-
Die
Erfindung betrifft Drahtbögen für die Orthodontie.
Es handelt sich dabei um Drahtbögen, die in Kombination
mit Brackets, welche auf die Zähne geklebt werden, Fehlstellungen
von Zähnen korrigieren sollen. Wenn die Brackets und der
sie verbindende Drahtbogen auf der labialen Seite der Zähne
angebracht wird, dann wird sein Aussehen häufig als störend
empfunden, weil seine metallisch graue Farbe sich deutlich von der
Zahnfarbe abhebt. Während es keramische Brackets und Kunststoffbrackets
gibt, die der Zahnfarbe angepasst sind, ist eine solche Vorgehensweise
bei Drahtbögen nicht möglich. Es ist bekannt,
orthodontische Drahtbögen weiß zu beschichten,
insbesondere mit einem Kunstharz, in welches weiße Pigmente,
wie zum Beispiel Titandioxid, eingelagert sind (
US 4,050,156 A ;
US 4,722,689 A ;
US 5,454,716 A ;
US 4,946,387 A ;
US 5,063,082 A ). Aus der
DE 11 2006 003 369
T5 ist es bekannt, orthodontische Drahtbögen mit
kristallinem Zirkondioxid zu beschichten. Leider sind diese Beschichtungen
jedoch unter den im Mund herrschenden Einsatzbedingungen nicht abriebfest.
Deshalb gibt es bis heute keine befriedigende Lösung für
einen weißen oder zahnfarbenen orthodontischen Drahtbogen.
-
Durch
die vorliegende Erfindung werden orthodontische Drahtbögen
ermöglicht, die weiß oder zahnfarben ausgebildet
sind und gegen die im Mund auftretenden Beanspruchungen, die zu
einem Verlust der weißen Farbe bzw. der Zahnfarbe der Drahtbögen
führen können, widerstandsfähiger sind.
-
Gemäß Anspruch
1 ist auf den orthodontischen Drahtbogen ein weißer oder
zahnfarbener Schrumpfschlauch aufgeschrumpft. Gemäß dem
unabhängigen Anspruch 2 ist der Drahtbogen mit einer weißen
oder zahnfarbenen Beschichtung versehen und anschließend
ein transparenter oder transluzenter Schrumpfschlauch auf den Drahtbogen
aufgeschrumpft. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
Gegenstand der Unteransprüche.
-
Die
Erfindung hat wesentliche Vorteile:
- – Der
die weiße Farbe oder die Zahnfarbe enthaltende oder schützende
Schrumpfschlauch ist gegenüber Abrieb und sonstigen Beanspruchungen, denen
er im Mund ausgesetzt ist, wesentlich widerstandsfähiger
als eine auf den Drahtbogen aufgetragene weiße oder zahnfarbene
Beschichtung oder Kunstharzschicht mit weißen oder zahnfarbenen
Pigmenten. Während der üblichen Behandlungsdauer
bleibt die weiße Farbe oder Zahnfarbe, mit welcher der
Drahtbogen versehen ist, erhalten.
- – Das Verfahren, um einen Drahtbogen weiß oder zahnfarben
auszubilden, ist einfach einzuwenden.
- – Ein Schrumpfschlauch muss auf den Drahtbogen nur
aufgeschoben und anschließend auf seine Schrumpftemperatur
erwärmt werden.
- – Soweit der Drahtbogen zunächst eine weiße oder
zahnfarbene Beschichtung erhält, die anschließend
durch einen Schrumpfschlauch geschützt wird, sind an die
Haftfestigkeit der weißen oder zahnfarbenen Beschichtung
keine hohen Anforde rungen zu stellen, weil die Beschichtung durch
den anschließend aufgeschrumpften Schrumpfschlauch geschützt
und fixiert wird. Die Beschichtung kann z. B. durch ein preiswertes Tauchverfahren
oder Sprühverfahren aufgetragen werden.
- – Drahtbögen werden zum Teil vom Hersteller
vorgeformt und vorgeformt an Kieferorthopäden geliefert,
welche die Drahtbögen in der Behandlung von Patienten einsetzen.
Das Vorformen der Drahtbögen ist in vielen Fällen
mit einer Wärmebehandlung verbunden, insbesondere dann, wenn
die Drahtbögen aus einer Formgedächtnislegierung
bestehen, welche superelastische Eigenschaften aufweist. Der Wärmebehandlung sind
Kunststoffe im Allgemeinen nicht gewachsen. Es ist ein Vorteil der
Erfindung, dass Schrumpfschläuche rationell auch auf bereits
vorgeformte und wärmebehandelte Drahtbögen geschoben
und aufgeschrumpft werden können und dass in den Fällen,
in welchen die Pigmente nicht im Material des Schrumpfschlauchs
vorliegen, sondern die Drahtbögen weiß der zahnfarben
beschichtet werden, bevor ein Schrumpfschlauch aufgeschoben und
aufgeschrumpft wird, an das Beschichtungsverfahren keine hohen technischen
Anforderungen gestellt werden müssen, so dass das die Beschichtung
preiswert auch noch an bereits vorgeformten Drahtbögen
möglich ist.
- – Schrumpfschläuche können nicht
nur auf orthodontische Drahtbögen mit kreisförmigem
Querschnitt, sondern auch auf orthodontische Drahtbögen
mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt aufgeschrumpft werden.
Das ist besonders vorteilhaft, weil weiße oder zahnfarbene
Beschichtungen von im Querschnitt rechteckigen oder quadratischen
orthodontischen Drahtbögen ohne Schutz durch einen Schrumpfschlauch
bisher durch ein Abreiben oder Abplatzen der Beschichtung besonders
gefährdet waren.
-
Als
Material für die Schrumpfschläuche eignet sich
besonders Polytetrafluorethylen (Teflon). Weitere geeignete Materialien
sind Polyolefine, Polyvinylidenfluorid (PVDF) und Fluorelastomere
wie das unter dem Handelsnamen Viton von DuPont angebotene Fluorelastomer.
-
Als
Material für orthodontische Drahtbögen werden
nicht nur Edelstähle verwendet, sondern in großem
Umfang auch superelastische Formgedächtnislegierungen,
ins besondere eine binäre Legierung, welche Nickel und Titan
in annährend gleichen Atomprozenten enthält, wodurch
es zu einem für Formgedächtnislegierungen charakteristischen „Twinning” kommen
kann.
-
Orthodontische
Drähte mit rechteckigem Querschnitt haben üblicherweise
eine Querschnittsfläche von nicht mehr als 0,40 mm2. Orthodontische Drahtbögen mit
rundem Querschnitt haben meist einen Durchmesser von nicht mehr
als 0,50 mm. Brackets, die im Zusammenhang mit einem Drahtbogen verwendet
werden, haben für den Drahtbogen einen Schlitz, welcher
den Drahtbogen aufnimmt. Die Breite des Schlitzes ist so gewählt,
dass der Schlitz einen Drahtbogen mit üblichem Querschnitt
bzw. mit üblichem Durchmesser aufnehmen kann. Es wird deshalb
bevorzugt, dass erfindungsgemäße Drahtbögen einschließlich
des aufgeschrumpften Schrumpfschlauches ebenfalls einen Querschnitt
von nicht mehr als 0,40 mm2 haben, wenn
es sich um rechteckige oder quadratische Drahtbögen handelt,
bzw. einen Durchmesser von nicht mehr als 0,50 mm haben, wenn es
sich um im Querschnitt kreisrunde Drahtbögen handelt. Das
bedeutet, dass dünnere Drahtbögen als im Stand
der Technik einzusetzen sind. Die Kräfte, die sie bei der
Korrektur der Zahnstellung aufnehmen und übertragen sollen,
müssen dann von den dünneren Drähten
aufgenommen und übertragen werden können, so dass
diese eine höhere Zugfestigkeit und Biegefestigkeit benötigen
als bisher verwendete Drahtbögen sie für dieselbe
Behandlungsaufgabe erfordert hätten.
-
Für
Drahtbögen aus einer superelastischen Formgedächtnislegierung
wird es in Weiterbildung der Erfindung bevorzugt, nicht eine binäre
Nickel-Titan-Legierung einzusetzen, sondern Nickel-Titan-Legierungen,
in denen ein Teil des Nickels durch Vanadium, Eisen, Kobalt oder
Kupfer ersetzt ist. Dadurch lassen sich superelastische Drahtbögen
erzeugen, die – wie gewünscht – eine
höhere Zug- und Biegefestigkeit haben. Vorzugsweise enthalten
die Legierungen nicht mehr als 10 At-%, besonders bevorzugt nicht
mehr als 6 At-% Vanadium, Eisen, Kobalt oder Kupfer anstelle einer
entsprechenden Menge Nickel.
-
Vorzugsweise
wird die Zusammensetzung der superelastischen Legierung, in welcher
ein Teil des Nickels durch Vanadium, Eisen, Kobalt oder Kupfer ersetzt
ist, so gewählt und auf den Querschnitt des Drahtbogens
einschließlich des aufgeschrumpf ten Schrumpfschlauches
bzw. auf den Durchmesser des Drahtbogens einschließlich
des aufgeschrumpften Schrumpfschlauches so abgestimmt, dass das Produkt
aus der Zugfestigkeit und/oder Biegefestigkeit und dem Querschnitt
des nackten Drahtbogens, der von einem Schrumpfschlauch umhüllt
ist, annähernd übereinstimmt mit dem Produkt aus
der Zugfestigkeit und/oder der Biegefestigkeit eines superelastischen
Drahtbogens aus der binären Nickel-Titan-Legierung, dessen
Querschnitt übereinstimmt mit dem Querschnitt des dünneren
Drahtbogens einschließlich des darauf befindlichen Schrumpfschlauches
und gegebenenfalls einschließlich des Querschnitts einer
zwischen dem Drahtbogen und seinem Schrumpfschlauch vorgesehenen
weißen oder zahnfarbenen Beschichtung. Das hat den Vorteil,
dass die behandelnden Kieferorthopäden in ihrer Praxis
davon ausgehen können, dass sich ein weißer oder zahnfarbener,
mit einem Schrumpfschlauch versehener Drahtbogen hinsichtlich der
Kräfte, die er übertragen kann, ebenso verhält
wie ein herkömmlicher nackter Drahtbogen aus einer binären
Nickel-Titan-Legierung mit den gleichen äußeren
Abmessungen.
-
Für
Zwecke der Erfindung sind auch Drahtbögen aus hochtemperaturbeständigen
Kunststoffen geeignet, insbesondere aus Polyetherketonen, denn sie
haben einen hinreichend hohen E-Modul und eine hinreichend hohe
Zugfestigkeit, sind sterilisierbar, biokompatibel und weisen eine
hohe chemische Beständigkeit auf. Leider haben sie eine
braun-graue Farbe. Für Zwecke der Erfindung können
sie jedoch entweder gefärbt und die Farbe durch Aufschrumpfen
eines transparenten oder transluzenten Schrumpfschlauchs geschützt
oder mit einem gefärbten Schrumpfschlauch umgeben werden.
Die beim Schrumpfen auftretenden Temperaturen können Polyetherketone
aushalten: Das besonders bevorzugte Polyetheretherketon (PEEK) hat
einen Schmelzpunkt von ca. 350°C; Polyetherketonketon (PEKK)
hat einen Schmelzpunkt von ca. 391°C; Polyetheretheretherketon
(PEEEK) hat einen Schmelzpunkt von ca. 324°C.
-
Zwei
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind zeichnerisch dargestellt.
-
1 zeigt
einen Querschnitt durch einen superelastischen Drahtbogen mit aufgeschrumpftem Schrumpfschlauch,
und
-
2 zeigt
einen Querschnitt durch einen anderen superelastischen Drahtbogen,
wobei jedoch zwischen diesem und dem aufgeschrumpften Schrumpfschlauch
noch eine dünne, weiße oder zahnfarbene Beschichtung
vorgesehen ist.
-
Das
in 1 dargestellte Beispiel zeigt einen im Querschnitt
kreisförmigen Draht 1 aus einer superelastischen
Legierung mit einem Durchmesser von 0,30 mm, auf welchen ein weißer
Schrumpfschlauch 2 aufgeschrumpft ist, welcher z. B. aus
Teflon besteht und vorzugsweise 0,05 mm dick ist, so dass der Durchmesser
insgesamt 0,40 mm beträgt.
-
Das
in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
dahingehend, dass der superelastische Draht 1 einen rechteckigen
Querschnitt hat und mit einer weißen Beschichtung 3 versehen ist,
welche z. B. überwiegend aus Titandioxid besteht. Darüber
ist ein Schrumpfschlauch 2 gezogen und aufgeschrumpft,
welcher ebenfalls z. B. aus Teflon besteht. Der Schrumpfschlauch 2 muss
ursprünglich keine rechteckige Querschnittsgestalt gehabt
haben; er passt sich der Querschnittsgestalt des beschichteten rechteckigen
Drahtes 1 durch den Schrumpfungsprozess an. Die äußeren
Querschnittsabmessungen betragen z. B. 0,46 × 0,64 mm.
Die Dicke des aufgeschrumpften Schrumpfschlauches 2 beträgt
0,05 mm und die Dicke der Beschichtung 3 beträgt
z. B. 0,03 mm. Sie kann durch einen Tauchvorgang oder durch Aufsprühen
und anschließendes Trocknen gebildet sein.
-
- 1
- Draht
- 2
- Schrumpfschlauch
- 3
- Beschichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - US 4050156
A [0001]
- - US 4722689 A [0001]
- - US 5454716 A [0001]
- - US 4946387 A [0001]
- - US 5063082 A [0001]
- - DE 112006003369 T5 [0001]