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Verstärkte Zahnspangenauflage
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine strukturell verstärkte Zahnspangenauflage.
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Die vorliegende Erfindung schafft eine Zahnspangenauflage, die nichtmetallisch
aufgebaut ist und beispielsweise aus durchscheinender Kunststoffauflage vorliegt
und die mit einem Kleber unmittelbar auf den Zahn aufgebracht wird. Eine der Schwierigkeiten,
die bei Auflagen dieser Art auftreten, ist, daß sie zwar ästhetisch angenehm sind,
sich aber unter der Kraft des aufliegenden Bogendrahts erheblich verwerfen oder
gar brechen. Um dieses Problem zu umgehen, verwendet die vorliegende Erfindung einen
Versteifungskern aus einem steiferen Material wie Metall, der während der Herstellung
- beispielsweise Formung - der Auflage
in das Material der Auflage
eingebettet wird. Der Versteifungskern umgibt die Bogendrahtschlitze und kann sich
bis in die Bindeflügelbereiche der Auflage hinein erstrecken.
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Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine strukturell verstärkte
Zahnspangenauflage anzugeben.
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Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Zahnsp angenauflage
mit eingebettetem Versteifungskern anzugeben.
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Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine direkt aufzubringende
Zahnspangenauflage anzugeben, die ästhetisch angenehm und konstruktiv fest ist.
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Andere Ziele und viele der erreichbaren Vorteile der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung unter Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszahlen gleiche Teile kennzeichnen.
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Fig. 1 ist eine Draufsicht einer Zahnspangenauflage nach dem Stand
der Technik, die unmittelbar auf einen Zahn aufgebracht ist; Fig. 2 ist eine Vorderansicht
der Auflage nach dem Stand der Technik in Fig. 1; Fig. 3 ist ein Schnitt auf der
Linie 3-3 der Fig. 2;
Fig. 4 ist eine Perspektivansicht einer verstärkten
Zahnspangenauflage nach der vorliegenden Erfindung; Fig. 5 ist eine Perspektivansicht
des Verstärkungskerns der Ausführungsform der Fig. 4; Fig. 6 ist ein Schnitt auf
der Linie 6-6 der Fig. 4; Fig t ist eine Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform
des Verstärkungskerns der Fig. 5; Fig. 8 Ist eine Perspektivansicht einer weiteren
Ausführungsform des Verstärkungskerns der Fig. 5; Fig. 9 ist eine Perspektivansicht
einer weiteren Ausführungsform der verstärkenden Auflage nach Fig. 5; Fig. 10 ist
eine Schnittansicht, die die Ausführungsformen der Fig. 7 und 9 in situ zeigt; Fig.
11 ist eine Perspektivdarstellung eines Verstärkungskerns zur Anwendung mit einer
Auflage mit in den Schlitzteil eingebautem Drehmomentwinkel ("torque angle"); Fig.
12 ist eine Perspektivansicht eines Verstärkungskerns zum Einsatz mit einer Auflage
mit Kippwinkel ("tip angle"); Fig. 13 ist eine Perspektivansicht eines Verstärkungskerns
mit Verstärkungen in einem Bindeflügelteil ("tie wing portion"); Fig. 14 ist eine
Perspektivansicht eines weiteren Verstärkungskerns
mit Verstärkung
im Bindeflügelteil; Fig. 15 ist eine Schnittansicht einer Zahnspangenauflage mit
Darstellung der Kerne der Pig, 13 und 14; Fig. 16 ist eine Perspektivansicht einer
Auflage nach der vorliegenden Erfindung mit erweitertem Basisteil; Fig. 17 ist eine
Perspektivansicht des Verstärkungskerns nach Fig. 16.
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Die Fig. 1 und 2 zeigen eine nichtmetallische, d.h. aus Kunststoff
gefertigte Zahnspangenauflage 11 mit einer Basis 12 und einem Paar Bindeflügeln
("tie rings") 13 zusammen mit einem zwischen diesen befindlichen Schlitz 14 für
den Bogendraht. Die Basis 12 ist mit einem Kleber 16 unmittelbar auf einem Zahn
17 befestigt. Der Bogendraht 18 ist in die Schlitze 14 eingelegt dargestellt.
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Wie in den Fig. 4, 5, und 6 gezeigt, weist die direkt aufgebrachte
Auflage 21 eine Basis 22 auf, die unmittelbar mittels eines (nicht gezeigten) Klebers
an einem (nicht gezeigten) Zahn befestigt werden kann, wie die Basis 12 in den Fig.
1, 2 und 3.
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Eine Vielzahl gepaarte Bindeflügel 23 sind durch Schlitze 24 für den
Bogendraht getrennt. Ein Versteifungskern 31, der vorzugsweise aus Metall besteht,
ist vollständig in die Auflage 21 eingebettet gezeigt. Der Versteifungskern 31 weist
eine Kernbasis 32 mit Flanschen 33 beiderseits des Schlitzes 24 sowie Schlitzversteifungsteile
34 unter den Schlitzen 24 auf.
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Die Fig. 7 zeigt einen Versteifungskern 31A mit einer Kernbasis 32A
mit Flanschverstärkungen 33A, die entsprechend der Darstellung der Fig. 4 und 6
auf jeder Seite eines Drahtschlitzes in einer Auflage verlaufen. Die Schlitzversteifer
34A verlaufen in einer Auflage wie der, die in den Fig. 4 und 6 dargestellt ist,
unter dem Drahtschlitz. Der Unterschied zwischen dem Kern der Fig. 7 und dem der
Fig. 5 liegt in der Kantenkerbung, die eine festere Bindung innerhalb des Kunststoffkörpers
einer Zahnspangenauflage bewirkt, in die der Kern eingebettet ist.
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Die Fig. 8 zeigt einen Kernversteifer 31B mit einer Basis 32B mit
einem abgewin#keltten Versteifungsteil 32B' zusammen mit einer Basisöffnung 32B".
Die Verstärkungsabschnitte 33B erstrecken sich beiderseits eines Drahtschlitzes
einer Auflage und weisen Öffnungen 33B' auf. Unter dem Drahtschlitz einer Auflage
verlaufen dabei die Schlitzversteifer 34B.
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In der Fig. 9 ist eine weitere Modifikation eines Versteifungskerns
mit 31C dargestellt; hier liegt eine gespaltete Kernbasis 32C vor, die einen Kernbasisschlitz
32C' bildet. Die Verstärkungen 33C weisen die Öffnungen 33C' auf. Die Schlitzversteifer
34C haben obere Kanten, die mit der Basis eines Drahtschiltzes -beispielsweise 24
in Fig. 4, 5 und 6 - koplanar werden.
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Die Fig. 40 zeigt mit 21A einen Querschnitt einer Auflage wie der
Auflage 21 der Fig. 4, 5 und 6 im Vergleich mit den Kernformen 31A und 31C der Fig.
7 und 9. Auch hier ist die Basis bei
22 mit Flügeln 23 und dem Bogendrahtschlitz
24 dargestellt. Der Kernversteiferabschnitt 31A ist mit einem aufwärts stehenden
Flansch 33A gezeigt. Der Kernversteiferabschnitt 31C weist den Flansch 33C und die
Öffnung 33'C auf. Es wird darauf verwiesen, daß der Schlitzversteifer 34C mit einer
Kante koplanar zur Innenfläche des Bogendrahtschlitzes 24 in der Auflage 21A liegt.
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ln der Fig. 11 weist ein Versteifungskern 36 eine winkelversteifte
Kernbasis 3<? mit Flanschen 38 auf, wobei ein Fiomentschlitzversteifer ("torque
slot stiffener") 39 koplanar mit den Kanten eines Drahtschlitzes in einer (nicht
gezeigten) Drehmomentauflage orientiert ist.
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In der Fig. 12 weist ein Versteifungskern 41 eine Basis 42 mit einer
Öffnung 42A auf. Breite Flansche 43 sind mit Öffnungen 43A versehen und durch Schlitzversteiferabschnitte
46, die zum Einsatz in einer (nicht gezeigten) Kippauflage (t'tipping bracket")
versetzt sind, von schmalen Flanschen 44 getrennt.
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In der Fig. 13 weist der Versteifungskern 47 eine Kernbasis 48 auf,
die in jedem Ende von Kernflanschenanordnungen 49 abgeschlossen wird. Die Kernflanschanordnungen
49 bestehen jeweils aus einem mittigen Schlitzversteifer 51, der die Schlitzverstärkungsflansche
52 mit den Cffnungen 52A trennt. Die Flügelverstärkungsabschnitte 53 verlaufen von
den Schlitzverstärkungs flanschen 52 her.
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Wie in Fig. 14 ersichtlich, weist der Versteifungskern 54 eine langgestreckte
Kernbasis 56 mit den Öffnungen 56A auf, die auf zwei gegenüberliegenden inden mit
Schlitzverstärkungsflanschen 57 endet. Die Basis 56 trennt die Kernflansche 55 auf
entgegengesetzten Seiten. Die Flansche 55 enden auf ihrem Seitenteil in Verstärkungslaschen
58 mit Öffnungen 58A. Die Flansche 55 enden in ihrem Oberteil in Flügellaschen 59
mit jeweils einer Öffnung 59A.
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Die Fig. 15 gibt bei 60 einen Querschnittsvergleich einer Auflage
wie 21 (Fig. 4, 5 und 6) mit den Kernausführungsformen 47 und 54 (Fig. 13 bzw. 14).
Die Auflage 60 weist eine Basis 22 mit den Bindeflügeln 23 sowie einen Bogendrahtschlitz
24 auf.
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Der Versteifungskernabschnitt 47 hat eine Basis k mit einem Verstärkungsflansch
52, der die Öffnung 52S enthält. Der Verstärkungsflansch 52 hat einen Ansatz 53
zur Verstärkung des Bindeflügels. Der Versteifungskernabschnitt 54 weist eine Basis
56 mit einem Versteifungsflansch 58 auf, der in einen Versteifungsansatz 59 für
den Bindeflügel ausläuft.
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Die Fig. 16 und 17 zeigen eine Auflageanordnung für die Aufbringung
eines Drehmoments bei 61; diese Anordnung weist eine Basis 62 mit einer Vielzahl
von Öffnungen 62A auf. Gepaarte Bindeflügel 63 sind von einem B-ogendrahtschlitz
64 getrennt.
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Ein allgemein bei 66 gezeigter Verstärkungskern weist eine Basis 67
mit einer Vielzahl von Basisöffnungen 67A auf, die konzentrisch mit den Basisöffnungen
62A der Auflage 61 sind und einen
größeren Durchmesser als diese
aufweisen. Die Basis 67 ist mit einer großen mittigen Öffnung versehen, von der
ein Paar Kernflanschanordnungen 68 aufwärts vorstehen. Die Kernflanschanordnungen
68 bestehen aus mittigen Schlitzversteifern 68A, die in Schlitzverstärkungsflanschen
68B enden, von denen die Verstärkungen 68C für die Bindeflügel vorstehen.
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Hinsichtlich der Bunktionsweise läßt sich nun insbesondere aus den
Fig. 1, 2 und 3 ersehen, daß die metallenen Auflagen nach dem Stand der Technik
keine Verstärkungselemente enthalten und in der Praxis dazu neigen, unter den von
einem Bogendraht aufgebrachten Kräften sich zu verwerfen. Auf diese Weise wird die
Gesamtwirkung eines Bogendraht- und Auflagensystems beeinträchtigt. Der in den Fig.
4, 5 und 6 dargestellte metallische Kern zeigt die grundlegende Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dahingehend, daß der Schlitzbereich, d.h. der für die
Lastaufbringung kritischste Punkt, verstärkt ist.
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Die Ausführungsform der Fig. 7 weist eine bessere Bindung zwischen
dem metallenen Versteifungskern und dem Kunststoff infolge der gekerbten Kanten
auf. Die Ausführungsformen der Fig. 8 und 9 enthalten Öffnungen für einen Kunststoffdurchfluß,
der wiederum den Aneinanderhalt des Kunststoffs und des Metalls verbessert.
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Die in den Fig. 11 und 12 gezeigten Ausführungsformen zeigen Techniken
zur Nutzung der vorliegenden Erfindung mit der Graddrahtvorrichtung nach den US-PSn
3 660 900 und 3 477 128 (Lawrence F. Andrews).
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Die Fig. 13, 14, 15, 16 und 17 zeigen einen Verstärkungsabschnitt
für die Bindeflügel, der von den Verstärkungsflanschen aus vorsteht 7 um den Bindeflügelbereich
der Auflage Festigkeit zu verleihen. Auch hier sind Öffnungen angewandt, um gemeinsam
mit verschiedenen Verfahren zur Schaffung der Flansche selbst die Bindung zwischen
dem Kern und dem Kunststoff der Auflage zu verbessern.
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Es ist einzusehen, daß die obige Offenbarung nur eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung betrifft und daß diese sämtliche Anderungen und Modifikationen an
dem hier zur Erläuterung der Erfindung gewählten teisplel umfassen soll, die innehalb
des Grundgedankens und Rahmens der Erfindung bleiben.
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Patentanspruch