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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rohling zur Herstellung eines Zahnersatzteils sowie einen Zahnsatz bestehend aus Rohlingen.
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Zahnersatzteile, insbesondere Kronen, werden aus Rohlingen mit Hilfe einer Bearbeitungsmaschine hergestellt. Der Rohling wird materialabtragend bearbeitet, bis er die endgültige, vorab am Patienten individuell ermittelte Form aufweist. Traditionell werden Zahnersatzteile vollständig individuell aus Rohlingen herausgearbeitet, wobei alle Flächen des Rohlings bearbeitet werden. Ein Rohling für diese Art der Herstellung von Zahnersatzteilen ist z. B. aus
EP 0 455 854 A1 bekannt.
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Im Bestreben, immer bessere Oberflächengüten zu erreichen und gleichzeitig den Umfang der erforderlichen Bearbeitung zu reduzieren, sind Rohlinge entwickelt worden, die in einem Teilbereich ihrer Oberfläche bereits die endgültige Zahnform aufweisen. Diese Teilbereiche können bei der individuellen Anpassung des Rohlings unbearbeitet bleiben. Das hat den Vorteil, dass die Oberfläche in diesem Bereich in ihrer fabrikatorischen Güte erhalten bleibt und insbesondere farbgeschichtete Oberflächenbereiche möglich werden.
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Im Gegensatz zu einem Rohling, der allseits bearbeitet wird, muß ein Rohling mit nicht mehr zu bearbeitenden Teilendflächen präzise in die Bearbeitungsmaschine eingespannt werden. Bei Abweichungen von der vorgesehenen Orientierung würden sonst die fabrikatorisch hergestellten Oberflächen der Teilendflächen beschliffen und in ihrer Farbwirkung sowie in ihrer Oberflächengüte beeinträchtigt werden. Ein Toleranzausgleich bei der Verbindung mit einem Maschinenhalter ist z. B. aus der
DE 10 2006 040 798 A1 bekannt, die eine fabrikatorisch hergestellte Zahnform mit einem Seitenansatz beschreibt. Die in dieser Schrift vorgeschlagene Lösung erfordert aber eine präzise freie Positionierung von Rohling und Halter relativ zueinander.
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Darüber hinaus sind viele Materialien einer Volumenänderung, etwa durch Schrumpfung oder Quellung, unterworfen, so etwa Keramik beim Brennvorgang oder Kunststoff beim Härten. Die
DE 10 2008 013 592 A1 zeigt eine Zahnform mit Seitenansatz, bei der die Volumina von Zahnform und Seitenansatz in einem bestimmten Verhältnis stehen sollen, damit Aushartungs- und Brennprozesse besser steuerbar sind. Die angegebenen Voluminarelationen bedingen aber einen relativ großen seitlichen Halter, der nach der Bearbeitung der Zahnform entfernt werden muss.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rohling vorzuschlagen, der in Teilbereichen eine Zahnform aufweist und dort somit nicht mehr oder nur wenig bearbeitet werden muss, und der mit dem Halter einer Bearbeitungsmaschine präzise und automatisiert verbunden werden kann.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Zahnsatzes aus Rohlingen, aus dem der erforderliche Rohling ausgewählt und zur Bearbeitung vorbereitet werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Rohling zur Herstellung eines Zahnersatzteils gelöst, der mehrere Teilbereiche aufweist, umfassend
eine Zahnform mit einer Teilendfläche, die einen Teil der Form eines Zahns aufweist,
einen Anschlussbereich zur Verbindung des Rohlings mit dem Halter einer Bearbeitungsmaschine und
einen Handhabungsbereich zur maschinellen Handhabung des Rohlings.
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Der erfindungsgemäße Rohling ist dadurch gekennzeichnet, dass er einstückig ausgebildet ist und der Rohling vom Anschlussbereich bis zum Übergang zur Zahnform ausschließlich Formen mit Radien von mindestens 0,4 mm, vorzugsweise von mindestens 0,5 mm, aufweist.
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Der erfindungsgemäße Rohling umfasst eine Zahnform, die in mindestens einem Teil ihrer Oberfläche, hier Teilendfläche genannt, einen Teil der Form eines Zahns aufweist. Das können insbesondere die Sichtflächen der Schneidezähne oder die Okklusionsflächen von Molaren sein. Die Rohlinge können so in ihren für die spätere Funktion wesentlichen Teilen fabrikatorisch hergestellt sein. Die Flächen können farbgeschichtet und von besonders hoher Oberflächengüte sein. Sie werden bei der individuellen Anpassung des Rohlings nicht oder nur unwesentlich bearbeitet und behalten ihre Eigenschaften.
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Der Rohling weist weiter einen Anschlussbereich zur Verbindung des Rohlings mit dem Halter einer Bearbeitungsmaschine auf. Außerdem weist der Rohling einen Handhabungsbereich zur maschinellen Handhabung des Rohlings auf. Dieser Bereich kann insbesondere zwei parallele Flächen zum Greifen des Rohlings mit einem Greifarm aufweisen, damit der Rohling maschinell zum Maschinenhalter geführt und mit diesem verbunden werden kann. Jede andere Vorkehrung zur maschinellen Handhabung des Rohlings ist aber ebenfalls denkbar.
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Erfindungsgemäß ist der Rohling einstückig ausgebildet. Der Rohling weist vom Anschlussbereich bis zum Übergang zur Zahnform ausschließlich Formen mit Radien von mindestens 0,4 mm, vorzugsweise von mindestens 0,5 mm, auf.
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Es hat sich herausgestellt, dass Rissbildung und Verformung des Rohlings beim Brennen oder Härten durch geeignete Wahl der Radien verhindert oder zumindest beträchtlich reduziert werden können. Durch Vermeidung von scharfen Kanten treten beim Brennen oder Härten weniger Spannungen im Rohling auf. Für die exakte Positionierung des Rohlings in der Bearbeitungsmaschine ist es wichtig, dass der Rohling sich beim Brennen oder Härten nicht verzieht oder sich Risse bilden. Dabei ist insbesondere die exakte Positionierung der Teilendfläche entscheidend, die in ihrer Oberfläche einen Ausschnitt aus der Form eines Zahns aufweist, und die bei der Bearbeitung des Rohlings nicht bearbeitet werden soll.
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Weist der Rohling zwischen dem Anschlussbereich und dem Übergang zur Zahnform ausschließlich Formen mit einem Radius von mehr als 0,4 mm, und insbesondere von mehr als 0,5 mm auf, so kommt es beim Brennen in den wenigsten Fällen zu Verzug oder Rissbildung. Alle Kanten und Übergänge sollten dabei diese Bedingung für ihren Radius erfüllen. Die Zahnform selbst kann diese Bedingung ebenfalls erfüllen, sofern nicht die natürliche Formgebung der Teilendfläche kleinere Radien erfordert. So wird z. B. die Schneide eines Schneidezahns einen kleineren Radius aufweisen, während die vordere Fläche des Zahns weit größere Radien aufweisen wird.
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Nach oben sind dem Radius keine Grenzen gesetzt. Der Rohling kann auch plane Abschnitte enthalten, bei denen der Raduis also gegen unendlich geht.
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Durch die erfindungsgemäße Formgebung können die Volumenverhältnisse der einzelnen Bereiche zueinander in weiten Grenzen gewählt werden. Bei Einhaltung der Radien kommt es nicht zu Verformungen oder Rissbildungen.
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Der Handhabungsbereich kann generell beliebig am Rohling angeordnet sein. Vorzugsweise ist der Handhabungsbereich aber zwischen Anschlussbereich und Zahnform angeordnet und grenzt insbesondere an den Anschlussbereich an. Dann wird nur auf einer Seite eine Anformung an die Zahnform erforderlich, die im Zuge der Bearbeitung abgeschliffen werden muss.
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Der Rohling kann zusätzlich und optional einen Verbindungsbereich aufweisen, der zwischen dem Handhabungsbereich und der Zahnform angeordnet ist. Wiederum weisen vorteilhaft alle Bereiche des Rohlings zwischen Anschlussbereich und Übergang zur Zahnform Formen mit Radien von mindestens 0,4 mm, vorzugsweise von mindestens 0,5 mm, auf. Der Verbindungsbereich dient zur besseren Positionierung der Anschluss- und/oder Haltebereiche relativ zur Zahnform. Der Anschlussbereich und der Haltebereich sind in ihrer Form durch den Halter der Bearbeitungsmaschine bzw. durch die Maschine zur Handhabung der Zähne vorgegeben. Je nach Zahntyp und -größe kann es vorteilhaft sein, zum Übergang zum Zahn einen Verbindungsbereich vorzusehen, der eine bessere Formgebung mit größeren Radien der Übergänge, weniger Berührungsfläche mit der Zahnform oder einen größeren Abstand zwischen Halter und Zahnform zulässt.
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Vorzugsweise weisen der Anschlussbereich, der Handhabungsbereich und, sofern vorhanden, der Verbindungsbereich des Rohlings einschließlich ihrer Übergänge zum jeweils benachbarten Bereich eine Symmetrieebene auf. Steht der Rohling auf der später dem Kiefer zugewandten Seite, die üblicherweise eine ebene Fläche sein wird, so handelt es sich um eine vertikale Ebene, oder in üblichen Koordinaten ausgedrückt um eine Ebene parallel zur durch die x- und z-Achsen aufgespannte Ebene. Entscheidend ist die Symmetrie an den Bereichen mit den kleinsten Radien. Es kann aber der gesamte Rohling mit Ausnahme der Teilendfläche symmetrisch zu der Ebene gestaltet sein.
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Die Rohlinge bestehen vorzugsweise aus Keramik oder Kunststoff. Insbesondere die Teilendfläche der Zahnform kann ganz oder in Teilbereichen ihrer Oberfläche farbgeschichtet sein.
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Vorzugsweise weist der Rohling einen oder mehrere Anschläge auf, um den Rohling in Richtung der x-, y- und/oder z-Achse zu positionieren.
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Der Anschlussbereich des erfindungsgemäßen Rohlings kann vorteilhaft so ausgebildet sein, dass der Rohling derart mit einem Maschinenhalter verbindbar ist, dass der geometrische Mittelpunkt der Zahnform, der Schwerpunkt der Zahnform oder der Schwerpunkt des Rohlings auf der Rotationsachse des Maschinenhalters liegt. Dadurch wird erreicht, dass die auf die Verbindung zwischen Anschlussbereich des Rohlings und Maschinenhalter bei der Bearbeitung wirkenden Kräfte minimiert sind.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auch durch einen Zahnsatz bestehend aus erfindungsgemäßen Rohlingen mit Verbindungsbereich gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Anschlussbereich und der Handhabungsbereich aller Rohlinge des Zahnsatzes identisch ausgebildet sind und der Verbindungsbereich jedes Rohlings individuell so gestaltet ist, dass der Abstand zwischen dem Anschlussbereich und dem geometrischen Mittelpunkt oder dem Schwerpunkt der Zahnform für alle Rohlinge gleich ist.
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Der erfindungsgemäße Zahnsatz umfasst Zähne unterschiedlicher Geometrie und Größe für verschiedene Einsatzzwecke. Damit die Rohlinge alle mit denselben Maschinen bearbeitet werden können, sind Anschlussbereich und Handhabungsbereich aller Rohlinge des Zahnsatzes identisch ausgebildet. Damit die Grundeinstellung der Bearbeitungsmaschine unverändert bleiben kann, ist aber der Verbindungsbereich jedes Rohlings individuell so gestaltet, dass der Abstand zwischen dem Anschlussbereich und dem geometrischen Mittelpunkt oder dem Schwerpunkt der Zahnform für alle Rohlinge gleich ist. Die Bearbeitungsmaschine kann somit ohne Neueinstellung der Nulllage für jeden Rohling des Zahnsatzes verwendet werden.
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Dank der erfindungsgemäßen Ausgestaltung jedes Rohlings ist es ohne die Gefahr des Verzugs oder der Rissbildung möglich, den Verbindungsbereich in seinen Abmessungen entsprechend anzupassen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Abbildung näher erläutert:
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1 zeigt einen erfindungsgemäßen Rohling zur Herstellung eines Zahnersatzteiles in perspektivischer Darstellung;
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2 zeigt einen erfindungsgemäßen Rohling im Schnitt.
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Auf 1 ist ein erfindungsgemäßer Rohling 1 zur Herstellung eines Zahnersatzteiles zu erkennen, der mehrere Teilbereiche aufweist. Der Rohling 1 umfasst eine Zahnform 2, die in mindestens einem Teil 3 ihrer Oberfläche einen Ausschnitt aus der Form eines Zahns aufweist. Diese Fläche wird im Rahmen dieser Anmeldung Teilendfläche 3 genannt. Der Rohling ist fabrikatorisch hergestellt und besteht aus Keramikmaterial. Er ist zur Herstellung einer Krone für einen Schneidezahn bestimmt. Die Teilendfläche 3 umfasst somit die Form der Schneidekante und der äußeren Fläche eines Schneidezahns. Die Teilendfläche 3 ist farbgeschichtet und weist ihre endgültige Form und Farbgebung auf. Sie soll im Rahmen der weiteren Bearbeitung des Rohlings nicht mehr, oder falls dennoch erforderlich nur geringfügig, bearbeitet werden.
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Der Rohling 1 weist weiter einen Anschlussbereich 4 auf, der zur Verbindung des Rohlings 1 mit dem Halter einer Bearbeitungsmaschine dient. Überlicherweise wird der Rohling mit dem Halter verklebt. Die Nase 8 dient dabei der Vergrößerung der Klebefläche mit einem entsprechend angepassten Halter.
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Der Rohling umfasst außerdem einen Handhabungsbereich 5, der zur maschinellen Handhabung des Rohlings 1 dient. Im dargestellten Beispiel verfügt der Handhabungsbereich 5 über zwei parallele Flächen 10a, 10b, an denen der Rohling mit dem Greifer eines Greifarms gefasst und maschinell bewegt und mit dem Halter einer Bearbeitungsmaschine verklebt werden kann.
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Die Fläche 9 des Rohlings 1 kann als Anschlag zur Positionierung des Rohlings in z-Richtung dienen.
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Die ebene untere Fläche 11 des Rohlings dient als Anschlag zur Ausrichtung des Rohlings in x-Richtung.
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Der Rohling weist mit Ausnahme der Teilendfläche 3 ausschließlich Formen mit Radien von mehr als 0,5 mm auf. Die gewählten Formen sind eben oder leicht gekrümmt oder weisen bei stärkeren Krümmungen, wie z. B. an den Übergängen 7a, 7b zwischen Zahnform 2 und Handhabungsbereich 5 bzw. zwischen Handhabungsbereich 5 und Anschlussbereich 4, Radien von mindestens 0,5 mm auf.
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Der Rohling 1 ist mit Ausnahme der Teilendfläche 3 symmetrisch zu einer Ebene parallel zur durch die x- und z-Achse aufgespannten Ebene. Dadurch sind insbesondere die kleinsten Radien der Übergänge 7a zwischen Handhabungsbereich 5 und Zahnform 2 sowie 7b zwischen Anschlussbereich 4 und Handhabungsbereich 5 beidseits der Symmetrieebene gleich. Es kommt somit nicht zu Verzug durch unterschiedliches Verhalten des Materials bei der Verarbeitung.
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Der Rohling besteht aus Keramikmaterial und ist einstückig ausgebildet. Die Formgebung mit Mindestradien verhindert den Verzug oder Risse beim Brennen. Der Rohling kann dadurch positionsgenau mit dem Halter einer Bearbeitungsmaschine verklebt und zur weiteren Bearbeitung ausgerichtet werden. Die Teilendfläche 3, die bereits die endgültige Form des Zahnersatzteils aufweist, wird nicht durch ungenaue Ausrichtung des Rohlings 1 fälschlicherweise bearbeitet.
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Der Anschlussbereich 4 des Rohlings 1 ist so ausgebildet, dass sich der geometrische Mittelpunkt P der Zahnform 2 auf der Rotationsachse R des Maschinenhalters befindet, wenn der Rohling mit einem Maschinenhalter verbunden ist. Dadurch wird erreicht, dass die auf die Verbindung zwischen Anschlussbereich 4 und Maschinenhalter bei der Bearbeitung wirkenden Kräfte minimiert sind.
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2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Rohlings im Schnitt. Die Zahnform 2, der Handhabungsbereich 5 und der Anschlussbereich 4 einschließlich ihrer Übergänge 7a, 7b weisen ausschließlich Formen mit Radien von mindestens 0,5 mm auf. Die Querschnittsfläche ist symmetrisch zur Achse AA'. Die einander entsprechenden Radien auf beiden Seiten der Symmetrieachse sind also gleich, wodurch beim Brennen des Keramikrohlings kein Verzug entsteht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0455854 A1 [0002]
- DE 102006040798 A1 [0004]
- DE 102008013592 A1 [0005]
