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Beinmechanische Verbindungsvorrichtung Die Erfindung betrifft eine
feinmechanische Verbindungsvorrichtung zur Verwendung als Gelenk, Geschiebe oder
Attachment für Zahnersatz oder dergl. mit wenigstens einem in eine Matrize einführbaren
Patrizenteil.
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Verbindungsvorrichtungen dieser Art werden beispielsweise zur Befestigung
auswechselbarer Brücken und Teilprothesen herangezogen; sie weisen beispielsweise
eine grundrißlich T-förmige Patrize auf, deren - im Grundriß den Kopfbalken des
g ergebende - Querplatte in eine grundrißlich entsprechende längsgeschlitzte Geschiebehülse
der Matrize eingesetzt und darin gehalten werden kann. Dabei durchsetzt der Längsbalken
des T der Patrize den Längsschlitz der Geschiebehülse. Bei einer anderen Bauform
eines Attachments, einem sog. Teleskopgeschiebe, wird eine kugel- oder stabartig
ausgebildete Patrize in eine Natrizenhülse bzw.
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in einen federnden Matrizenring eingefügt.
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Es kann von den jeweils optischen Erfordernissen abhängen, ob der
Patrizenteil oder die Matrize am herausnehmbaren bzw. auszuwechselnden Ersatzteil
angeordnet ist.
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Ublicherweise allerdings sitzt die Geschiebematrize fest am statischen
Teil, also z. B. am Zahnstumpf - zur Verringerung coronaler Hebelwirkungen dort
möglichst nahe der Zahnachse. In diesem Falle wird die Patrize am Prothesensattel
oder dergl. angelötet.
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Im allgemeinen erfüllen solche Geschiebe die an starr verankerte Halte-Elemente
gestellten Anforderungen dann, wenn der Form- und/oder Kraftschluß zwischen Patrizenteil
und Matrize vollkommen erreicht wird. Dies jedoch bleibt bei den herkömmlichen Geschieben
ausgeschlossen, da zwar die Grund- und Seitenwände der Geschiebe meist ausreichend
Widerstand gegen die Kräfte aus vertikalem Kaudruck und tranzversalem oder sagittalem
Schub bieten, jedoch Nachteile in Bezug auf die Retention gegen die in Führungsrichtung
vom Geschiebegrund weggerichteten Zugkräfte aufweisen; soweit die Retention nur
auf der Reibung zwischen Patrize und Geschiebehülse beruht, läßt das Retentinnsvermögen
zu Folge des beim Ein- und Ausgliedern des Zahnersatzes oder dergl. nicht vermeidbaren
feinen Abriebes nach. Gegen dieses Absinken der Reibungskraft ist bei den sog. aktivierbaren
Geschieben ein Nachstellen des Andruckes zwischen Patrizenteil und Geschiebehülse
etwa durch Ausweiten des in letztere eingesetzten Geschiebekerns
möglich
- eine Abhilfe begrenzter Wirksamkeit.
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Auch wurden Attachments mit eingebauter Federraste hergestellt: in
die Patrize ist ein unter Federkraft stehender Stift eingesetzt, der beim Einführen
der Patrize in die Geschiebehülse in eine dort angeordnete Ausnehmung einschnappt,
was einerseits zu einer erheblichen Verteuerung der Verbindungsvorrichtung und anderseits
zu einer unverhältnismäßig hohen mechanischen Anfälligkeit führt. Ahnliche Nachteile
treten im übrigen bei den erwähnten Teleskopgeschieben mit die Retention fördernden
Federteilen auf. Naheliegenderweise leiden auch Gelenke vergleichbaren Aufbaues
unter den geschilderten Mängeln.
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So hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, eine feinmechanische Verbindungsvorrichtung
mit wenigstens einem in eine Matrize einführbaren Patrizenteil zu schaffen, bei
der die geschilderten Nachteile weitestgehend vermieden sind und ein dauerhaftes
Retentionsvermögen mit mechanisch einfachen Mitteln gewährleistet wird. Darüber
hinaus soll' das erfindungsgemäße Attachment oder Gelenk kostengünstig herzustellen
und vielfältig einzusetzen sein.
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Zur Lösung dieser Aufgabe dient eine Verbindungsvorrichtung, deren
Patrizenteil in der Matrize mittels wenige stens eines quer zur Führungsrichtung
des Patrizenteiles schwenkbaren Rastarmes oder dergl. festlegbar ist. Vorteilhafterweise
ist der Rastarm an einer etwa parallel zur Führungsrichtung des Patrizenteiles verlaufenden
Schwenkachse
der Matrize drehbar gelagert und zumindest teilweise in die Bewegungsbahn des Patrizenteiles
einschwenkbar.
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Ein so ausgeführtes Gesperre kann selbst bei Geschieben kleinstmöglichen
Ausmaßes - wie sie beispielsweise in der Zahnprothetik üblich sind - ohne übermäßigen
Aufwand hergestellt werden und bleibt gerade wegen seines einfachen Aufbaues über
lange Zeit hin funktionstüchtig. Der Rastarm greift in den Patrizenteil ein und
setzt ihn in der Matrize fest. Die Retention erfolgt durch das Einschalten einer
hemmenden SperrkXeaft und bleibt unabhängig von jeglichem nach längerem Gebrauch
auftretenden Materialverschleiß.
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Es ist denkbar, den Rastarm so anzubringen, daß er nach dem Einführen
des Patrizenteiles in die Matrize den Patrizenteil insgesamt überlagert. Bevorzugtermaßen
jedoch ist der-PatrizenJGeil mit einer Gegenraste für den Rastarm ausgerüstet, weshalb
bereits ein geringer Eingriff des Rastarmes in die Gegenraste ausreicht, um eine
günstige Retention zu erhalten.
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Es liegt nun im Rahmen der Erfindung, daß der Patrizenteil aus einer
Sockelplatte und einem in deren Mitte dazu rechtwinkelig gerichteten Patrizensteg
zusammengesetzt ist und einen T-förmigen Grundriß anbietet, an dessen Grundrißfuß
ein zylinderförmiger Geschiebekern vorgesehen ist, welcher in eine büchsenartige
Ausnehmung eines in Führungsrichtung schlüssellochförmig geöffneten Matrizengehäuses
einführbar
und der das Matrizengehäuse im Bereich eines Querschlitzes zumindest teilweise durchsetzende
Rast arm in eine als Gegenraste dienende Kerbe des Geschiebekernes einzubringen
ist.
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Diese besondere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Geschiebes bietet
eine mechanisch besonders günstige Gestalt an, die sowohl durch ihre Funktionsfähigkeit
als auch durch ihre Wirtschaftlichkeit im Hinblick auf die Herstellungskosten besticht.
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Um die Handhabung des erfindungsgemäßen Geschiebes zu erleichtern,
sind Patrizenteil und Matrize so aufeinander abgestimmt, daß die Rastkerbe des Geschiebekerns
beim Aufsitzen des Patrizensteges auf dem entweder nur die zylindrische Ausnehmung
oder aber die gesamte schlüssellochförmige Öffnung des Matrizengehäuses nach unten
hin schließenden Matrizenbodens mit dem Querschlitz jenes Matrizengehäuses etwa
fluchtet. Hierdurch erübrigt sich ein genaues Einpassen des Patrizenteiles in die
Matrize, da die einzelnen Geschiebeteile in der geschilderten geleise zusammenwirken.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung entspricht die Länge der
schlüssellochförmigen Öffnung samt zylindrischer Ausnehmung des Matrizengehäuses
etwa der Länge des Patrizensteges, so daß die Innenseite der Patrizen-Sockelplatte
der Stirnseite des Matrizengehäuses weitgehend anliegt.
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Bei der Ausgestaltung des Rast- oder Schwenkarmes finden zwei Gesichtspunkte
besondere Beachtung: zum einen soll der Rastarm die erforderliche Retention bieten
und zum anderen bedarf es einer ausreichenden Griff-Fläche, wenn die miteinander
verriegelten Geschiebeteile wieder getrennt werden sollen Aus diesem Grunde ist
die Außenkante des Rastarmes erfindungsgemäß ellipsenartig gebogen, die Innenkante
hingegen mehrfach stufenförmig abgesetzt. Letzteres Merkmal dient der Verriegelungsfunktion,
während mit der ausschwingenden Form der Außenkante die gewünschte Griff läche geschaffen
wird.
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Als besonders günstig hat es sich erwiesen, den in die Rast!<erbe
des Geschiebekernes einlegbaren Stufenteil des Schwenk oder Rast armes schräg zur
Rastarm-Innenkante auszuführen und dementsprechend auch die Rastkerbe selbst in
der Schwenkebene des Schwenk- oder lastarmes schräg zur Mittelachse des Matrizengehäuses
zu steilen, um ein si>heres Zusammenwirken der beiden Rastelemente zu gewährleisten.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist beidseits des Geschiebekerns
je eine Rastkerbe vorgesehen, die beide miteinander im Bereich der Gesciiiebekern-Stirnseite
eine spitzen Winkel einschließen. Die Anordnung von zwei Rastkerben bietet besonders
dann eine vereinfachte Herstellung an, wenn Matrizen mit wechselseitig schwenkbarem
Rastarm Verwendung finden oder die Patrizenteile einmal mit einer Matrize zusammenwirken,
welche rechtsseitig mit
dem Rastarm ausgerüstet ist, und ein andermal
in ein Matrizengehäuse mit linksseitigem Schwenkarm eingeführt werden sollen.
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Die hier besonders für Geschiebe beschriebene-Yerbindungsvorrichtung
kann gemäß der Erfindung in einem ähnlichen Aufbau auch bei Gelenken Verwendung
finden, wobei allerdings vorteilhafterweise darauf zu achten sein wird, daß der
hier als Gelenkzapfen wirkende Geschiebekern Rastkerben mit in Schwenkrichtung des
Rast armes gebogenem Kerbenboden besitzt.
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Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
Diese zeigt in:-Fig. 1: die Draufsicht auf eine schematisch dargestellte Zahnreihe
mit Zahnersatz im molaren Bereich; Fig. 2: die entsprechende Wiedergabe einer anderen
Zahnreihe mit Zahnersatz im vorderen Kie -ferbereich, welcher in der Zeichnung durch
eine strichpunktierte Linie symbolisiert ist; Fig. 2a: ein vergrößerter Ausschnitt
aus Fig. 2 in perspektivischer Ansicht; Fig. 3: eine achsnometrische Schrägsicht
auf ein auseinandergezogenes Geschiebe in vergrößertem Maßsab; - - - -
Fig.
4; der Seitenriß eines Patrizenteiles etwa im Maßstab 10 : 1; Fig. 5: die Vorderansicht
des Patrizenteiles gemäß Fig. 4; Fig. 6: die Draufsicht auf den Patrizenteil, teilweise
nach Linie VI - VI der Fig. 4 geschnitten; Fig. 7: den Aufriß eines Details einer
Matrize; Fig. 8: die teilweise geschnittene Seitenansicht einer Matrize etwa im
Maßstab 10 : 1; Fig. 9: die Draufsicht auf die Matrize gemäß Fig. 8; Fig. 10: die
Draufsicht auf eine Ausführungsform eines-Schwenk- oder Rastarmes für die in den
Fig. 8 und 9 gezeigte Matrize; Fig. 11: die teilweise geschnittene Draufsicht auf
einen Teil eines gelenkartigen Verbindungs elementes.
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An ein in Figur 1 schematisch veranschaulichtes natürlirohes Gebiß
A aus vier Schneidezähnen I, zwei Eckzähnen C und drei Prämolaren P schließen beidends
prothetische Zahnteile B an, die in Draufsicht links etwa zwei Molaren M und rechts
sowohl einen Prämolar P als auch zwei Molaren M ersetzen. Die prothetischen Zahnteile
B sind mittels Geschieben G am natürlichen Gebiß A abnehmbar befestigt.
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Figur 2 läßt die Geschiebe G für eine nicht dargestellte Prothese
erkennen. Der Patrizenteil 1 des Geschiebes G ist gemäß Figur 2a im Zahnstumpf S
eines Molars oder Mahlzahnes M fest verankert, beispielsweise an eine angegossene
Platte gelötet. Jener Patrizenteil 1 weist eine lötfähige Sockelplatte 2 auf, an
die - unter Bildung eines grundriß-3 lichen T - ein Patrizensteg rechtwinkelig so
angeformt ist, daß letzterer einerseits die Sockelplatte 2 in der Zeichnung nach
obenhin um die HUhe d überragt und anderseits seine Unterseite 5 gegenüber der Unterkante
6 der Sockelplatte 2 um den Abstand e angehoben ist. Der Matrizensteg endet - am
Fußpunkt des Grundriß - - in einer zylinderförmigen Erweiterung 4, welche als Geschiebekern
bezeichnet werden kann.
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Die Matrize 78 besteht aus einem Gehäuse 79 etwa stimmgabelförmigen
Grundrisses mit einem schlüssellochähnlichen Schlitz 80, der sich einerseits etwa
in der Mitte der Matrizenoberseite 84 zu einer zylindrischen Ausnehmung 81 erweitert
und an der Matrizen-Stirnseite 83 eine freie Mündung 82 anbietet. Dieser Schlitz
80, 81, 82 dient zur Aufnahme des Patrizensteges 3 samt Geschiebekern 4. Dabei entspricht
die Länge q des Schlitzes 80, 81, 82 etwa der Länge r des Patrizensteges 3.
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Die beiden Zinken des stimmgabelförmigen Grundrisses bilden die Seitenwände
85 des Gehäuses 79, das nach unten hin durch den Natrizenboden 87 der Stärke e geschlossen
ist. An den Außenflächen der Seitenwände 85
finden sich vertikale
Nuten 86 als Anbauhilfen für die Befestigung der Matrize 78 am Gebiß A oder am Zahnteil
B.
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Im Stiel 88 der stimmgabelförmigen Matrize 78 sitzt in einem Sackloch
89 ein Achsstift 90, dessen MittelachsetN parallel zur Achse der zylindrischen Ausnehmung
81 und somit auch parallel zur sog. Führungsrichtung (Pfeil X) ds Geschiebes G verläuft.
In der Höhe f über der Unterseite des Matrizenbodens 87 ist das Matrizengehäuse
79 rechtwinkelig zur Mittelachse N des Achsstiftes 90 mit einem Querschlitz 91 der
Breite h bis über die zylindrische Ausnehmung 81 hinweg geteilt. In diesem Querschlitz
91 kann ein am Achsstift 90 drehbar gelagerter Rast- oder Schwenkarm 92 der Stärke
h' in Pfeilrichtung Y eingeschoben werden.
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Die Außenkante 93 des Rast- oder Schwenkarmes 92 ist -in der Draufsicht
- elliptisch gerundet; die große Ellipsenachse i liegt auf einer Geraden durch die
Nittelachse N des Achsstiftes 90 und die Mitte der Stirnkante 94. Der Abstand t
des Mittelpunktes i' der Ellipsenachse i von der Stirnkante 94 entspricht etwa dem
2 1/2-fachen Durchmesser o des Achsauges 95 des Schwenkarmes 92, die Länge der Ellipsenachse
i etwa dem 6,5-fachen Durchmesser o.
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Die Stirnkante 94 des Schwenkarmes 92 verläuft in ihrer Breite k rechtwinkelig
zur geraden Innenkante 97 des Schwenkarmes 92 und ist dann parallel zu letzterer
um
die Tiefe k schulterartig abgesetzt. Die so entstehende Schulterkante
94' etwa von der Länge 1/2 k fällt stufenartig mit einer Neigung w1 von etwa 100
bis 1100 und anschließend von w2 " 110 bis .1200 zur Innenkante 97 hin ab.
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Gemäß Figur 6 sind auch die Rastkerben 7 des Geschiebekernes 4 entsprechend
abgeschrägt, wobei die beiden Rastkerben 7 im Bereich der Geschiebekern-Stirnseite
8 einen spitzen Winkel W3 einschließen.
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Schiebt man nun den Patrizenteil 1 gemäß Figur 3 in Führungsrichtung
X in die Matrize 78 ein bis die Unterkante 5 des Patrizenteiles 1 auf dea Matrizenboden
87 aufsitzt, so fluchte-t die Rastkerbe 7 des Geschiebekernes 4 mit dem Querschlitz
91 der Matrize 78.
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Der Schwenkarm 92 wird um den Achsstift 90 in Pfeilrichtung Y gedreht,
bis seine Schrägkante 99 - den Querschlitz 91 durchsetzend - irie Rastkerbe 7 eingreift
und die Schulterkante 97' der Matrizenaußenseite 85 anliegt. Hierdurch wird der
Patrizenteil 1 in der Matrize 78 retentionssicher festgelegt.
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Schwenkarm 92 bietet auch im Retentionszustand ausreichende Angriffsfläche,
um ein Herausziehen aus der -Rastkerbe 7 u "sm Querschlitz 91 zu ermöglichen.
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schließlich läßt Figur 11 einen Teil eines geschnitten wiedergegebenen
Gelenkes 100 mit im Winkel w4 schwenkbarem Patrizenteil 1 erkennen, dessen Gelenkgehäuse
179 der Schwenkarm 92 durchsetzt. Letzterer ragt in die Rastkerbe 7 ein, die nahezu
den gesamten Querschnitt des
Gelenkzapfens 4 erfaßt, so daß ein
Teil des Patrizensteges 3 das Kerbentiefste bzw. den Kerbenboden 9 bildet.