebenso den Drehkraftbetrag, welcher von dem kieferorthopädischen Klammerdraht an einen Zahn übertragen werden kann.
Es ist deshalb wünschenswert, eine einzelne kieferorthopädische Klammer zur Verfügung zu haben, welche sowohl eine im Höchstmaß ästhetisch ansprechende Erscheinung als auch die Fähigkeit aufweist, signifikante Drehkräfte auf den Zahn zu übertragen. Es ist ebenso wünschenswert, eine derartige kieferorthopädische Klammer zur Verfügung zu haben, bei der die Drehflügel ohne weiteres durch einen Kieferorthopäden eingestellt werden können, ohne daß das Entfernen eines Klammerdrahtes aus der Klammerdrahtnut notwendig ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Hinsichtlich eines Gesichtspunktes ist die Erfindung auf ein Verfahren zum Erzeugen einer kieferorthopädischen Vorrichtung gerichtet, wobei die Vorrichtung so geformt ist, daß sie eine vorspringende Struktur aufweist, die sich von einer Vorrichtungs­ basis aus erstreckt und die in der Lage ist, mechanisch mit einer Zahnoberfläche mittels eines Haft- bzw. Klebemittels verbunden zu werden. Das Verfahren umfaßt das Spritzgießen einer thermoplastischen, kieferorthopädischen Vorrichtung, die eine Basis aufweist, von sich der eine vorspringende Struktur, wie beispielsweise eine Rippe, Stifte und dergleichen nach außen erstreckt. Die vorspringende Struktur besitzt ein inneres Ende bzw. eine innere Extremität sowie ein äußeres Ende bzw. eine äußere Extremität, wobei das innere Ende einstückig mit der Vorrichtungsbasis verbunden ist. Das Verfahren enthält weiterhin das Erweichen des äußeren Endes, welches durch mehrere einzelne äußere Enden gebildet sein kann, wenn Stifte verwendet werden, und das Aufbringen eines Druckes, während eines erweichten Zustandes, um so die vorspringende Struktur zu verformen und Hinterschneidungen nahe an dem äußeren Ende zu bilden, um die mechanische Verbindung der Vorrichtungsbasis mit der Zahnoberfläche zu erleichtern.
Der Erweichungsschritt kann durch Übertragen von Energie, wie beispielsweise Wärme- bzw. Hitzeenergie oder Ultraschallenergie auf das äußere Ende der vorspringenden Struktur erreicht werden. Wird Hitzeenergie verwendet, kann die Hitze zu dem äußeren Ende der vorspringenden Struktur durch Inkontaktbringen des äußeren Endes mit einer externen Hitzequelle, wie beispielsweise einem Heiz­ element und dergleichen, durch Wärmeleitung übertragen werden. Um die vor­ springende Struktur zu erweichen, sollte das Heizelement eine Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur des Kunststoffmaterials aufweisen. Diethermoplasti­ sche kieferorthopädische Vorrichtung ist üblicherweise aus einem glasgefüllten bzw. glasfaserverstärkten Polycarbonatmaterial gebildet, wobei in diesem Fall das Heizelement vorzugsweise eine Temperatur von ungefähr 177°C (= 350°F) bis ungefähr 204°C ( = 400°F), vorzugsweise von ungefähr 199°C ( = 390°F) besitzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens weist das Heizelement eine im wesentlichen fortlaufend glatte Oberfläche in der Weise auf, daß das gleiche Heizelement während des Erweichungsschritts unabhängig von der exakten Position der vorspringenden Struktur relativ zu der gekrümmten Vorrichtungsbasis eingesetzt werden kann, wodurch Fluchtungsprobleme verringert werden. Weiterhin weist ein bevorzugtes Heizelement eine Größe und eine Krümmung bei einer kieferorthopädi­ schen Vorrichtung mit mehreren einzelnen Vorsprüngen in der Weise auf, daß das Heizelement die äußeren Ende der Vorsprünge im wesentlichen gleichzeitig berührt, wobei die Konfiguration der Krümmung des Heizelementes mit der der Zahnober­ fläche übereinstimmt, an der die Vorrichtungsbasis anzubringen ist.
Der Druckanwendungsschritt umfaßt generell das Aufbringen eines Druckes auf das äußere Ende der vorspringenden Struktur in einer Richtung entlang der Länge zu der Basis hin, wodurch die vorspringende Struktur leicht zusammengepreßt bzw. zusammengedrückt wird. Dieser Druckanwendungsschrift deformiert das erweichte äußere Ende bzw. den äußeren Rand der vorspringenden Struktur zu einer im wesentlichen pilzförmigen Ausgestaltung, um dadurch die Hinterschneidungen nahe an dem äußeren Ende zu schaffen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält der Druckanwendungsschritt das Aufbringen von Druck im wesentlichen gleichzeitig an den äußeren Enden aller Vorsprünge, wenn die kieferorthopädische Vorrichtung mehrere Vorsprünge verwendet. Vorzugsweise wird die vorspringende Struktur in der Länge in einem Bereich von ca. 0,00254 cm (= 0,001 inch) bis ca. 0,01016 cm (= 0,004 inch) zusammengedrückt. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird der Druck an dem äußeren Ende der vor­ springenden Struktur unter Einsatz des Heizelementes aufgebracht, wobei in diesem Fall der Wärmeübertragungsschritt und der Druckanwendungsschritt sich zeitlich überlappen.
Die vorspringende Struktur selbst kann durch eine oder mehrere Formen aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Formen gebildet sein sowie eine oder mehrere Ausrichtungen aufweisen, die sich von der Vorrichtung aus erstrecken. Zum Beispiel können ein oder mehrere massive bzw. feste Stifte bzw. Bolzen, ein oder mehrere hohle, röhrenförmige Stifte, eine oder mehrere Borsten, eine oder mehrere Rippen oder Kombinationen hieraus eingesetzt werden. Wenn mehrere Stifte verwendet werden, weist jede der Stift einen generell rechteckförmigen Quer­ schnittsbereich entlang seiner gesamten Länge vor der Verformung seiner äußeren Enden auf. Eine Querschnittsabmessung von ungefähr 0,0381 cm (= 0,015 inch) auf 0,0381 cm (= 0,015 inch) wird bevorzugt. Bei dem bevorzugten Aus­ führungsbeispiel werden die Stifte in der Form eines imaginären Gitternetzwerkes angeordnet und in der Weise zueinander beabstandet, daß der Mitten-zu-Mitten- Abstand von einer Stiftmitte zu einer benachbarten Stiftmitte ungefähr 0,0762 cm (= 0,030 inch) beträgt. Weiterhin haben die Stifte eine Länge im Bereich von ca. 0,0127 cm (= 0,005 inch) bis ca. 0,0254 cm (= 0,010 inch).
Wenn die kieferorthopädische Vorrichtung als eine kieferorthopädische Klammer bzw. Bracket ausgebildet ist, kann das Kunststoff- bzw. Plastikmaterial ver­ stärkende Glasfasern enthalten und kann einen Verstärkungseinsatz in der Nähe des der Klammerdrahtnut aufweisen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft das Vorsehen mehrerer kieferorthopädi­ scher Vorrichtungen, wie beispielsweise Klammern bzw. Brackets, die unter Einsatz eines Haft- bzw. Klebemittels mechanisch an den Zähnen angebracht werden, wobei ein Klammerdraht innerhalb der Klammerdrahtnuten der Klammer zum Über­ tragen von Kräften auf die Zähne angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße kieferorthopädische Vorrichtung und das vorstehend erläuterte Verfahren bieten mehrere Vorteile sowie einen großen Nutzen. Beispiels­ weise offeriert die Vorrichtung die Festigkeit einer mechanisch verbundenen Oberfläche sowie einen vergrößerten Oberflächenbereich für eine chemische Bindung bei einer ästhetisch ansprechenden, kieferorthopädischen Vorrichtung. Während bekannte mechanisch gebundene Klammern (Brackets) aus einem Metall, wie beispielsweise rostfreiem Stahl hergestellt sind, wird die erfindungsgemäße Vorrichtung aus einem ästhetisch ansprechenden Thermoplastik, wie beispielsweise Polycarbonat hergestellt, welches üblicherweise eine transparente, zahnähnliche Erscheinung aufweist. Weiterhin ist das Verfahren zum Erzeugen der Vorrichtung verhältnismäßig einfach und billig im Vergleich zu den Kaltbearbeitungsverfahren, die im Augenblick bei Metallklammern eingesetzt werden. Weiterhin stört die Kaltverformung die Mikrostruktur der erhabenen Metallbolzen, wogegen der Schritt des Erweichens des Kunststoffs und des Druckaufbringens gemäß der Erfindung Hinterschneidungen in den thermoplastischen Stiften bzw. Bolzen erzeugt, ohne daß die Mikrostruktur gestört wird, wodurch die strukturelle Integrität des Kunststoff­ materials erhalten bleibt.
Zusätzlich ist die kieferorthopädische Vorrichtung aus Kunststoff der vorliegenden Erfindung kompatibel mit typischen kieferorthopädischen Haft- bzw. Klebemitteln und erfordert nicht der Verwendung eines Grundiermittels (Primer), bevor ein Haft­ bzw. Klebemittel aufgebracht werden kann, was ein Kieferorthopäde üblicherweise neben dem Stuhl ausführen muß. Weiterhin muß das bei den bekannten Klammern aus Kunststoff verwendete Haft- bzw. Klebemittel in der Lage sein, eine chemische Bindung mit dem Grundierungsmittel und der Klammer einzugehen, wodurch die zu verwendenden Arten an kieferorthopädischen Haft- bzw. Klebemittel eingeschränkt ist. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung aus Kunststoff mechanische Bindung einsetzt, wird dieses Problem vermieden.
In einem weiteren Aspekt ist die Erfindung auf eine kieferorthopädische Klammer (Bracket) gerichtet, die einen Kunststoffkörper aufweist, welcher eine Klammernut, einen Metalleinsatz, der in zumindest einem Abschnitt der Klammernut angeordnet ist und zumindest einen Dreh- bzw. Rotationsflügel aufweist, sowie eine Vorsprung enthält, der sich in die Klammernut erstreckt. Insbesondere weist der Kunststoff­ körper eine einstückig mit ihm verbundene bzw. integral verbundene, an dem Zahn montierbare Basis auf. Die Klammernut des Kunststoffkörpers ist in der Lage, einen kieferorthopädischen Klammerdraht aufzunehmen und enthält eine Bodenwand sowie zwei einander gegenüberliegende Seitenwände, die sich von der Bodenwand aus erstrecken. Der Dreh- bzw. Verdrehflügel des Metalleinsatzes ist so ausgebildet, daß er mit einem kieferorthopädischen Klammerdraht, der in der Klammernut angeordnet ist, zum Ausüben einer Drehkraft auf einen Zahn über die Basis zusammenwirken kann. Weiterhin weist der in die Klammernut sich erstreckende Vorsprung ein oberes Ende auf, welches über die Bodenwand der Klammernut hervorsteht. Das obere Ende ist so ausgebildet, daß es mit der Unterseite eines kieferorthopädischen Klammerdrahtes, der in der Klammernut angeordnet ist, in Berührung gelangen kann und zumindest einen Abschnitt des kieferorthopädischen Klammerdrahtes über die Bodenwand der Klammernut hält.
In einer bevorzugten Ausführungsform der kieferorthopädischen Klammer enthält der Metalleinsatz einen Bodenwandabschnitt und zwei einander gegenüberliegende Seitenwände. Der Vorsprung ist ein integraler Bestandteil des Kunststoffkörpers und erstreckt sich in die Klammernut durch eine einzelne Öffnung, die in dem Boden­ wandabschnitt und den beiden einander gegenüberliegenden Seitenwänden ausgebildet ist. Weiterhin enthält der Vorsprung vorzugsweise einen Flansch, welcher die Befestigung des Metalleinsatzes an dem Kunststoffkörper unterstützt.
Jedoch kann der Vorsprung und der Metalleinsatz auf unterschiedlichen Wegen in großer Zahl ausgebildet sein und positioniert werden, wobei einige Beispiele nachstehend erläutert werden. Beispielsweise kann der Metalleinsatz einen Bodenwandabschnitt enthalten, wobei die Öffnung in dem Bodenwandabschnitt gebildet ist, wobei der Vorsprung ein integrales Teil des Kunststoffkörpers ist und sich in die Klammernut über die Öffnung erstreckt und wobei das obere Ende des Vorsprungs über die Öffnung hervorsteht. Alternativ kann der Metalleinsatz zwei einander gegenüberliegende Seitenwände aufweisen, wobei jede der einander gegenüberliegenden Seitenwände eine Öffnung besitzt. Der Vorsprung kann dann ein einstückiges Teil des Kunststoffkörpers sein und sich in die Klammernut durch die Öffnung in jeder der beiden einander gegenüberliegenden Seitenwände erstrecken. Bei einer weiteren Ausführungsform kann der Metalleinsatz einen Bodenwandabschnitt enthalten, wobei der Vorsprung ein integrales Teil des Kunststoffkörpers ist und relativ zu dem Bodenwandabschnitt buccolabial angeordnet ist. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Vorsprung selbst aus Metall sein und als integrales Teil des Metalleinsatzes ausgebildet sein.
Der Metalleinsatz kann einen Mittenabschnitt, einen ersten Endabschnitt, welcher ein äußeres Ende aufweist, und einen zweiten Abschnitt, der ein äußeres Ende aufweist, enthalten, wobei der Mittenabschnitt zwischen dem ersten und dem zweiten Endabschnitt angeordnet ist. Zumindest einer der beiden Endabschnitte, der erste und der zweite Endabschnitt, erstreckt sich über die Klammernut und umfaßt einen Drehflügel. Vorzugsweise erstrecken sich sowohl der erste als auch der zweite Endabschnitt über die Klammerdrahtnut und enthalten jeweils einen Drehflügel. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist jeder der Drehflügel einen Klammerdraht-Kontaktabschnitt sowie ein inneres Ende auf, welches einstückig mit dem Mittenabschnitt verbunden ist, wobei der Klammer­ draht-Kontaktabschnitt eine occlusale-gingivale Breite aufweist, die größer als die occlusale-gingivale Breite der Klammerdrahtnut ist. In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel verjüngt sich diese occlusale-gingivale Breite von dem Klammerdraht-Kontaktabschnitt in Richtung auf die Klammerdrahtnut. Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die occlusale-gingivale Breite des Klammerdrahtkontaktabschnitts ungefähr 0,101 6 cm (= 0,04 in.). Der Metallein­ satz weist eine mesiale-distale Länge von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende von ungefähr 0,508 cm (= 0,2 in.) auf.
Die an einem Zahn montierbare Basis der kieferorthopädischen Klammer umfaßt vorzugsweise eine vorspringende Struktur, die sich von der Basis aus nach außen erstreckt und die in der Lage ist, mechanisch mit einer Zahnoberfläche unter Einsatz eines Haft- bzw. Klebemittels verbunden zu werden, wie dies vorstehend kurz in der Zusammenfassung der Erfindung erläutert worden ist. Bei einer vorzugsweise bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die vorspringende Struktur durch mehrere Stifte bzw. Bolzen gebildet, die auf der Basis an Schnittpunkten eines imaginären Gitternetzwerkes angeordnet sind. Weiterhin ist das äußere Ende oder die Oberfläche der vorspringenden Struktur so orientiert, daß sie im wesentlichen mit der Krümmung eines Zahns konform ist.
Obwohl verschiedene Kunststoffmaterialien und Metalle verwendet werden können, wird der Kunststoff vorzugsweise durch Polycarbonat, welches mit Glasfasern verstärkt ist, gebildet, wobei die Glasfasern in einem Betrag von ungefähr 20 bis 40 Gew.-% des Plastikmaterials vorhanden sind. Zusätzlich ist der Metalleinsatz aus 17-7 rostfreiem Stahl, 300-Series rostfreiem Stahl oder aus einer MP35N-Legierung hergestellt.
Der kieferorthopädische Klammer der vorliegenden Erfindung bietet verschiedene Vorteile und einen Nutzen über andere Drehflügel-Klammern. Beispielsweise schafft die Klammer die Möglichkeit, größere bzw. verstärkte Drehkräfte bei einer attraktiven, ästhetisch ansprechenden Klammer zu übertragen, ohne daß die Gesamtstärke und die Integrität der Klammer beeinträchtigt wird. Infolge des Vorsprungs ist ein Kieferorthopäde ebenso in der Lage, die Drehflügel ohne Entfernung des Klammerdrahtes unabhängig von der Anfangskrümmung der Flügel einzustellen. Da weiterhin Klammern gebildet werden, die Vorsprünge mit unter­ schiedlichen Höhen aufweisen, kann die Nuttiefe oder "ein-aus"-Dimension ("in-out" dimensions) der Klammerdrahtnut speziell ausgewählt werden, um eine zusätzliche Drehsteuerung zu erreichen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungsfiguren
Fig. 1A ist eine perspektivische Ansicht auf die Rückseite einer kiefer­ orthopädischen Klammer, nachdem die Stifte verformt worden sind, um eine mechanische Bindungsbasis zu bilden;
Fig. 1B ist eine perspektivische Rückansicht einer kieferorthopädischen Klammer, bevor die Stifte verformt werden;
Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht der verformten Stifte der in Fig. 4 gezeigten kieferorthopädischen Klammer entlang der Linie 2-2 in Fig. 4;
Fig. 3 ist ein Teilquerschnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 4, der die auf einer Zahnoberfläche anhaftende Klammer zeigt;
Fig. 4 ist eine Rückansicht der in Fig. 1A gezeigten kieferorthopädi­ schen Klammer;
Fig. 5 ist eine Vorderansicht der in Fig. 1B gezeigten kieferorthopädi­ schen Klammer;
Fig. 6 ist ein Querschnitt durch die in Fig. 5 gezeigten Klammer entlang der Linie 6-6 in Fig. 5;
Fig. 7 ist ein Querschnittsansicht eines unteren Teils der in Fig. 5 gezeigten Klammer entlang der Linie 7-7 in Fig. 5;
Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht einer Station zum Verformen einer vorspringenden Struktur, die bei einem Verfahren zum Erzeugen einer kieferorthopädischen Vorrichtung verwendet wird;
Fig. 9 ist eine perspektivische, vergrößerte Ansicht der Form der in Fig. 8 gezeigten Station zum Verformen einer vorspringenden Struktur;
Fig. 10A, 10B und 10D-10F sind Rückansichten von kieferorthopädischen Vorrichtungen, die einige alternative Ausführungsformen der vorspringenden Struk­ tur in einem unverformten Zustand wiedergeben;
Fig. 10C ist ein Teilquerschnitt entlang der Linie 10C-10C in Fig. 10B, der die vorspringende Struktur sowohl in dem unverformten als auch in dem verformten (mit strichpunktierten Linien dargestellt) Zustand zeigt;
Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungs­ form der kieferorthopädischen Klammer;
Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht der in Fig. 11 gezeigten Aus­ führungsform entlang der Linie 12-12 in Fig. 11;
Fig. 13 ist eine Querschnittsansicht der in Fig. 11 gezeigten Aus­ führungsform entlang der Linie 13-13 in Fig. 11;
Fig. 14 ist eine Draufsicht auf den Metalleinsatz, der bei der in den Fig. 11-13 gezeigten Ausführungsform eingesetzt wird;
Fig. 15 ist ein Teilquerschnitt einer weiteren Ausführungsform der kiefer­ orthopädischen Klammer;
Fig. 16 ist eine Teilquerschnittsansicht einer alternativen Ausführungs­ form der kieferorthopädischen Klammer;
Fig. 16A ist eine Teilquerschnittsansicht der in Fig. 16 gezeigten Aus­ führungsform entlang der Linie 16A-16A in Fig. 16;
Fig. 16B ist eine Teilquerschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform der kieferorthopädischen Klammer;
Fig. 17 ist eine Teilquerschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform der kieferorthopädischen Klammer;
Fig. 18 ist eine Draufsicht auf einen alternativen Metalleinsatz für den Einsatz bei einer kieferorthopädischen Klammer;
Fig. 19 ist eine Teilquerschnittsansicht einer alternativen Ausführungs­ form der kieferorthopädischen Klammer, die den Metalleinsatz der Fig. 18 enthält;
Fig. 20 ist eine Seitenansicht einer kieferorthopädischen Klammer des Standes der Technik; und
Fig. 21 ist eine Seitenansicht einer weiteren bekannten kieferorthopädi­ schen Klammer.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Soweit in der Beschreibung die Bezeichnung "kieferorthopädische Vorrichtung (orthodontic appliance)" verwendet wird, umfaßt diese Bezeichnung jede Vorrichtung, die auf einer Zahnoberfläche im Zusammenhang mit einem Halten der Zähne in einer besonderen Position oder mit einem Bewegen der Zähne anhaftet bzw. angeklebt ist. Nicht beschränkende Beispiele hierfür umfassen kieferorthopädi­ sche Klammern (brackets), Buccal-Röhren (buccal tubes) und dergleichen.1) Des weiteren bezeichnet der Begriff "vorspringende Struktur" jede Struktur bzw. Zusammensetzung, welche sich von einer Basis einer kieferorthopädischen Vorrichtung nach außen erstreckt und welche an ihrer äußeren Extremität an ihrem äußeren Rand verformt sein kann, wodurch eine Hinterschneidung in der Nähe der äußeren Extremität gebildet ist, die in der Lage ist, eine mechanische Bindung mit einem kieferorthopädischen Haft- bzw. Klebemittel zu bilden, wenn das Haft- bzw. Klebemittel aushärtet. Nicht beschränkende Beispiele für eine vorspringende Struktur umfassen einen oder mehrere massive bzw. feste Stifte oder Bolzen, einen oder mehrere hohle, röhrenförmige Stifte, eine oder mehrere Borsten, eine oder mehrere Rippen oder eine Kombination hiervon. Einige weitere, detaillierte Beispiele umfassen Rippen in der Form konzentrischer Kreise, Quadrate, Dreiecke oder Rechtecke; massive bzw. feste Stifte oder hohle, röhrenförmige Stifte oder Vorsprünge in Form von Kreisen, Rechtecken oder Dreiecken; eine einzelne, sich kontinuierlich fortsetzende, sich nicht überschneidende Rippe, wie beispielsweise eine spiralförmig, serpentinenförmig oder zick-zackförmig verlaufende Rippe; mehrere sich nicht überschneidende Rippen, beispielsweise in einem Korbflecht­ muster oder parallele oder beliebig miteinander fluchtende Rippen; mehrere sich schneidende Rippen, die sich zum Ausbilden eines gitternetzartigen Musters, eines Irrgartens oder einer Anordnung mit beliebiger Orientierung schneiden; sowie bürstenartige Borsten.
Eine in Fig. 1A gezeigte kieferorthopädische Klammer 10 aus Kunststoff, die den Erfindungsprinzipien entspricht, weist einen Körper 12 sowie eine Klammerbasis 14 auf, wobei sich mehrere Stifte 16 nach außen von der Klammerbasis 14 aus in einem gitternetzartigen Muster erstrecken. Die Klammer 10 weist weiterhin eine Klammerdrahtnut 18 sowie ein paar Verbindungsflügel 20 auf.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, besitzt jeder der Stifte 16 ein inneres Ende 22, welches einstückig mit der Klammerbasis 14 ausgebildet ist, ein äußeres Ende 24 sowie einen Zwischenabschnitt 26, der zwischen dem inneren und dem äußeren Ende 22, 24
1) Der in der Beschreibung sowie in den Ansprüchen insoweit verwendete Begriff "Kunststoff" ist dahingehend zu verstehen, daß er Kunststoffmaterial umfaßt, unabhängig davon, ob dieses mit Glasfasern oder einigen anderen Verstärkungsmaterialien verstärkt ist und/oder andere Zusätze, wie beispielsweise Füller, Pigmente usw. enthält.
vorgesehen ist. Jeder Stift 16 weist weiterhin eine Hinterschneidung 28 auf, um eine mechanische Verbindung mit einem kieferorthopädischen Haft- bzw. Klebemittel auszubilden. In Fig. 3 ist eine kieferorthopädische Klammer 10 gezeigt, die an einer Zahnoberfläche 30 unter Verwendung eines kieferorthopädischen Ver­ bindungsklebe- bzw. Verbindungshaftmittels 32 anhaftet bzw. angeklebt ist. Üblicherweise wird ein Kieferorthopäde das Haft- bzw. Klebemittel 32 an der Klammerbasis 14 anbringen, was dem Haft- bzw. Klebemittel ermöglicht, in die offenen Zwischenräume zwischen den Stiften 16 zu fließen und diese Zwischenräu­ me auszufüllen sowie die äußeren Ende 24 zu bedecken. Die Klammer 10 kann dann an der Zahnoberfläche 30 angebracht werden. Wenn das Haft- bzw. Klebemittel 32 aushärtet, wird eine chemische Verbindung sowie eine mechanische Verriegelungsverbindung zwischen dem Haftmittel 32 und der Klammer 10 bzw. anderen kieferorthopädischen Vorrichtungen gebildet. Eine Verbindung wird ebenfalls zwischen dem Haft- bzw. Klebemittel und der Zahnoberfläche 30 aus gebildet. Die mechanischen Hinterschneidungen 28 an der Klammer 10 ermöglichen es der Klammer 10, fester mit dem Zahn verbunden zu sein, als dies bei einer Klammer der Fall ist, die eine glatte Verbindungsoberfläche aufweist. Hierdurch wird die Haft- bzw. Klebeverbindung der Klammer 10 mit einem Zahn 30 verstärkt. Zusätzlich vergrößern die Stifte 16 den Oberflächenbereich der Basis 14, wodurch die chemische Bindung der Basis 14 mit dem Haft- bzw. Klebemittel verstärkt wird. Weiterhin wird davon ausgegangen, daß die Bindung bzw. Verbindung in der Festigkeit (Scher- oder Zugfestigkeit, um Fehlstellen bei geringen Dehnungsbeträgen zu verbinden) nicht nur ähnlich zu der von auf Eingriff basierenden Klammern ist, sondern auch härter (größere Schlagfestigkeit) als die Bindung bzw. Verbindung von Metall- oder Keramikklammern aufgrund der relativen Flexibilität der Stifte 16 und der inhärenten Duktilität des Kunststoffmaterials ist.
Vorzugsweise wird die kieferorthopädische Kunststoffvorrichtung aus einem mit Glasfasern verstärkten Polycarbonat hergestellt, wie es in dem US-Patent Nr. 5,254,002 offenbart ist, das in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme Bestandteil dieser Beschreibung wird, wobei die Fasern vorzugsweise ungefähr 20 bis 40 Gew.-% umfassen. Wenn die kieferorthopädische Vorrichtung eine Klammer 10 ist, weist die Klammer 10 vorzugsweise einen Metalleinsatz 36 auf, der innerhalb der Klammerdrahtnut 18 angeordnet ist, wie dies aus den Fig. 6 und 7 hervorgeht und wie dies in dem US-Patent Nr. 2,254,002 erläutert ist, auf das bereits Bezug genommen worden ist.
Die bevorzugte Ausführungsform der kieferorthopädischen Vorrichtung besitzt auch eine Vorrichtungsbasis mit einer zusammengesetzten Krümmung, die der Krümmung einer Zahnoberfläche entspricht. Wie weiterhin aus den Fig. 1A, 1B, 3, 6 und 7 entnehmbar ist, folgen die äußeren Enden 24 der Stifte 16 bei gemeinsamer Betrachtung sowohl vor als auch nach der Verformung generell der gleichen zusammengesetzten Krümmung.
Wie aus Fig. 4 hervorgeht, weist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ungefähr 25 Stifte 16 auf, die in einem gitternetzartigen Muster angeordnet sind. Jeder Stift 16 besitzt über sein gesamtes inneres Ende 22 sowie über einen Zwischenabschnitt 26 einen, im Querschnitt betrachtet, quadratischen Bereich mit Abmessungen von ca. 0,0381 cm (= 0,015 in.) × 0,0381 cm (= 0,01 5 in.). Weiterhin weist jedes verbreiterte, äußere Ende 24 von dem inneren Ende 22 zu der dem Zahn gegenüberliegenden Oberfläche 34 des verbreiterten, äußeren Endes 24 eine Länge von ca. 0,0127 cm (= 0,005 in.) bis ca. 0,0254 cm (= 0,010 in.) auf (vgl. Fig. 2). Wie weiterhin aus Fig. 4 ersichtlich ist, ist der Raum zwischen den inneren Enden 22 der Stifte 16 hinsichtlich seiner Querschnitts­ abmessungen ähnlich zu den Querschnittsabmessungen der inneren Enden 22 selbst, wobei die Abmessungen in einem Bereich von ca. 0,0254 cm (= 0,010 in.) bis ungefähr 0,0508 cm (= 0,0508 in.) reichen.
Unabhängig von der im Einzelfall verwendeten, vorspringenden Struktur muß der Raum zwischen benachbarten Abschnitten der verformten, äußeren Extremität der vorspringenden Struktur (beispielsweise zwischen benachbarten, verbreiterten äußeren Enden bei einer Ausführungsform, die einzelne Stifte aufweist) ausreichend groß sein, um es dem Haft- bzw. Klebemittel zu ermöglichen, zwischen den verformten, benachbarten Abschnitte in den sich darunter befindlichen, hinter­ schnittenen Bereich zu fließen, was auch von der Viskosität des Haft- bzw. Klebemittels und der Methode des Aufbringens des Haft- bzw. Klebemittels auf die Basis abhängt.
In einer weiteren Ausführungsform (nicht gezeigt) weist die Vorrichtungsbasis einen mittig angeordneten Bereich auf, welcher frei von Stiften ist. Dieser offene Bereich kann mit einer Identifizierungsmarkierung, wie beispielsweise einem Buchstaben oder einer Zahl versehen sein, um die Identifikation der Vorrichtung zu erleichtern. Die unmittelbar benachbart zu dem offen Bereich angeordneten Abschnitte der Vorrichtungsbasis können Partialstifte, wie beispielsweise Stifte mit geringeren Querschnittsabmessungen aufweisen. Während bei dieser Ausführungsform geringfügig die Zahl der für eine mechanische Bindung zur Verfügung stehenden Stifte verringert ist, ist diese Ausführungsform nach wie vor in der Lage, eine starke mechanische Verriegelung mit einem Haft- bzw. Klebemittel zu bilden.
Üblicherweise wird die kieferorthopädische Vorrichtung durch in ein mehrere Schritte umfassenden Verfahren hergestellt. Wie am besten aus den Fig. 1B als auch aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich ist, wird eine bevorzugte Klammer 10, die unverformte Stifte 38 aufweist, oder eine andere Vorrichtung, gegossen. Die verbreiterten, äußeren Enden der Stifte werden in einem zweiten Schritt erzeugt. Die ein Zwischenprodukt bildende Vorrichtung (welche undeformierte Stifte oder eine andere unverformte vorspringende Struktur aufweist) kann unter Einsatz einer konventionellen thermoplastischen Spritztechnik, wie sie-beispielsweise durch das US-Patent Nr. 5,254,002 erläutert ist, vorzugsweise durch Spritzgießen erzeugt werden.
Verschiedene Formen können verwendet werden, um die gewünschte Größe und Verteilung der unverformten Stifte, oder eine andere vorspringende Struktur, zu erhalten. Wenn eine Vorrichtung, welche mehrere Stifte aufweist, herzustellen ist, wird die Form vorzugsweise so ausgebildet, daß sie eine Stiftgröße und Verteilung besitzt, wie sie vorstehend diskutiert worden ist. Weiterhin weist der Teil der Vorrichtungsform, der zur Herstellung der unverformten Stifte, oder einer anderen hervorstehenden Struktur, verwendet wird, keine Verjüngung auf (d. h. die Wände der Ausnehmungen in der Form, die den Stiften entsprechen, können vertikal ausgebildet sein, im Gegensatz zu einer sich verjüngenden Ausgestaltung). Die Möglichkeit, vertikale Wände in der Form zu verwenden, ist nicht bei einer Metall­ klammer möglich, die mechanische Bindungsstifte aufweist, da die im Englischen als "greenware" bezeichnete Grünware (gegossene Metallklammer vor dem Sintern) sehr zerbrechlich ist. Ohne sich verjüngende Seitenwände in der Form, die Stifte mit geringeren Querschnittsabmessungen in Richtung ihrer äußeren Enden erzeugen, würden einige Stifte beim Herausnehmen der Metallklammer aus der Formaus­ nehmung ohne weiteres zerbrechen. Da jedoch die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung aus Kunststoff hergestellt wird, kann eine Form mit vertikalen Seiten­ wände ohne signifikantes Risiko eines Bruches der vorspringenden Struktur verwendet werden. Dieses Merkmal schafft eine vergrößerte Festigkeit an den Stiften, oder an einer anderen vorspringenden Struktur, während sowohl der anfänglichen Bildung als auch der nachfolgenden Verbreiterung der äußeren Extremität bzw. des äußeren Randes. Das Merkmal erzeugt weiterhin eine vorspringende Struktur, welche gegenüber gegossenen Metallstiften mehr Material an ihrer äußeren Extremität aufweist, wodurch die Hinterschneidungen sowie die mechanische Bindung zwischen den Hinterschneidungen und dem Haftbindungs­ bzw. Klebebindungsmittel verstärkt werden.
Während eine bevorzugte Ausführungsform in der Form einer kieferorthopädischen Vorrichtung, die eine vorspringende Struktur mit mehreren einzelnen Stiften aufweist, im Detail beschrieben worden ist, können viele alternative Ausführungs­ formen der hervorstehenden Struktur vorgesehen werden, wobei einige Beispiele in den Fig. 10A-F gezeigt sind.
Die in Fig. 10A gezeigte, kieferorthopädische Vorrichtung 610 kann eine vorspringende Struktur 660 aufweisen, die sich von der Vorrichtungsbasis 614 aus nach außen erstreckt und die mehrere einzelne, kreisförmige, hohle sowie röhrenförmige Stifte oder Vorsprünge 699 besitzt. Die Fig. 10B zeigt eine Vorrichtung 210, die eine vorspringende Struktur 260 in der Form einer spiralartig verlaufenden Rippe 299 aufweist, welche sich von der Vorrichtungsbasis 214 aus erstreckt. Fig. 10C ist ein Teilquerschnitt der in Fig. 10B gezeigten, spiralartig verlaufenden Rippe 299, die die vorspringende Struktur 260 in einem undeformier­ ten sowie in einem verformten, durch strichpunktierte Linien gezeigt, Zustand wiedergibt. Die äußere Extremität 270 der vorspringenden Struktur 260 ist ebenfalls deutlich sichtbar. In Fig. 10D weist die Vorrichtung 317 eine vorspringende Struktur 360 auf, welche durch eine Reihe von zueinander konzentrischen Rechtecken 399 gebildet ist, die sich von der Vorrichtungsbasis 314 aus erstrecken. Demgegenüber weist die Vorrichtung 410 der Fig. 10E eine Reihe von einzelnen, sich nicht schneidenden Rippen 499 auf, die in einem Korbflechtmuster angeordnet sind und die sich nach außen von der Vorrichtungsbasis 414 aus erstrecken. Die in Fig. 10F gezeigte Vorrichtung 510 weist eine vorspringende Struktur 560 auf, welche durch eine Reihe von sich schneidenden Rippen 599 gebildet ist, die in einem Gitternetzmuster angeordnet sind und die sich nach außen von der Vorrichtungsbasis 514 aus erstrecken.
Bei der bevorzugten Methode zum Erzeugen der kieferorthopädischen Vorrichtung werden die Stifte, oder eine andere vorspringende Struktur, unter Verwendung einer Verformungsstation für die vorspringende Struktur verformt. Eine Werkbankversion ist in den Fig. 8 und 9 gezeigt. Die Stiftverformungsstation 40 enthält generell, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, eine Form 42, eine Dornpresse 44, eine Luftzufüh­ rung 46 und eine Steuerung 48. Insbesondere weist die Form eine Halte- und Befestigungseinrichtung 50 zum Halten und Positionieren einer kieferorthopädischen Vorrichtung bzw. von mehreren kieferorthopädischen Vorrichtungen sowie ein Verformungswerkzeug 52 für die vorspringende Struktur auf, das direkt oberhalb jeder Vorrichtung positioniert ist, wie es in Fig. 9 gezeigt ist. Da das Verformungs­ werkzeug 52 eine durchgehend glatte Oberfläche aufweist, kann es bei Vor­ richtungen verwendet werden, die bezogen auf die Vorrichtungsbasis, Unterschiede in der Anordnung oder Dichte der vorspringenden Struktur aufweisen. Da das Verformungswerkzeug 52 gegenüber einer Ausführungsform, bei der mehrere einzelne Werkzeuge entsprechend der Zahl und Anordnung der Vorrichtungsstifte, Vorrichtungsrippen, Vorrichtungsborsten, oder einer anderen vorspringenden Struktur, eine einzelne, durchgehend glatte Oberfläche besitzt, ist für das Verformungswerkzeug 52 keine kritische bzw. schwierige Positionierung notwen­ dig, um die Vielzahl an Werkzeugen mit der Vielzahl an Stiften, Rippen und dergleichen auszurichten. Weiterhin weist jedes Verformungswerkzeug 52 eine zusammengesetzte Krümmung entsprechend der zusammengesetzten Krümmung der Zahnoberfläche auf, an der die Vorrichtung anzubringen ist. Daher stimmt die Kontur der verformten Extremität der vorspringenden Struktur mit der Kontur der Zahnoberfläche überein. Bei dem bevorzugten Verformungsverfahren für die vorspringende Struktur werden die Verformungsspitzen auf eine Temperatur erhitzt, welche hoch genug ist, um die äußere Extremität der vorspringenden Struktur auf ihren plastischen Erweichungspunkt zu bringen. Wenn die kieferorthopädische Vorrichtung aus einem glasfaserverstärkten Polycarbonat hergestellt ist, liegt die Temperatur des Verformungswerkzeugs vorzugsweise in einem Bereich von ca. 177°C (= 350°F) bis ungefähr 204°C (= 400°F), vorzugsweise bei ungefähr 199°C (= 390°F).
Bei dem bevorzugten Verfahren zum Erzeugen der Vorrichtung bewegt sich jedes erhitzte Verformungswerkzeug 52 in einer im wesentlichen gleichmäßigen und einheitlichen Bewegung in Richtung auf die vorspringende Struktur der ent­ sprechenden Vorrichtung nach unten. Eine Druckkraft wird unter Einsatz des Verformungswerkzeugs 52 auf die vorspringende Struktur aufgebracht. Die vorspringende Struktur wird beinahe unmittelbar erweicht, wenn sie in Kontakt mit dem Werkzeug 52 gelangt. Das Werkzeug 52 setzt seine Vorschubbewegung in die nach unten gerichtete Druckrichtung fort, bis sie einen positiven bzw. eindeutigen, unnachgiebigen bzw. harten Anschlag (nicht gezeigt) erreicht. Wenn das Ver­ formungswerkzeug 52 diesen unnachgiebigen Anschlag erreicht hat, drücken Rückstellfedern das Werkzeug 52 nach oben in seine Ausgangsposition. Üblicher­ weise übersteigt die Kraft, die zum Bewegen des erhitzten Verformungswerkzeuges 52 nach unten notwendig ist, nur geringfügig die Kraft, die notwendig ist, um die Vorspannung der Rückstellfedern zu überwinden.
Den verformten bzw. deformierten Stiften 16 wird es anschließend ermöglicht, abzukühlen und auszuhärten. Jeder Verformungsgrad bzw. Verformungsvorsprung 54 wird von jeder Vorrichtung entfernt. Wenn die Vorrichtung mit einem metalli­ schen Verstärkungseinsatz hergestellt wird, kann der Haupthandhabungsabschnitt 56 des metallischen Einsatzes aus der Vorrichtung geschnitten bzw. von der Vorrichtung beschnitten werden, wie es in Fig. 9 gezeigt ist. Obwohl vorzugs­ weise thermische Energie verwendet wird, um die unverformten Stifte zu erweichen, können die Stifte unter Einsatz einer Vielzahl anderer Verfahren, wie beispielsweise durch Einsatz von Ultraschallenergie, Mikrowellenenergie und dergleichen erweicht werden. Jedoch wird thermische Energie bevorzugt, da der Einsatz dieser Energiequelle hinsichtlich des Betrag es der Verformung und hinsichtlich der Form der Stifte als leichter zu steuern angesehen wird.
Wie aus den Fig. 11-13 hervorgeht, weist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der kieferorthopädischen Klammer 110 einen Kunststoffkörper 112 auf, der eine einstückig mit ihm verbundene, an dem Zahn anbringbare Basis 114 sowie eine Klammerdrahtnut 116 zur Aufnahme eines kieferorthopädischen Klammerdrahtes (nicht gezeigt) besitzt, wobei die Nut 116 eine Bodenwand 118 und zwei einander gegenüberliegende Seitenwände 120 aufweist, die sich von der Bodenwand 118 aus erstrecken. Die kieferorthopädische Klammer 110 ist des weiteren mit einem metallischen Einsatz bzw. mit einem Metalleinsatz 122 versehen, der in einem Abschnitt der Klammerdrahtnut 116 angeordnet ist. Der gezeigte, metallische Einsatz 122 besitzt einen Bodenwandabschnitt 124 und zwei einander gegenüber­ liegende Seitenwände 126, die sich von dem Bodenwandabschnitt 124 aus erstrecken. Der metallische Einsatz 122 weist weiterhin ein Paar Rotationsflügel bzw. Schwenkflügel 128 auf, wobei jeder Rotationsflügel 128 sich von der Klammerdrahtnut 116 aus nach außen erstreckt und in der Lage ist, mit einem kieferorthopädischen Klammerdraht, der in der Klammerdrahtnut 116 angeordnet ist, zum Übertragen einer Drehkraft auf einen Zahn über die Klammerbasis 114 zusammenzuwirken. Die kieferorthopädische Klammer 110 besitzt weiterhin einen Vorsprung 130 aus Kunststoff, der sich in die Klammerdrahtnut 116 über eine Öffnung 132 in dem Bodenwandabschnitt 124 und den einander gegenüber­ liegenden Seitenwände 126 des metallischen Einsatzes 122 erstreckt. Der Vorsprung 130 besitzt ein oberes Ende 134, das sich über den Bodenwandabschnitt 124 des metallischen Einsatzes 122 erstreckt, wobei das obere Ende 134 dazu in der Lage ist, mit der Unterseite eines kieferorthopädischen Klammerdrahtes, der in der Klammerdrahtnut 116 eingesetzt ist, in Berührung zu kommen und zumindest einen Abschnitt des kieferorthopädischen Klammerdrahtes oberhalb des Boden­ wandabschnitts 124 des metallischen Einsatzes 122 zu halten. Zusätzlich besitzt der Vorsprung 130 Abmessungen, welche die Abmessungen der Öffnung 132 geringfügig übersteigen, wodurch ein Flansch 136 an dem Vorsprung 130 ausgebildet wird, der die Sicherung des metallischen Einsatzes 122 an dem Kunststoffkörper 112 unterstützt.
Der metallische Einsatz 122, der bei der in den Fig. 11-13 gezeigten, bevorzug­ ten Ausführungsform verwendet wird, ist in Fig. 14 in einem teilweise geformten Zustand gezeigt. Der Einsatz 122 ist in einer weitestgehend flachen Position gezeigt, um besser die speziellen Merkmale des Einsatzes 122 zu illustrieren. Wie dies dargestellt ist, weist der metallische Einsatz 122 einen Mittenabschnitt 138, einen ersten Endabschnitt 140 sowie einen zweiten Endabschnitt 142 auf, wobei jeder Endabschnitt 140, 142 ein äußeres Ende 144a, 144b besitzt. Bei dieser besonderen Ausführungsform weist jeder Endabschnitt 140, 142 einen Rotations­ flügel 128 auf, welcher einen Klammerdraht-Kontaktabschnitt 146 (vgl. Fig. 12) und ein inneres Ende 148 besitzt. Der Mittenabschnitt 138 besitzt einen Boden­ wandabschnitt 124 und zwei einander gegenüberliegende Seitenwände 126, die sich von dem Bodenwandabschnitt 124 aus erstrecken. Weiterhin ist eine einzelne Öffnung 132 in den Bodenwandabschnitt 124 und in den beiden einander gegenüberliegenden Seitenwänden 126 aus gebildet. Wie dies insbesondere aus Fig. 14 hervorgeht, ist dieser teilweise vervollständigte Einsatz 122 noch an einer Schiene bzw. einem Läufer 150 angebracht, welcher bei dem Formgebungsprozeß verwendet wird und welcher ermöglicht, mehrere Einsätze zur gleichen Zeit zu formen.
Wie am besten in den Fig. 11 und 14 wiedergegeben ist, weist der Klammer­ draht-Kontaktabschnitt 146 jedes Rotationsflügels 128 eine occlusale-gingivale Breite auf, die größer als die occlusale-gingivale Breite des inneren Endes 148 des Rotationsflügels ist. Weiterhin verjüngt sich die occlusale-gingivale Breite des Rotationsflügels 128 nach und nach von dem Klammerdraht-Kontaktabschnitt 146 aus zu dem inneren Ende 148 hin. Diese besondere Ausgestaltung des Rotations­ flügels wird aus mehreren Gründen bevorzugt. Da beispielsweise der Klammerdraht- Kontaktabschnitt 146 jedes Rotationsflügels 128 breiter als die Klammerdrahtnut 116 ist, weist der Klammerdraht-Kontaktabschnitt 146 einen größeren Ober­ flächenbereich zum Inkontaktgelangen mit dem Klammerdraht auf, wodurch die Möglichkeit verringert wird, daß der Klammerdraht unbeabsichtigt außer Eingriff mit dem Rotationsflügel 128 gelangt. Da sich weiterhin jeder Rotationsflügel 128 auf eine Breite verjüngt, die generell annähernd der Breite der Klammerdrahtnut 116 entspricht, können die breiteren Klammerdraht-Kontaktabschnitte 146 bei Aufrechterhaltung einer Gesamterscheinung, die ästhetisch ansprechend ist, erhalten werden. Bei einer insbesondere bevorzugten Ausführungsform weist jeder Klammerdraht-Kontaktabschnitt 146 einen occlusale-gingivale Breite von ca. 0,1016 cm (= 0,04 in.) auf, wobei jeder Rotationsflügel 128 sich zum inneren Ende 148 hin verjüngt und wobei jedes innere Ende 148 eine occlusale-gingivale Breite von ca. 0,04572 cm (= 0,018 in.) aufweist. Zusätzlich besitzt der insbesondere bevorzugte Metalleinsatz 122 eine mesiale-distale Länge von ca. 0,508 cm (0,2 in.) von dem äußeren Ende 144a des ersten Endabschnitts 140 zu dem äußeren Ende 144b des zweiten Endabschnitts 142. Diese mesiale-distale Länge wird bevorzugt, damit jeder Rotationsflügel 128 lang genug ist, um einen beträchtlichen Kraftbetrag von einem kieferorthopädischen Klammerdraht zu einem Zahn zu übertragen, während zur gleichen Zeit eine gute Rotationsflügelfestigkeit sowie eine ästhetisch ansprechende Größe erzielt wird.
Wie aus den Fig. 11 und 12 hervorgeht, sind die Rotationsflügel 128 dieser besonderen Ausführungsform in einer leicht konkaven, nach oben geschwungenen Position ausgebildet, wobei die Klammerdraht-Kontaktpunkte 146 an den äußeren Enden 144a, 144b der Rotationsflügel 128 positioniert sind. Jedoch kann jeder Rotationsflügel mit jedem beliebigen Winkel oder jeder beliebigen Krümmung oder mit überhaupt keinem Winkel versehen werden, wie dies ohne weiteres für den Durchschnittsfachmann ersichtlich ist. Weiterhin kann ein Kieferorthopäde jeden Rotationsflügel in gewünschter Weise einstellen, um die Rotation bzw. Drehung zu erhalten, die im Einzelfall für einen Patienten notwendig ist. Beispielsweise kann jeder Rotationsflügel 128 in erwünschter Weise eingestellt werden, wie dies durch die Pfeile und durch die in strichpunktierten Linien erfolgte Darstellung der Rotationsflügel-Phantomlinie in Fig. 12 gezeigt ist.
Es wird nun auf die Fig. 11 bis 13 bezug genommen. Der Vorsprung 130 der kieferorthopädischen Klammer 110 weist eine spezielle Höhe, Länge, Breite und Kontur auf. Jedoch kann jede dieser Abmessungen bzw. Dimensionen in gewünsch­ ter Weise eingestellt werden, beispielsweise einfach durch Einsatz einer thermopla­ stischen Spritzgießform, die verschiedene Formgebungsausnehmungen für den Vorsprung aufweist. Die einzige Anforderung besteht darin, daß das obere Ende 134 des Vorsprungs 130 sich über die Bodenwand 118 der Klammerdrahtnut 116 erstreckt, die üblicherweise durch den Bodenwandabschnitt 124 des metallischen Einsatzes 122 gebildet wird. Beispielsweise kann die buccolabiale Höhe des Vorsprungs verändert werden, um Klammern zu erzeugen, die unterschiedliche Nuttiefen für die Klammerdrahtnut oder "ein-aus"-Abmessungen ("in-out" dimensions) aufweisen. Diese verschiedenen Nuttiefen ermöglichen, daß Drehkräfte nicht nur durch die Winkel der einstellbaren Rotationsflügel, sondern durch die besondere Höhe des Vorsprungs ausgewählt werden können.
Wie aus den Fig. 11 und 12 hervorgeht, weist die an dem Zahn montierbare Basis 114 der bevorzugten kieferorthopädischen Klammer 110 mehrere Stifte 152 auf, die auf der Basis 114 an Schnittpunkten eines imaginären Gitternetzwerkes angeordnet sind und die sich von der Basis 114 aus nach außen erstrecken, wie dies vorstehend ausführlichen in der Beschreibung der Erfindung erläutert worden ist. Wie in den Fig. 11 und 12 gezeigt ist, besitzt jeder Stift 152 eine innere Extremität bzw. einen inneren Rand 154, die bzw. der einstückig mit der Basis 114 verbunden ist, eine äußere Extremität bzw. einen äußeren Rand 156 sowie einen Zwischenabschnitt 158 zwischen der inneren und der äußeren Extremität 154, 156. Weiterhin ist der Querschnittsbereich der äußeren Extremität 156 größer als der Querschnittsbereich des Zwischenabschnitts 158, so daß eine Hinterschneidung 160 an jedem Stift 152 gebildet wird, wodurch die mechanische Bindung bzw. Verbindung der kieferorthopädischen Klammer 110 mit einer Zahnoberfläche unter Einsatz eines Haft- bzw. Klebemittels erleichtert wird. Diese Stifte 152 werden vorzugsweise hergestellt, wie dies vorstehend in der ausführlichen Beschreibung erläutert worden ist.
Obwohl das in den Fig. 11-13 gezeigte Ausführungsbeispiel einen einzelnen Verbindungsflügel 162 aufweist, ist zu bemerken, daß die kieferorthopädische Klammer so ausgebildet sein kann, daß sie jede Zahl an zusätzlichen oder alternativen Formen und Merkmale aufweisen kann. Beispielsweise kann die kieferorthopädische Klammer mit doppelten Verbindungsflügeln oder überhaupt keinen Verbindungsflügeln versehen sein. Weiterhin kann die Klammer mit anderen Merkmalen, wie beispielsweise Haken oder anderen Merkmalen der bekannten Art ausgestattet sein.
Obwohl jedes geeignete Kunststoffmaterial für die kieferorthopädische Klammer verwendet werden kann, wird das Kunststoffmaterial vorzugsweise durch glasfaserverstärktes Polycarbonat gebildet, wobei die Glasfasern ca. 20 bis 40 Gew.-% des Kunststoffmaterials repräsentieren. Diese besondere, bevorzugte Kunststoffmaterialzusammensetzung und das Verfahren zum Bilden einer Klammer aus Kunststoff sind in dem US-Patent Nr. 5,254,002 (Reher u. a.) erläutert, welches auf die Ormco Corporation übertragen worden ist und das durch Bezugnahme Bestandteil dieser Beschreibung wird. Hinsichtlich des metallischen Einsatzes kann jedes geeignete Metall verwendet werden. Es wird jedoch bevorzugt, 17-7 rostfreien Strahl, 300-Series rostfreien Stahl oder eine MP35N- Legierung zu verwenden. Geeigneter 17-7 rostfreier Stahl ist durch die Ulbrich of California, Inc., of Frenso, California erhältlich. Wenn 17-7 geglühter rostfreier Strahl verwendet wird, wird der rostfreie Stahl üblicherweise einer Hitzebehandlung ausgesetzt, wie es im Stand der Technik bekannt ist, um dem Metall Härte zu verleihen. Wenn jedoch Condition C 17-7 rostfreier Stahl verwendet wird, ist keine oder nur eine geringfügige Hitzbehandlung notwendig. Wenn 300-Series rostfreier Stahl verwendet wird, wird er vorzugsweise durch Kaltverformung auf eine Zugfestigkeit von größer als ca. 14,505 Pa (= 100 000 psi) gefestigt. Alternativ kann eine auf Nickel-Kobalt basierende Legierung, die durch die Climax Specialty Metals of Cleveland, Ohio unter dem Markennamen CLIMAX MP35N ALLOY vertrieben wird, verwendet werden. Da diese besondere Legierung eine Doppelkorn­ grenze sowie eine höhere Härte aufweist, ist es möglich, den zusätzlichen Behandlungsschritt der Erhitzung zu vermeiden, der bei Einsatz anderer Metalle notwendig ist.
Die kieferorthopädische Klammer wird vorzugsweise durch zunächst Herstellen des metallischen Einsatzes und anschließendem Spritzgießen der Kunststoffklammer um den Einsatz hergestellt. Falls dies erwünscht ist, können mehrere metallische Einsätze gleichzeitig in einer fortschreitenden bzw. stetigen Form bzw. in einer fortschreitenden spanlosen Formgebungseinrichtung hergestellt werden, wobei die Einsätze mit einer gemeinsamen Schiene verbunden ist. Beispielsweise kann beim Herausschneiden des Metallblechs eine Station, wie beispielsweise eine Stanz- bzw. Tiefziehstation die obere Hälfte jedes Einsatzes abschneiden und eine nachfolgende Station die untere Hälfte jedes Einsatzes schneiden. In einer sich daran an­ schließenden Station schneidet ein ovaler Stempel ein durchgehendes Loch oder eine Öffnung in jeden Einsatz. In sich daran anschließenden Schritten richtet die fortschreitende Formgebungseinrichtung teilweise die Seitenwände auf. Ein Kalibrierwerkzeug wird verwendet, um die Einsätze auf ihre endgültigen Ab­ messungen wieder zu glätten oder wieder abzureiben. An diesem Punkt wird jedes äußere Schienenmetallmaterial von den Einsätzen abgeschnitten, welche noch mit einer zentralen Schiene verbunden sind. Wenn dies erwünscht wird, kann die zentrale Schiene in zwei Abschnitte zerschnitten werden, was zu Paaren an Einsätzen führt, die durch eine zentrale Schiene verbunden sind. Wenn an diesen Punkt eine Hitzebehandlung erforderlich ist, können die Einsätze in einem Erhitzungsboot bzw. in einem Erhitzungsnäpfchen (heating boat) plaziert werden, welches in einen Ofen für die Hitzebehandlung eingebracht wird. Wenn Condition C 17-7 rostfreier Stahl verwendet wird, werden die Einsätze vorzugsweise bei einer Temperatur von ca. 900°C für annähernd 60 Minuten erhitzt.
An diesem Punkt werden die Einsatzpaare in einer thermoplastischen Einspritzgieß­ maschine eingesetzt und Kunststoffmaterial wird in die Form eingespritzt, um die - kieferorthopädische Klammer zu bilden. Die Stifte der an dem Zahn montierbaren Basis werden in der Weise gebildet, wie es vorstehend in der ausführlichen Beschreibung der Erfindung erläutert worden ist. Die undeformierten Stifte werden in dem anfänglichen Schritt des Kunststoffeinspritzgießens erzeugt. Die äußeren Enden der Stifte werden in einem nachfolgenden Schritt verformt, um die bei der mechanischen Bindung der Klammer an der Zahnoberfläche nützlichen Hinter­ schneidungen zu erzeugen. Wenn die Stifte einmal verformt worden sind, kann die Schiene und jedes andere überflüssige Stahlelement von den Einsätzen entfernt werden. Wenn es an diesem Punkt erwünscht ist, eine Krümmung an den Rotationsflügeln anzubringen, werden die Rotationsflügel unter Verwendung eines Dorns von Hand gebogen.
Bei einem Einsatz der kieferorthopädischen Klammer wird diese an einem Zahn, an dem eine Verdrehung erforderlich ist, angeklebt bzw. haftet an diesem an. In Abhängigkeit des Maßes der erforderlichen Verdrehung bzw. Rotation kann der Kieferorthopäde die Form jedes Rotationsflügels in gewünschter Weise einstellen. Wenn beispielsweise ein Kieferorthopäde wünscht, daß der Klammerdraht in Kontakt mit dem Vorsprung und den beiden Rotationsflügeln gelangen soll, können die Rotationsflügel so eingestellt werden, daß ein Dreipunktekontakt erreicht wird. Wenn auf der anderen Seite eine spezielle Drehung nur einen Zweipunktekontakt erfordert, kann der Kieferorthopäde die Flügel einstellen, um einen derartigen Kontakt zu erhalten, wobei die beiden Punkte sowohl die beiden Rotationsflügel als auch ein Rotationsflügel und der Vorsprung sein können.
Obwohl dieser Aspekt der Erfindung vorstehend in Verbindung mit einem besonderen, bevorzugten Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, kann die erfindungsgemäße kieferorthopädische Klammer Bestandteile mit unterschiedlichen Formen aufweisen und auf unterschiedlichen Wegen hergestellt werden, solange die Klammer einen Kunststoffkörper, einen metallischen Einsatz, der an dem Kunststoffkörper angebracht ist und Rotationsflügel aufweist, sowie eine Vorsprung enthält, der sich in die Klammerdrahtnut erstreckt. Einige der vielen alternativen Ausführungsformen sind in den Fig. 15-19 gezeigt. Bei der in Fig. 15 gezeigten Ausführungsform enthält der metallische Einsatz 122 eine Öffnung 132, welche sich nicht durch die Seitenwände 126 des Einsatzes 122 erstreckt, sondern welche auf den Bodenwandabschnitt 124 beschränkt ist. Weiterhin weist der Vorsprung 130 aus Kunststoff, der sich in die Klammerdrahtnut 116 erstreckt, keinen Flansch auf. Der Einsatz 122 ist an dem Kunststoffkörper 112 durch die Seitenwände 126 des Einsatzes 122 befestigt, welche einen Abschnitt der Seitenwände 120 der Klammerdrahtnut 116 bilden. Wenn auf der anderen Seite der Vorsprung erzeugt wurde, um einen Flansch aufzuweisen, sind dann die metallischen Einsatzseiten­ wände nicht notwendig.
Bei der in Fig. 16 und 16A gezeigten Ausführungsform weist der metallische Einsatz 122 keine Öffnung in dem Bodenwandabschnitt 124 auf. Demgegenüber besitzt jeder der einander gegenüberliegenden Seitenwandabschnitte 126 des Einsatzes 122 eine halbkugelförmige Öffnung 116, die den Durchgang von Kunststoff durch die Öffnung 116 und in die Klammernut 116 während des plastischen Einspritzgießens ermöglicht. Bei dieser besonderen Ausführungsform unterstützt der resultierende Vorsprung 130 die Befestigung des metallischen Einsatzes 122 an dem Kunststoffkörper in Verbindung mit den Seitenwänden 126 des Einsatzes trotz der Tatsache, daß der Einsatz 122 keine Öffnung in den Bodenwandabschnitt 124 aufweist. Wie dies in Fig. 16B gezeigt ist, kann ein metallischer Einsatz 122, der keine Seitenwände und keine wo auch immer angeordnete Öffnung aufweist, an dem Kunststoffkörper 112 durch einfaches Bilden eines Kunststoffvorsprungs 130 buccolabial bzw. wangenwärts oberhalb des Bodenwandabschnitts 124 des metallischen Einsatzes befestigt werden und integral mit jeder der einander gegenüberliegenden Seitenwände 120 der Klammerdrahtnut 116 verbunden sein.
Bei der in Fig. 17 gezeigten Ausführungsform wird der Vorsprung 130 nicht aus Kunststoff, sondern aus Metall hergestellt und ist einstückig mit dem Bodenwand­ abschnitt 124 des metallischen Einsatzes 122 verbunden. Bei dieser besonderen Ausführungsform ersetzt die Öffnung 132 den bevorzugten Bodenwandabschnitt 124 und einen Abschnitt jeder der Seitenwand 126 des Einsatzes 122. Daher bedeckt kein metallisches Einsatzmaterial die Kunststoffbodenwand 118 der Klammerdrahtnut 116.
Obwohl einige besondere Ausführungsformen der vorliegenden Erf 00469 00070 552 001000280000000200012000285910035800040 0002019606423 00004 00350indungen vorstehend erläutert worden sind, ist es für den Durchschnittsfachmann ohne weiteres ersichtlich, daß verschiedene andere Variationen und Modifikationen ausgeführt werden können, ohne sich von dem Geist der vorliegenden Erfindung zu entfernen, der durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.

Claims (65)

1. Verfahren zum Herstellen einer kieferorthopädischen Vorrichtung, die eine vorspringende Struktur aufweist, welche sich von einer Vorrichtungsbasis aus erstreckt, die dazu geeignet ist, mechanisch mit einer Zahnoberfläche durch ein Haftmittel verbunden zu werden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Erzeugen einer kieferorthopädischen Kunststoffvorrichtung, die eine Basis aufweist, von der aus sich die vorspringende Struktur nach außen erstreckt, die eine innere Extremität, die einstückig mit der Vorrichtungsbasis verbunden ist, und eine äußere Extremität aufweist;
Erweichen der äußeren Extremität der vorspringenden Struktur; und
Aufbringen eines Druckes auf die äußere Extremität der vorspringenden Struktur in dem erweichten Zustand, so daß die vorspringende Struktur verformt wird und Hinterschneidungen in der Nähe der äußeren Extremität geschaffen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Herstellschritt das Spritzgießen der Vorrichtung aus einem thermoplastischen Material enthält und der Erweichungs­ schritt den Schritt des Übertragens von Hitze auf die äußere Extremität der vorspringenden Struktur von einer externen Wärmequelle enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Hitzeübertragungsschritt den Schritt des Übertragens von Hitze zu der äußeren Extremität der vorspringenden Struktur durch Wärmeleitung mittels Inkontaktbringen der äußeren Extremität mit einer externen Wärmequelle enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Hitzeübertragungsschritt das Inkontaktbringen der äußeren Extremität der vorspringenden Struktur mit einem Heizelement enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Hitzeübertragungsschritt den Schritt des Erhitzens zumindest der äußeren Extremität der vorspringenden Struktur über die Glasübergangstemperatur der vorspringenden Struktur enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die kieferorthopädische, thermoplasti­ sche Vorrichtung Polycarbonat enthält und der Hitzeübertragungsschritt den Schritt des Inkontaktbringens der äußeren Extremität der vorspringenden Struktur mit einem Heizelement enthält, welches eine Temperatur von ca. 177°C bis ca. 204°C enthält.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das Heizelement eine Temperatur von ca. 199°C aufweist.
8. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem Vorrichtung mehrere einzelne Vor­ sprünge aufweist, die äußere Enden besitzen, und bei dem der Hitzeübertragungs­ schritt das im wesentlichen gleichzeitige Inkontaktbringen der äußeren Enden jedes der mehreren einzelnen Vorsprünge mit dem Heizelement enthält.
9. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Heizelement eine im wesentlichen durchgehende glatte Oberfläche, die zumindest so groß wie die Vorrichtungsbasis ist, aufweist, so daß ein einzelnes Heizelement während des Erweichungsschritts eingesetzt werden kann, um die äußere Extremität unabhängig von der Anordnung der vorspringenden Struktur relativ zu der Vorrichtungsbasis zu erweichen.
10. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Erweichungsschritt den Schritt des Übertragens von Ultraschallenergie auf die äußere Extremität der vorspringenden Struktur enthält.
11. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Anwendens von Druck das Aufbringen von Druck auf die äußere Extremität der vorspringenden Struktur in einer Richtung entlang deren Länge hinzu zu der Vorrichtungsbasis enthält, um die vorspringende Struktur zusammenzudrücken.
12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem der Schritt des Aufbringen von Drucks die äußere Extremität der vorspringenden Struktur zu einer pilzförmigen Ausgestal­ tung verformt, um dadurch die Hinterschneidungen nahe der äußeren Extremität zu bilden.
13. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Vorrichtung mehrere einzelne Vorsprünge aufweist, die äußere Enden besitzen, und bei dem der Schritt des Aufbringens von Druck das Anwenden von Druck im wesentlichen gleichzeitig auf das äußere Ende jedes der mehreren einzelnen Vorsprünge enthält.
14. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Schritt des Aufbringen von Drucks das Zusammendrücken der hervorspringenden Struktur im Bereich von ca. 0,00254 cm bis 0,01016 cm in der Länge enthält.
15. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Schritt des Druckaufbringens das Aufbringen von Druck auf die äußere Extremität der vorspringenden Struktur unter Einsatz des Heizelementes enthält.
16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem sich der Schritt des Übertragens von Hitze und der Schritt des Aufbringens von Druck zeitlich überlappen.
17. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Formens das Erzeugen einer Klammerdrahtnut in der kieferorthopädischen Vorrichtung und das Positionie­ ren eines verstärkenden Einsatzes in der Nähe der Nut enthält.
18. Verfahren nach Anspruch 1, bei der die kieferorthopädische Kunststoffvor­ richtung darin verteilte, verstärkende Glasfasern enthält.
19. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die vorspringende Struktur aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus einem oder mehreren massiven Stiften, einem oder mehreren hohlen, röhrenförmigen Stiften, einer oder mehreren Borsten, einer oder mehreren Rippen sowie Kombinationen hieraus gebildet ist.
20. Kieferorthopädische Vorrichtung, die durch das Verfahren nach Anspruch 1 hergestellt wird.
21. Kieferorthopädische Vorrichtung, die durch das Verfahren nach Anspruch 2 hergestellt wird.
22. Kieferorthopädische Vorrichtung, die durch das Verfahren nach Anspruch 4 hergestellt wird.
23. Kieferorthopädische Vorrichtung, die durch das Verfahren nach Anspruch 8 hergestellt wird.
24. Kieferorthopädische Vorrichtung, die durch das Verfahren nach Anspruch 11 hergestellt wird.
25. Kieferorthopädische Vorrichtung, die durch das Verfahren nach Anspruch 12 hergestellt wird.
26. Kieferorthopädische Vorrichtung, die durch das Verfahren nach Anspruch 14 hergestellt wird.
27. Kieferorthopädische Vorrichtung, die durch das Verfahren nach Anspruch 15 hergestellt wird.
28. Kieferorthopädische Vorrichtung, die durch das Verfahren nach Anspruch 16 hergestellt wird.
29. Kieferorthopädische Vorrichtung, enthaltend:
eine kieferorthopädische Kunststoffvorrichtung (10; 110; 210; 310; 410; 510; 610), die eine Vorrichtungsbasis (14; 114; 214; 314; 414; 514) und eine vorspringende Struktur (16; 152; 260; 360; 460; 560; 660) aufweist, die sich von der Vorrichtungsbasis (14; 114; 214; 314; 414; 514) nach außen erstreckt;
wobei die vorspringende Struktur (16; 152; 260; 360; 460; 560; 660) eine innere Extremität (22; 154), die einstückig mit der Vorrichtungsbasis (14; 114; 214; 314; 414; 514) verbunden ist, eine äußere Extremität (24; 156;) und einen Zwischen­ abschnitt (26; 158) zwischen der inneren und der äußeren Extremität (22, 24; 154, 156) aufweist,
wobei der Querschnittsbereich der äußeren Extremität (24; 154) größer als der Querschnittsbereich des Zwischenabschnitts (26; 156) ist, wodurch Hinter­ schneidungen (28; 160) in der vorspringenden Struktur (16; 152; 260; 360; 460; 560; 660) gebildet werden, um die mechanische Bindung der kieferorthopädischen Vorrichtung (10; 110; 210; 310; 410; 510; 610) an einer Zahnoberfläche (30) durch ein Haftmittel (32) zu erleichtern.
30. Kieferorthopädische Vorrichtung nach Anspruch 29, bei der die vorspringende Struktur (16; 152; 260; 360; 460; 560; 660) durch ein Kunststoffgießen gebildet ist, und bei der die äußere Extremität (24; 154) durch Erweichen der vorspringen­ den Struktur (16; 152; 260; 360; 460; 560; 660) nach dem Gießvorgang und durch Anwenden von Druck auf die vorspringende Struktur (16; 152; 260; 360; 460; 560; 660) erzeugt wird, während diese in einem erweichten Zustand sich befindet.
31. Kieferorthopädische Vorrichtung nach Anspruch 29, bei der die äußere Extremität (24; 154) der vorspringenden Struktur (16; 152; 260; 360; 460; 560; 660) so orientiert ist, daß sie mit der Krümmung eines Zahns übereinstimmt.
32. Kieferorthopädische Vorrichtung nach Anspruch 29, bei der die vorspringende Struktur (16; 152; 260; 360; 460; 560; 660) aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem oder mehreren festen Stiften (16; 152), einem oder mehreren hohlen, röhrenförmigen Stiften (669), einem oder mehrerer Borsten, einer oder mehrerer Rippen (299; 399; 499) sowie Kombinationen hieraus gebildet ist.
33. Kieferorthopädische Vorrichtung nach Anspruch 32, bei der die vorspringende Struktur (16; 152; 660) mehrere Stifte (16; 152; 669) aufweist.
34. Kieferorthopädische Vorrichtung nach Anspruch 33, bei der die Stifte (16; 152; 669) auf der Vorrichtungsbasis (14; 114) an Schnittpunkten eines imaginären Gitternetzwerkes angeordnet sind.
35. Kieferorthopädische Vorrichtung nach Anspruch 33, bei der jeder der Stifte (16; 152) einen generell quadratischen Querschnittsbereich in dem Zwischen­ abschnitt (26; 156) aufweist.
36. Kieferorthopädische Vorrichtung nach Anspruch 35, bei der der Zwischen­ abschnitt (26; 156) Querschnittsabmessungen von ca. 0,0381 cm auf ca. 0,0381 cm aufweist und bei der die Stifte (16; 152) mit einem Mitten-zu-Mitten-Abstand von annähernd 0,0762 cm beabstandet sind.
37. Kieferorthopädische Vorrichtung nach Anspruch 36, bei der jeder der Stifte (16; 152) eine Länge in einem Bereich von ca. 0, 0127 cm bis ca. 0,0254 cm aufweist.
38. Kieferorthopädische Vorrichtung nach Anspruch 29, bei der die Vorrichtung (10; 110; 210; 310; 410; 510; 610) eine Klammerdrahtnut (18; 116) aufweist und ein metallischer Einsatz (122) in der Nähe der Nut (18; 116) angeordnet ist.
39. Kieferorthopädische Vorrichtung nach Anspruch 29, bei der die kiefer­ orthopädische Vorrichtung (10; 110; 210; 310; 410; 510; 610) aus Kunststoff mit darin verteilten, verstärkenden Glasfasern ist.
40. Kieferorthopädische Vorrichtung enthalten:
mehrere kieferorthopädische Kunststoffklammern (10; 110; 210; 310; 410; 510; 610), wobei jede Klammer (10; 110; 210; 310; 410; 510; 610) eine Klammer­ drahtnut (18; 116), eine Klammerbasis (14; 114; 214; 314; 414; 514) sowie eine vorspringende Struktur (16; 152; 260; 360; 460; 560; 660) aufweist, die sich von der Klammerbasis (14; 114; 214; 314; 414; 514) nach außen erstreckt, wobei die vorspringende Struktur (16; 152; 260; 360; 460; 560; 660) eine innere Extremität (22; 154), die integral mit der Klammerbasis (14; 114; 214; 314; 414; 514) verbunden ist, eine äußere Extremität (24; 154) und einen Zwischenabschnitt (26; 156) zwischen der inneren und der äußeren Extremität (22, 24; 152, 154) aufweist, wobei der Querschnittsbereich jeder der äußeren Extremitäten 824; 154) größer als der Querschnittsbereich des zugehörigen Zwischenabschnitts (26; 156) ist, wodurch Hinterschneidungen (28; 160) in der vorspringenden Struktur (16; 152; 260; 360; 460; 560; 660) gebildet werden, um die mechanische Verbindung der kieferorthopädischen Vorrichtung (10; 110; 210; 310; 410; 510; 610) mit einer Zahnoberfläche (30) unter Einsatz eines Haftmittels (32) zu erleichtern;
ein Haft- bzw. Klebemittel (32) zwischen einer Zahnoberfläche (30) und mehreren kieferorthopädischen Klammern (10; 110; 210; 310; 410; 510; 610) auf der vorspringenden Struktur (16; 152; 260; 360; 460; 560; 660) und unterhalb der Hinterschneidungen (28; 160) für eine mechanische Verbindung der Klammern (10; 110; 210; 310; 410; 510; 610) mit den Zähnen aufgebracht wird; und
einen Klammerdraht, der innerhalb der Klammerdrahtnuten (18; 116) zum Übertragen von Kräften auf die Zähne angeordnet ist.
41. Verfahren zum Herstellen und Anbringen einer kieferorthopädischen Vorrichtung auf einer Zahnoberfläche, welches die folgenden Schritte enthält:
Erzeugen einer kieferorthopädischen, thermoplastischen Vorrichtung, die eine Basis aufweist, von der sich nach außen eine vorspringende Struktur erstreckt, wobei die vorspringende Struktur eine innere Extremität, die einstückig mit der Vorrichtungs­ basis verbunden ist, sowie eine äußere Extremität aufweist,
Erweichen der äußeren Extremität der vorspringenden Struktur;
Anwenden von Druck an der äußeren Extremität der vorspringenden Struktur, während diese sich in einem erweichten Zustand befindet, um so die vorspringende Struktur zu verformen und um Hinterschneidungen in der Nähe der äußeren Extremität zu bilden;
Positionieren eines Haft- bzw. Klebemittels zwischen der Vorrichtungsbasis und einer Zahnoberfläche; und
Aufdrücken der Vorrichtungsbasis auf die Zahnoberfläche, um die Vorrichtungsbasis mit der Zahnoberfläche mechanisch zu verbinden, wenn das Haft- bzw. Klebemittel in den Hinterschneidungen aushärtet.
42. Verfahren nach Anspruch 41, bei dem der Schritt des Positionieren des Haft­ bzw. Klebemittels den Schritt des Aufbringens des Haft- bzw. Klebemittels auf der vorspringenden Struktur sowie unterhalb der Hinterschneidungen enthält.
43. Kieferorthopädische Klammer, enthaltend:
einen Kunststoffkörper (12; 112), der eine einstückig mit ihm verbundene, an einem Zahn montierbare Basis (14; 114; 214; 314; 414; 514) aufweist, wobei der Körper (12; 112) eine Klammerdrahtnut (18; 116) zur Aufnahme eines kieferorthopädi­ schen Klammerdrahtes besitzt, wobei die Nut (18; 116) eine Bodenwand (118) und zwei einander gegenüberliegende Seitenwände (120), die sich von der Bodenwand (118) aus erstrecken, aufweist;
einen metallischen Einsatz (122), der in zumindest einem Abschnitt der Klammer­ drahtnut (18; 116) angeordnet ist und der zumindest einen Rotationsflügel (128) aufweist, wobei der Rotationsflügel (128) in der Lage ist, mit einem kiefer­ orthopädischen Klammerdraht, der in der Klammerdrahtnut (18; 116) angeordnet ist, zum Übertragen einer Drehkraft auf einen Zahn über die Basis (14; 114; 214; 314; 414; 514) zusammenzuwirken; und
einen Vorsprung (130), der sich in die Klammerdrahtnut (18; 116) erstreckt, wobei der Vorsprung (130) ein oberes Ende (134) aufweist, welches über die Bodenwand (118) der Klammerdrahtnut (18; 116) hervorsteht, wobei das obere Ende (134) in der Lage ist, mit der Unterseite eines kieferorthopädischen Klammerdrahtes, der in der Klammerdrahtnut (18; 116) angeordnet ist, in Kontakt zu kommen und zumindest einen Abschnitt des kieferorthopädischen Klammerdrahtes oberhalb der Bodenwand (118) der Klammerdrahtnut (18; 116) zu halten.
44. Kieferorthopädische Klammer nach Anspruch 43, bei der sich der Vorsprung (130) in die Klammerdrahtnut (18; 116) durch eine Öffnung (132) in dem metallischen Einsatz (122) erstreckt.
45. Kieferorthopädische Klammer nach Anspruch 44, bei der der metallische Einsatz (122) einen Bodenwandabschnitt (124) aufweist, wobei die Öffnung (132) in dem Bodenwandabschnitt (124) gebildet ist, wobei der Vorsprung (130) ein integraler Bestandteil des Kunststoffkörpers (12; 112) ist und sich in die Klammer­ drahtnut (18; 116) durch die Öffnung (132) erstreckt, wobei das obere Ende (134) des Vorsprungs (130) über die Öffnung (132) hervorsteht.
46. Kieferorthopädische Klammer nach Anspruch 44, bei der metallische Einsatz (122) zwei einander gegenüberliegende Seitenwände (126) aufweist, wobei jede der beiden einander gegenüberliegenden Seitenwände (126) eine Öffnung (132) besitzt, wobei der Vorsprung (130) ein integraler Bestandteil des Kunststoffkörpers (112) ist und sich in die Klammerdrahtnut über die Öffnung (132) in jeder der beiden einander gegenüberliegenden Seitenwände (126) erstreckt.
47. Kieferorthopädische Klammer nach Anspruch 44, bei der metallische Einsatz (122) einen Bodenwandabschnitt (124) sowie zwei einander gegenüberliegende Seitenwände (126) enthält, wobei der Vorsprung (130) ein integraler Bestandteil des Kunststoffkörpers (112) ist und sich in die Klammerdrahtnut (116) über eine Öffnung (132) erstreckt, die in dem Bodenwandabschnitt (124) und in den beiden einander gegenüberliegenden Seitenwänden (126) gebildet ist.
48. Kieferorthopädische Klammer nach Anspruch 44, bei der der Vorsprung (130) einen Flansch (136) aufweist, der die Befestigung des metallischen Einsatzes (122) an dem Kunststoffkörper (112) unterstützt.
49. Kieferorthopädische Klammer nach Anspruch 47, bei der der Vorsprung (130) einen Flansch (136) aufweist, der die Befestigung des metallischen Einsatzes (122) an dem Kunststoffkörper (112) unterstützt.
50. Kieferorthopädische Klammer nach Anspruch 43, bei der der metallische Einsatz (122) einen Bodenwandabschnitt (124) aufweist, wobei der Vorsprung (130) ein integraler Bestandteil des Kunststoffkörpers (112) ist und boccolabial relativ zu dem Bodenwandabschnitt (124) angeordnet ist, wodurch das Halten des Bodenwandabschnittes (124) des metallischen Einsatzes (122) in der Klammer­ drahtnut (118) unterstützt wird.
51. Kieferorthopädische Klammer nach Anspruch 43, bei der der Vorsprung (130) aus Metall ist und ein integraler Bestandteil des metallischen Einsatzes (122) ist.
52. Kieferorthopädische Klammer nach Anspruch 43, bei der der metallische Einsatz (122) einen Mittenabschnitt (138), einen ersten Endabschnitt (140), der ein äußeres Ende (144a) aufweist, und einen zweiten Endabschnitt (142), der ein äußeres Ende aufweist (144b), besitzt, wobei der Mittenabschnitt (138) zwischen dem ersten und dem zweiten Endabschnitt (140, 142) angeordnet ist und wobei zumindest einer der beiden Endabschnitte (140, 142), der erste oder der zweite Endabschnitt (140, 142), sich über die Klammerdrahtnut (118) erstreckt und den Rotationsflügel (128) enthält.
53. Kieferorthopädische Klammer nach Anspruch 52, bei der der Rotationsflügel (128) einen Klammerdraht-Kontaktabschnitt (146) sowie ein inneres Ende (148) aufweist, das einstückig mit dem Mittenabschnitt (138) verbunden ist, wobei der Klammerdraht-Kontaktabschnitt (146) eine occlusale-gingivale Breite größer als die occlusale-gingivale Breite der Klammerdrahtnut (118) aufweist.
54. Kieferorthopädische Klammer nach Anspruch 53, bei der sich die occlusale­ gingivale Breite des Rotationsflügels (128) von dem Klammerdraht-Kontaktabschnitt (146) zu der Klammerdrahtnut (118) hin verjüngt.
55. Kieferorthopädische Klammer nach Anspruch 53, bei der die occlusale­ gingivale Breite des Klammerdraht-Kontaktabschnitts (146) ca. 0,1016 cm beträgt.
56. Kieferorthopädische Klammer nach Anspruch 52, bei der andere der Endabschnitte (140, 142), der zweite oder der erste Endabschnitt (142, 140), sich über die Klammerdrahtnut (118) erstreckt und einen zweiten Rotationsflügel (128) aufweist.
57. Kieferorthopädische Klammer nach Anspruch 56, bei der der metallische Einsatz (122) eine mesiale-distale Länge von dem äußeren Ende (144a) des ersten Endabschnitts (140) zu dem äußeren Ende (144b) des zweiten Endabschnitts (142) von ca. 0,508 cm aufweist.
58. Kieferorthopädische Klammer nach Anspruch 43, bei der die Basis (14; 114; 214; 314; 414; 514) eine vorspringende Struktur (16; 152; 260; 360; 460; 560; 660) aufweist, die sich von der Basis (14; 114; 214; 314; 414; 514) nach außen erstreckt, wobei die vorspringende Struktur (16; 152; 260; 360; 460; 560; 660) eine innere Extremität (22; 154), die einstückig mit der Basis (14; 114; 214; 314; 414; 514) verbunden ist, eine äußere Extremität (24; 156) sowie einen Zwischen­ abschnitt (26; 158) zwischen der inneren und äußeren Extremität (22, 24; 154, 156) aufweist, wobei der Querschnittsbereich der äußeren Extremität (24; 156) größer als der Querschnittsbereich des Zwischenabschnitts (26; 156) ist, wodurch Hinterschneidungen (28; 160) in der vorspringenden Struktur (16; 152; 260; 360; 460; 560; 660) gebildet werden, um die mechanische Bindung der kieferorthopädi­ schen Klammer (10; 110; 210; 310; 410; 510; 610) an der Zahnoberfläche (30) mittels eines Haft- bzw. Klebemittels (32) zu erleichtern.
59. Kieferorthopädische Klammer nach Anspruch 58, bei der die äußere Extremität (24; 156) der vorspringenden Struktur (16; 152; 260; 360; 460; 560; 660) so orientiert ist, daß sie im wesentlichen mit der Krümmung eines Zahns konform ist.
60. Kieferorthopädische Klammer nach Anspruch 59, bei der die vorspringende Struktur (16; 152; 260; 360; 460; 560; 660) mehrere Stifte (16; 152; 669) aufweist.
61. Kieferorthopädische Klammer nach Anspruch 60, bei der die Stifte (16; 152; 669) an der Basis (14; 114; 214; 314; 414; 514) an Schnittpunkten eines imaginären Gitternetzwerkes angeordnet sind.
62. Kieferorthopädische Klammer nach Anspruch 43, bei der der Kunststoff aus glasfaserverstärktem Polycarbonat ist.
63. Kieferorthopädische Klammer nach Anspruch 62, bei der die Glasfaser in einem Betrag von ca. 20 bis ca. 40 Gew.-%, bezogen auf den Kunststoff, vorhanden sind.
64. Kieferorthopädische Klammer nach Anspruch 43, bei der der metallische Einsatz (122) aus einem Metall hergestellt ist, das aus der Gruppe gewählt wird, welche aus 17-7 rostfreiem Stahl, 300-Series rostfreiem Stahl und einer MP35N Legierung besteht.
65. Kieferorthopädische Vorrichtung, enthaltend:
eine kieferorthopädische Klammer (10; 110; 210; 310; 410; 510; 610), die einen Kunststoffkörper (12; 112) aufweist, welche eine einstückig mit ihm verbundene, an einem Zahn montierbare Basis (14; 114; 214; 314; 414; 514) enthält, wobei die Basis (14; 114; 214; 314; 414; 514) mit der Zahnoberfläche (30) durch ein Haft­ bzw. Klebemittel (32) verklebt ist, wobei der Körper 812; 112) eine Klammer­ drahtnut (18; 116) zur Aufnahme eines kieferorthopädischen Klammerdrahtes enthält, wobei die Nut (18; 116) eine Bodenwand (118) und zwei einander gegenüberliegende Seitenwände (120), die sich von der Bodenwand (118) aus erstrecken, besitzt;
einen metallischen Einsatz (122), der in zumindest einem Abschnitt der Klammer­ drahtnut (18; 116) angeordnet ist und der wenigstens einen Rotationsflügel (128) aufweist, wobei der Rotationsflügel (128) in der Lage ist, mit einem kiefer­ orthopädischen Klammerdraht, der in der Klammerdrahtnut (18; 116) angeordnet ist, zum Übertragen einer Drehkraft auf einen Zahn über die Basis (14; 114; 214; 314; 414; 514) zusammenzuwirken;
einen Vorsprung (130), der sich in die Klammerdrahtnut (18; 116) erstreckt, wobei der Vorsprung (130) ein oberes, sich über die Bodenwand (118) der Klammer­ drahtnut (18; 116) erhebendes Ende (134) aufweist, wobei das obere Ende (134) in der Lage ist, mit der Unterseite eines kieferorthopädischen Klammerdrahtes, der in der Klammerdrahtnut (18; 116) angeordnet ist, in Kontakt zu kommen und zumindest einen Abschnitt des kieferorthopädischen Klammerdrahtes über der Bodenwand (118) der Klammerdrahtnut (18; 116) zu halten; und
einen Klammerdraht, der innerhalb der Klammerdrahtnut (18; 116) zum Übertragen einer Kraft auf den Zahn angeordnet ist.
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