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Die
Erfindung geht aus von einem Bracket mit den im Oberbegriff des
Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Ein solches Bracket ist aus der
DE 44 34 209 A1 bekannt.
Es ist in einem Stück
durch Spritzgießen
aus einem mechanisch formstabilen und chemisch beständigen Kunststoff
geformt. Das auf einem Fußteil
(Pad) stehende Aufnahme- und Führungsteil
hat zwischen einem oder zwei Paar Flügeln einen Schlitz, welcher
in die dem Fußteil
abgewandte Richtung offen ist und zum Aufnehmen eines Drahtbogens
dient, durch welchen eine Kraft bzw. ein Drehmoment (Torque) mittels
des Brackets in einen Zahn eingeleitet wird, an welchem es durch
Kleben befestigt ist. Der Drahtbogen wirkt üblicherweise nicht auf einen
einzelnen Zahn ein, sondern auf eine ganze Reihe von Zähnen, an
welche jeweils ein Bracket in einer durch die gewünschte Zahnstellungskorrektur
bestimmten Lage und Orientierung geklebt ist, wobei der Drahtbogen
in den Schlitzen der Folge von Brackets liegt, mit seinen Enden
an zwei Molaren befestigt und gespannt wird. Um die Lage des Drahtbogens
im Schlitz des jeweiligen Brackets zu sichern, sind bei metallischen
Brackets Schlösser
bekannt, im wesentlichen bestehend aus einem verschwenkbaren Riegel,
welcher den Schlitz verschließt.
Bei Brackets aus Kunststoff ist es aus der
DE 44 34 209 A1 bekannt,
im oberen Bereich des Schlitzes Noppen oder dergleichen Vorsprünge anzuspritzen,
hinter welche der Drahtbogen einrasten kann. Die Wirksamkeit solcher
Noppen hängt
davon ab, daß die Breite
des Schlitzes und die Dicke des Drahtbogens zu einander passen.
Ist der Drahtbogen zu dick, dann kann es insbesondere bei Verwendung
von im Querschnitt rechteckigen Drahtbögen vorkommen, daß die Noppen
beim Einpressen des Drahtes in den Schlitz abgeschert werden. Entsprechendes
kann geschehen, wenn im Verlauf der Zahnkorrekturbehandlung der
Drahtbogen einmal entfernt werden muß.
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Aus
der
DE 44 34 209 A1 ist
es weiterhin bekannt, zur Verstärkung
des Kunststoffbrackets in den Schlitz einen im Querschnitt U-förmigen Einsatz
aus Metall oder Keramik einzufügen,
welcher einwärts gerichtete
Vorsprünge
in Form von Noppen hat, um einen einzuführenden Drahtbogen zu sichern.
Die Einsätze
verteuern die Brackets jedoch, erschweren das Einführen eines
Drahtbogens und schränken
die Durchmessertoleranzen ein, die der Drahtbogen aufweisen darf,
um in den Schlitz des Brackets noch eingeführt werden zu können.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen,
wie bei aus Kunststoff geformten Brackets auf einfache Weise eine
zuverlässige
Sicherung des Drahtbogens im Schlitz der Brackets erfolgen kann,
auch wenn der Drahtbogen nur knapp oder unter Spannung in den Schlitz
paßt.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch ein Bracket mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
daß die Vorsprünge aus
einem von dem ersten Kunststoff, aus welchem das Bracket hauptsächlich besteht,
verschiedenen zweiten Kunststoff bestehen, welcher sich durch einen
Drahtbogen weniger leicht abscheren läßt als ein gleich geformter
angespritzter Vorsprung aus dem ersten Kunststoff. Diese Maßnahme hat
wesentliche Vorteile:
- • Die beiden im Bracket verwendeten
Kunststoffe können
getrennt optimiert werden, nämlich
der erste Kunststoff im Hinblick auf die primäre Funktion des Brackets, Kräfte und
Drehmomente in den Zahn einzuleiten, und die Vorsprünge im Hinblick
auf ihre Funktion, einen Drahtbogen im Schlitz des Brackets zurückzuhalten.
- • Im
Gegensatz zur Verwendung eines keramischen oder metallischen Einsatzes
im Schlitz bleibt die reversible Verformbarkeit des Brackets, die
eine wesentliche Voraussetzung dafür ist, daß knapp sitzende Drahtbögen in den
Schlitz eingerastet werden können,
erhalten.
- • Da
die Vorsprünge
lediglich eine Sicherungsaufgabe haben, dürfen sie aus einem Kunststoff
bestehen, der härter
ist als der erste Kunststoff. Die größere Härte erlaubt es, ohne größeren Verschleiß an den
Vorsprüngen
die vom Drahtbogen ausgeübte
Kraft gut in den ersten Kunststoff einzuleiten, so daß der Schlitz
im Bracket sich reversibel aufweitet.
- • Die
Bandbreite der Dicke der Bögen,
welche in einen Schlitz mit vorgegebener Breite aufgenommen und
gehalten werden können,
ist größer als beim
Stand der Technik.
- • Die
Vorsprünge
können
mit Hilfe von Formteilen, insbesondere mit Hilfe von Profilabschnitten
gebildet werden, welche bereits beim Spritzgießen des Brackets in den ersten
Kunststoff eingebettet werden. Dadurch ist eine kostengünstige Fertigung möglich.
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Besonders
geeignet sind zweite Kunststoffe, deren Scherfestigkeit und deren
Kerbempfindlichkeit geringer sind als die des ersten Kunststoffs.
Während als
erster Kunststoff ein Polyaryletherketon (PAEK) oder ein Azetalharz,
insbesondere ein Polyoximethylenhomopolymer (POM) bevorzugt wird,
wird als zweiter Kunststoff ein Polyamid bevorzugt. Einsetzbar sind
auch Polykarbonate. Von Vorteil kann auch eine Verstärkung des
zweiten Kunststoffs mit Glasfasern sein. Letzteres gilt insbesondere
bei der Verwendung von Polykarbonat. Da Glasfasern tendenziell kerbempfindlich
sind, empfiehlt es sich, mit Glasfasern gefüllte Vorsprünge so auszubilden, daß die Glasfasern
in Längsrichtung
des Schlitzes verlaufen, insbesondere in der Weise, daß für die Vorsprünge glasfaserverstärkte Profilabschnitte
eingesetzt werden, welche in Längsrichtung
des Schlitzes orientiert sind, und formschlüssig in die den Schlitz begrenzenden
Wände des
Brackets eingebettet sind, ohne vollständig umschlossen zu werden,
so daß sie
mit einem Teil ihrer Mantelfläche
in den Schlitz hineinragen.
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Eine
andere Möglichkeit,
die Vorsprünge
zu bilden, besteht darin, Profilabschnitte aus dem zweiten Kunststoff
quer zur Längserstreckung
des Schlitzes verlaufend in den ersten Kunststoff des Brackets einzubetten,
insbesondere in Sacklöcher.
Die Sacklöcher
können
während
des Spritzgießens
durch Formkerne gebildet werden und die Profilabschnitte können in
sie eingeklebt werden. Sei passender Materialwahl können die
Profilabschnitte aber auch beim Spritzgießen der Brackets mit dem ersten Kunststoff
umspritzt werden.
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Um
das Einführen
und Ausführen
des Drahtbogens in den Schlitz zu erleichtern, haben die Vorsprünge vorzugsweise
Einführschrägen und
Ausführschrägen oder
sind gerundet. Die Einführschräge und Ausführschräge beginnen
am besten unmittelbar an der den Schlitz begrenzenden Wand des Brackets,
um das Risiko, daß der
Vorsprung durch den Drahtbogen gekerbt wird, gering zu halten. Die
erfindungsgemäßen Brackets
sind insbesondere zur Verwendung in Kombination mit sogenannten
Sektionalbögen
bestimmt und geeignet. Sektionalbögen sind Drahtbögen, in
denen man durch abschnittsweise unterschiedliche Wärmebehandlung
erreicht, daß mit ein
und demselben Drahtbogen die auf die Zähne übertragenen Kräfte bei
den Frontzähnen
am geringsten, bei den Molaren am größten sind und bei den Seitenzähnen einen
Mittelwert haben, wie es aus kieferorthopädischen Gründen am günstigsten ist. Man kann bei
Verwendung solcher Sektionalbögen für die Zahnkorrektur
mit einem einzigen Bogentyp auskommen. An den Sektionalbogen angepaßte Brackets
kommen deshalb mit einer einzigen Schlitzbreite aus, welche dem
Sektionalbogen eng angepaßt sein
kann, so daß ein
einfaches Einrasten, wie es mit den erfindungsgemäßen Brackets
möglich
ist, völlig ausreicht.
Da es dennoch vorkommen kann, daß ein Kieferorthopäde einen
nicht für
das ausgewählte
Bracket bestimmten Drahtbogen in dessen Schlitz drückt, obwohl
dieser dafür
etwas zu eng sein mag, ist es ein wesentlicher Vorteil der Erfindung,
daß die Brackets
das Eindrücken
eines etwas zu großen Drahtbogens
wegen der Rückfederung
der Flügel des
Brackets und wegen der neuartig ausgebildeten Vorsprünge schadlos überstehen
können.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt.
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1 zeigt
ein Bracket in einer Seitenansicht mit Blickrichtung in Längsrichtung
des Schlitzes,
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2 zeigt
das Detail Z aus 1,
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3 zeigt
die Seitenansicht III des Brackets aus 1,
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4 zeigt
das Bracket aus 1 in der Draufsicht,
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5 zeigt
eine zweite Ausführungsform
eines Brackets in einer Seitenansicht entsprechend der 1,
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6 zeigt
das Detail Z aus 5,
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7 zeigt
ein drittes Ausführungsbeispiel eines
Brackets in einer Seitenansicht entsprechend 1,
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3 zeigt
das Detail Z aus 7,
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9 zeigt
die Draufsicht auf das Bracket aus 7,
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10 zeigt
ein viertes Ausführungsbeispiel eines
Brackets in einer Seitenansicht entsprechend der 1,
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11 zeigt
das Detail Z aus 10, und
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12 zeigt
das Bracket aus 10 in der Draufsicht.
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In
den verschiedenen Ausführungsbeispielen
sind gleiche oder einander entsprechende Teile mit übereinstimmenden
Bezugszahlen bezeichnet.
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Das
in den 1 bis 4 dargestellte Bracket hat ein
Fußteil
(Pad) 1, auf welchem ein Aufnahme- und Führungsteil 2 steht,
welches auf seiner dem Pad 1 abgewandten Seite einen Schlitz 3 zum
Aufnehmen eines Drahtbogens 4 hat. Der Schlitz hat in seinem
oberen Bereich vier Vorsprünge 6,
von denen jeweils zwei von jeder der beiden den Schlitz begrenzenden
Seitenwände 12 und 13 in
den Schlitz 3 hineinragen. Die Vorsprünge 6 befinden sich
an den Enden von Profilabschnitten 8, welche in Sachlöchern stecken,
die im Bereich der vier Flügel 14, 15, 16 und 17 des
Brackets vorgesehen sind. Die Vorsprünge 3 können einander
gegenüberliegend
angeordnet sein, wie in 4 bei den Flügeln 16 und 17 dargestellt,
sie können
aber auch in Längsrichtung des
Schlitzes 3 gegeneinander versetzt sein, wie in 4 bei
den beiden Flügeln 14 und 15 dargestellt, wobei
die zuletzt genannte Variante bevorzugt ist, weil sie ein leichteres
Einführen
und Ausführen
des Drahtbogens 4 ermöglicht,
ohne dieses mit einer verschlechterten Lagesicherung des Drahtbogens 4 im Schlitz 3 zu
erkaufen.
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Ein
am Fußteil 1 vorgesehener
Vorsprung 18 dient als eine das Ausrichten des Brackets
auf dem Zahn erleichternde Markierung.
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Die
Profilabschnitte 8 stecken mit dem größten Teil ihrer Länge in dem
Aufnahme- und Führungsteil 2,
aus welchem sie zur Bildung der Vorsprünge 6 mit einem stumpfen
Ende hervorragen. Ein solches stumpfes Ende eignet sich für im Querschnitt
runde Drahtbögen.
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Bei
im Querschnitt rechteckigen oder quadratischen Drahtbögen verwendet
man zweckmäßigerweise
zur Bildung der Vorsprünge 6 Profilabschnitte 8,
welche eine gerundete Kuppe 19 haben, wie in den 5 und 6 auf
der rechten Seite dargestellt, oder welche zur Bildung einer Einführschräge 10 und
einer Ausführschräge 11 angefast
sind, wobei die Fase und die Kuppe 19 bereits an der Oberfläche der
Seitenwände 12 und 13 beginnen sollten,
welche den Schlitz 3 begrenzen.
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Das
in den 7 bis 9 dargestellte Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von den vorhergehenden darin, daß zur Bildung
der Vorsprünge 6 Profilabschnitte 9 verwendet
worden sind, welche nicht senkrecht, sondern parallel zur Längsrichtung des
Schlitzes 3 verlaufen, und zwar handelt es sich in diesem
Fall um Runddrähte
aus einem Kunststoff, welche über
ungefähr
zwei Drittel ihres Umfangs (über
einen Umfangswinkel von ungefähr
240°) in
die den Schlitz begrenzenden Seitenwände 12 und 13 eingebettet
sind. Der in den Schlitz 3 hineinragende Abschnitt der
Mantelfläche
der Profilabschnitte erleichtert durch seine Krümmung das Ein- und Ausführen des
Drahtbogens 4, der in diesem Fall einen rechteckigen Querschnitt
hat. Die Profilabschnitte 9 können über die volle Länge des
Schlitzes 3 durchgehen, wie auf der linken Seite der 9 dargestellt, oder
lediglich abschnittsweise vorgesehen sein, wie in der rechten Seite
der 9 dargestellt; die beiden Alternativen können, wie
in 9 dargestellt, auch miteinander kombiniert werden.
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Das
in den 10 bis 12 dargestellte Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem in den 7 bis 9 dargestellten
Ausführungsbeispiel
durch die Verwendung von Profilabschnitten mit unterschiedlicher
Querschnittsgestalt: Die 10 bis 12 zeigen
auf der rechten Seite des Schlitzes in der Wand 13 ein
im Querschnitt dreieckiges Profil 9, auf der linken Seite,
in der Wand 12, ein im Querschnitt trapezförmiges Profil 9,
wobei die Profile so eingebettet sind, daß sich eine infolge von Hinterschneidungen
sehr zuverlässig
ausgebildete Formschlußverbindung
zwischen den Profilabschnitten 9 und den Wänden 12 und 13 ergibt
und die feste Verankerung der Profilabschnitte mit Einführschrägen 10 und
Ausführschrägen 11 kombiniert
ist.
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Günstige Werkstoffkombinationen
für die dargestellten
Ausführungsbeispiele
sind ein Polyaryletherketon oder ein Polyoximethylenhomopolymer als
ersten Kunststoff für
das Bracket in der Hauptsache und ein Polyamid für die Profilabschnitte 8 und 9, im
Falle der längs
verlaufenden Profilabschnitte 9 auch glasgefülltes Polykarbonat.