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Knochenbohrer
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Die Erfindung betrifft einen Knochenbohrer, insbesondere für ein Präparieren
von Knochenhöhlen zum Einsetzen enossaler prothetischer Elemente.
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Bei der Herstellung von Knochenhöhlen zur Aufnahme von enossalen prothetischen
Elementen ist ein sehr exaktes Arbeiten not. endig, damit die Knochenhöhlen die
erwünschten Dimensionen und die notwendigen Ausrichtungen erhalten. Dies gilt in
besonderem Maß für Knochenhöhlen zur Aufnahme von Dentalimplantaten. Hier entstehen,
bedingt durch die geringe Ausdehnung des Kieferknochens, die in diesem verbliebenen
Zähne und den geringen zum Arbeiten zur Verfügung stehenden Raum, zusätzliche Probleme.
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Insbesondere für die Aufnahme von Blattimplantaten und Glaskohle-Implantaten
sind tiefe und exakt figurierte Knochenhöhlen notwendig. Die Herstellung dieser
Knochenhöhlen erfolgte bislang freihändig mittels herkömmlicher, im Bereich der
Dentalmedizin und der Chirurgie üblicher Bohrer und Fräsen, die einzeln an entsprechenden
Bohrköpfen gehaltert sind.
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Es gibt jedoch keine Bohrer, mit denen man tiefe, exakt figurierte,
zur Aufnahme von Implantaten geeignete Knochenhöhlen in einem Arbeitsgang herstellen
kann. Mit den bekannten Bohrern ist es nicht einmal möglich, einfache und exakt
figurierte zylindrische Bohrungen in Knochen herzustellen, da die Bohrerköpfe sehr
kurz sind, so dass sie während des Bohrvorganges auswandern. Lange, ein Auswandern
verhindernde Bohrer gibt es noch nicht. Dies dürfte darauf zurückzuführen sein,
dass es schwierig ist, die beim Bohren oder Fräsen entstehende Wärme so abzuführen,
dass Temperaturen von 50°C bis 520C nicht überschritten werden, bei denen es zu
einem koagulieren des Eiweißgewebes kommt. Das Kühlen des Bohrbereichs und des Bohrers
mit einem Kühlmedium wird bei zunehmend längerem Bohren ebenfalls schwierig. In
der DT-OS 24 19 o80 wurde deshalb ein mit Innenkühlung versehener Bohrer vorgeschlagen,
bei dem die Kühlflüssigkeit an der Bohrerspitze austreten soll. Dies bedingt jedoch
bei den herkömmlichen Konstruktionen eine grosse Dicke des Bohrerschafts und der
Bohrerseele, so dass nur wenig Raum für das Ausbringen des zerspanten Knochens verbleibt
und Bohrer und Bohrloch verschmiert bzw. verstopft werden. Es ist somit auch mit
diesem Bohrer nicht möglich, eine sacklochartige Knochenhöhle mit exaktem Achsenverlauf
zu bohren, welche eine für die Aufnahme von Implantaten ausreichende Tiefe aufweist.
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Selbst bei einem Bohrer, dem die vorstehend erwähnten Nachteile nicht
anhaften und der die Herstellung eines kreiszylindrischen Sacklochs mit exaktem
Achsverlauf ermöglicht, lassen sich die obengenannten Schwierigkeiten zur Herstellung
der für die Aufnahme von Implantaten benötigten grossen, im Querschnitt länglichen
Knochenhöhlen mit genau definierter Längserstreckung und genau vorgeschriebenem
Verlauf der Hauptachsen nicht beheben. Zur Herstellung solcher Knochenhöhlen
müssten
nämlich mehrere nebeneinanderliegende Löcher gebohrt werden. Es ist kaum möglich,
hierbei die erwünschten Achsabstände und Achsenverläufe mit den gegenwärtigen Werkzeugen
zu erzielen, zumal das Knochengewebe unterschiedlich fest ist und der Bohrer entsprechend
ausweicht. Des weiteren muss zwischen den einzelnen Bohrungen ein ausreichender
Sicherheitsabstand liegen, um ein Abrutschen des Bohrers in die Nachbarbohrung zu
verhindern. Die durch Vorbohren erzeugten Knochenhöhlen müssen daher durch freihändiges
Aufbohren und Ausfräsen auf die gewünschte Form gebracht werden, was mittels korkenzieherartiger,
stark gezackter dünner Fräsen erfolgt, die z.B. unter der Bezeichnung 'Lindemann-Fräsen'
bekannt sind.
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Ein erheblicher Teil von Mißerfolgen bei der Herstellung enossaler
Implantate ist auf die erwähnten Ungenauigkeiten zurückzuführen. Wenn beispielsweise
die Knochenhöhle auch nur in Bereichen weiter ist als das aufzunehmende Dentalimplantat,
können vermehrt Infektionen zwischen dem Implantat und der Knochenwandung auftreten.
Des weiteren kommt es in diesen Bereichen zu einer Invagination von Zahnfleischgewebe,
so dass ein Verwachsen des Knochengewebes mit dem Implantat verhindert wird.
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Die vorliegende Erfindung befasst sich daher allgemein mit der Zielsetzung,
Werkzeuge zu schaffen, mit denen ein einfacheres, schnelleres und genaueres Präparieren
von Knochenhöhlen, insbesondere im Bereich des Kiefers, möglich ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt dabei die besondere Aufgabe zugrunde,
Knochenbohrer zu schaffen, die eine gute Kühlungs- und Spülmöglichkeit bieten und
die in einer Anzahl von zumindest zwei Exemplaren mit zueinander versetzten Drehachsen
in einem Bohrkopf eingespannt die Herstellung von tiefen, exakt figurierten Knochenhöhlen
aus zumindest zwei
sich teilweise überlappenden zylindrischen oder
kegelförmigen Löchern in einem Arbeitsgang ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch einen Knochenbohrer insbesondere
für ein Präparieren von Knochenhöhlen zum Einsetzen enossaler prothetischer Elemente
gelöst, der gekennzeichnet ist durch die Kombination der folgenden Merkmale: --
Die Länge des Bohrerkopfes entspricht zumindest der maximalen Tiefe der zu bohrenden
Knochenhöhlen; - die Schneiden sind zumindest im oberen Bereich des Bohrerkopfes
entlang von Kurven angeordnet, die in Ebenen verlaufen, welche die Drehachse des
Bohrerschafts enthalten; - der Bohrerkopf ist zwischen den Schneiden mit tiefen
Ausnehmungen versehen, die zumindest im oberen Bereich der Bohrerköpfe ein Ineinandergreifen
der Schneiden des Bohrers und der Schneiden eines gleichartigen, jedoch entgegengesetzt
drehenden Bohrerkopfes ermöglichen; - durch die Bohrerspitze verläuft die Schnittkante
von einer Schneide.
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Bohrköpfe zur Verwendung der erfindungsgemässen Bohrer sind in einer
Parallelanmeldung beschrieben. Die erfindungsgemässen Bohrer können einzeln zur
Herstellung von sacklochartigen Knochenhöhlen verwendet werden, wobei ihre tiefen
Ausnehmungen zwischen den Schneiden eine gute Versorgung der Bohrstelle mit einer
Kühl- oder Spülflüssigkeit ermöglichen. Die erhebliche Länge des Bohrerkopfes gibt
die erwünschte Führung im Bohrloch. Die besonderen Vorteile der erfindungsgemässen
Bohrerkonstruktion kommen jedoch dann zum Tragen, wenn mehrere der Bohrer gleichzeitig
mit geeignet zueinander versetzten Drehachsen in einem Bohrkopf gehaltert sind.
Mit derartigen Anordnungen lässt sich eine Vielzahl von Knochenhöhlen mit definierten,
jedoch unterschiedlichen
Formgebungen erzeugen, da in den einzelnen
Halterungen des Bohrkopfes gleichzeitig Bohrer mit unterschiedlicher Länge, unterschiedlichem
Durchmesser und unterschiedlichem Verlauf des Bohrkopfes in beliebiger Kombination
verwendbar sind.
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Es lassen sich somit Knochenhöhlen mit definierter Aussenkontur erzeugen,
die in verschiedenen Bereichen unterschiedliche Tiefen aufweisen, wobei die Seitenwandungen
bei sich überschneidenden Bohrlöchern einen biskuitartigen Querschnitt erhalten,
der bei entsprechender Formgebung der Implantate einen optimalen und verwindungsfesten
Sitz derselben im Kiefer gewährleistet, ähnlich demjenigen, den der natürliche Zahn
im Kiefer einnimmt.
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Aus der DT-PS 1 255 857 ist ein Fräser zur Gipsbearbeitung bekannt,
der an seiner Unterseite korbartig offen ist und in Seitenbereichen Durchbrüche
enthält, die in das Innere des Fräsers führen. Der an seiner Oberseite geschlossene
Fräser ist für ein Bohren im Knochen nicht geeignet. Die untere Öffnung dieser Fräse,
das Fehlen einer zentrierenden Spitze, das Fehlen einer Möglichkeit, ein Kühlmedium
in den Fräser einzubringen, wenn dieser annähernd mit seiner ganzen Länge in ein
Sackloch eingeführt ist, sowie das Fehlen der Möglichkeit, den Fräser mit einem
entsprechenden zweiten Exemplar so zusammenlaufen zu lassen, dass sich die Schnittbereiche
überlappen, machen ein derartiges Umfunktionieren des Gipsfräsers zum Knochenbohrer
unmöglich. Die erfindungsgemässen Bohrer sind daher durch diese bekannte Fräse nicht
nahegelegt.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemässen
Knochenbohrers sind die Schneiden desselben von zumindest zwei über den Umfang des
Bohrerkopfes verteilten Stäben gebildet, die in Ebenen verlaufen, welche die Drehachse
des Bohrers erhalten, und die an ihren Aussenflächen
mit Schnittkanten,
einer Zahnung oder einer Diamantierung versehen sind, wobei die Stäbe so dimensioniert
und gehaltert sind, dass sie gitterartig einen Hohlraum umschliessen, der zumindest
an den Seiten des Bohrers über Räume zwischen den Stäben und/oder an der Oberseite
der Bohrers zum Durchtritt eines Kühl- oder Spülmediums und des Bohrkleins nach
aussen geöffnet ist.
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Die Stäbe haben gemäss einer bevorzugten Ausgestaltung einen polyedrischen
Querschnitt, wobei jeweils ein oder zwei ihrer Kanten nach aussen zeigen und als
Schnittkanten ausgebildet sind, die senkrecht zur Drehachse verlaufende Kreise durchsetzen.
Aufgrund der polyedrischen Ausbildung entstehen definierte Führungsflächen für das
Bohrklein und das Kühlmedium sowie zusätzliche Kanten auch im Innern des Bohrers,
welche die Verteilung des Bohrkleins und seine Ausbringung fördern.
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Wenn zwei der Kanten nach aussen zeigen und die von den beiden Schnittkanten
eines Stabes nach innen verlaufenden Flächen symmetrisch zu einer Ebene verlaufen,
welche die Drehachse enthält, kann derselbe Bohrer linksdrehend und rechtsdrehend
verwendet werden. Dies ist günstig bei der Herstellung von Knochenhöhlen aus zumindest
tzwei sich überlappenden zylindrischen oder kegelförmigen Löchern, wo der eine Bohrer
links- und der andere rechtsdrehend verwendet wird.
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Bei Bohrern, die im Gegensatz hierzu mit einer in einer Richtung orientierten
Schneide versehen sind, ist beim Einsetzen in den Bohrkopf darauf zu achten, dass
jeweils ein linksdrehender und jeweils ein rechtsdrehender entsprechender Bohrer
von den zugehörigen Futtern des Bohrkopfes aufgenommen ist.
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Die gitterartig den Hohlraum einschliessenden Stäbe sind vorzugsweise
diamantierte Rundstäbe, deren Durchmesser etwa 15% bis etwa 40% des Bohrerkopfdurchmessers
beträgt.
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Bei sich zylindrisch verjüngenden Bohrern können sich die Stäbe in
Richtung auf die Bohrerspitze verjüngen, vorzugsweise annähernd proportional zur
Abnahme des Bohrerkopfdurchmessers.
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Die Stäbe laufen bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Knochenbohrers
mit ihren unteren Enden in die Spitze des Bohrers zusammen, während sie mit ihren
oberen Enden am Bohrerschaft befestigt sind.
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Wenn das untere Ende des Bohrerschafts im Bereich der oberen Enden
der Stäbe endet oder wenn der Bohrerschaft im Innern des Bohrers von einer Mehrzahl
von dünnen Stäben gebildet wird, ergibt sich eine besonders gute Kühlungs-und Spülmöglichkeit.
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Aus konstruktiven Gründen werden die Stäbe an ihren oberen Enden bevorzugt
nahezu gradlinig verlaufend seitlich an dem Bohrerschaft befestigt oder ganz oder
teilweise in einem am unteren Ende des Bohrerschafts angebrachten Verbindungselement
aufgenommen. Das Verbindungselement ist zweckmässigerweise als Antriebszahnrad für
den Bohrer ausgebildet, so dass zwei derartige Zahnräder mit einem her-'KXimm'.chen
Bohrkopf und einem Adapter, der lediglich den Boh####=1jaft des zweiten Bohrers
haltert, zur Herstellung von Knochenhöhlen aus sich überlappenden Bohrungen verwendet
werden können.
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Wenn die Stäbe an ihren oberen Enden nach innen gebogen und an dem
Bohrerschaft oder an einem mit dem Bohrerschaft verbundenen Kopfstück befestigt
sind, erhält man an der
Oberseite des Bohrerkopfes eine Reihe von
Öffnungen, welche das Einführen eines Kühl- und Spülmediums in das Innere des Bohrerkopfes
fördern.
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Gemäss einer bevorzugten Ausgestaltung der Bohrerspitze ist einer
der Stäbe am unteren Ende des Bohrerkopfes umgebogen und bildet dort eine Scheide.
In alternativer Ausgestaltung sind zumindest zwei Stäbe an ihren unteren Enden parallel
zusammengeführt und an ihrem Berührungspunkt miteinander verbunden, wobei die Unterseite
derselben zu der durch die Spitze gehenden Schnittkante geformt ist.
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Wenn eine relativ flache Bohrerspitze erwünscht ist, werden die Stäbe
an ihren unteren Enden in einem Kopfstück mündend gehaltert, das mit zusätzlichen
Schneiden versehen ist, von denen eine vorgesetzte durch die Bohrerspitze verläuft.
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Gemäss einer weiteren Ausgestaltung werden die Stäbe mit ihren unteren
Enden tangential an einem Kopfstück anliegend befestigt, das eine diamantierte Bohrerspitze
bildet, wobei vorzugsweise zumindest der nach unten unter die Stabenden vorstehende
Bereich des Kopfstücks kugelförmig ist.
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Die Konstruktion liefert eine stabile Bohrerspitze und eine gute Zugänglichkeit
für das Kühlmittel auch bis zum unteren Ende des Bohrerkopfes.
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Besonders dann, wenn dünne Stäbe verwendet sind, erweist es sich als
zweckmässig, wenn die Stäbe untereinander und/ oder mit einem durch den Bohrerkopf
nach unten geführten Schaft durch Versteifungselemente verbunden sind. Zumindest
ein Teil der Versteifungselemente ist vorzugsweise diamantiert.
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Zur besseren Ausnutzung der gesamten diamantierten Oberfläche der
Stäbe sind diese in einer weiteren Ausführungsform
zumindest in
einem die Seitenwand des Bohrerkopfes bildenden Bereich um ihre eigenen Längsachsen
drehbar.
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In einer weiteren Konstruktion des erfindungsgemässen Knochenbohrers
sind zwei, vorzugsweise drei um je 3200 zueinander versetzte diamantierte und/oder
mit einer Zahnung versehene Schneiden vorgesehen, die von der Bohrerseele flügelartig
abstehen und zumindest je eine Schnittkante aufweisen, die in einer die Drehachse
des Bohrers enthaltenden Ebene verläuft, wobei zumindest eine Schnittkante durch
die Spitze des Bohrers hindurchläuft. Die von der Bohrerseele flügelartig abstehenden
und an den Enden mit den Schneiden versehenen Bereiche des Bohrers sind vorzugsweise
mit Durchbrüchen versehen.
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Diese Maßnahme verringert die rotierenden Massen und fördert die Verwirbelung
und damit die Spülwirkung des eingebrachten Kühlmediums. Die Zahnungen der Schneiden
sind zur Erzielung einer optimalen Schneidwirkung gegeneinander versetzt.
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Wenn die von der Bohrerseele flügelartig abstehenden Bereiche in Drehrichtung
gekrümmt verlaufen und an ihrer Vorderseite je eine Schnittkante tragen, ergibt
sich eine besonders gute Räumwirkung. Es ist jedoch notwendig, in diesem Fall zur
Erzeugung von Knochenhöhlen mit sich überlappenden Bohrungen zwei bezüglich des
Querschnitts spiegelbildlich gestaltete Bohrer zu verwenden. Diesen Nachteil vermeidet
man, wenn die von der Bohrerseele flügelartig abstehenden Bereiche radial nach aussen
verlaufen und am Rande mit zwei zu ihrer Mitte symmetrischen Schnittkanten versehen
sind.
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Bei einer dritten Grundkonstruktion des erfindungsgemässen Knochenbohrers
ist ein mit dem Bohrerschaft verbundener, den Aussenkonturen des Bohrerkopfes formmässig
entsprechender, dünnwandiger und an seiner Oberseite zumindest teilweise offener
Hohlkörper vorgesehen, der eine Vielzahl von Ausbuchtungen an den mit dem Bohrloch
in Verbindung tretenden
Aussenbereichen enthält, welche in Drehrichtung
des Bohrers weisende, ins Innere des Hohlkörpers führende scharfkantige Öffnungen
aufweisen. Bei dieser hobelartigen Ausbildung des Knochenbohrers gelangen die abgetragenen
Knochenspäne in das Innere des Hohlkörpers, wobei sie über dessen oben offenen Bereich
austreten können. Der an seiner Oberseite teilweise offene Hohlkörper lässt sich
auch leicht mit einem Kühl- und Spülmittel beaufschlagen, das von diesem durch die
scharfkantigen Öffnungen nach aussen an die Bereiche durchtreten kann, in denen
die Spanabhebung erfolgt.
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Die Ausbuchtungen umgeben den Hohlkörper vorzugsweise in Drehrichtung
aufeinanderfolgend als Ring, wobei die Ausbuchtungen zweier benachbarter Ringe zueinander
auf Lücke stehen. Diese Anordnung ermöglicht es, dass ein rechtsdrehender oder ein
linksdrehender dieser Knochenbohrer bei einem gegenläufigen Antrieb derselben mit
ihren Schneiden ineinandergreifen können.
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Die Ausbuchtungen und/oder die von ihren Öffnungen gebildeten Schnittkanten
durchsetzen vorzugsweise zumindest im oberen Bereich des Bohrerkopfes Ebenen, welche
die Drehachse des Bohrers enthalten. Wenn eine grosse-Überschneidung der Bohrbereiche
erwünscht ist, wird der Hohlkörper zumindest im oberen Bereich mit in Längsrichtung
des Bohrerkopfes verlaufenden Ausschnitten versehen, welche sich über eine grössere
Anzahl von Reihen der Ausbuchtungen erstrecken.
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Das Ineinandergreifen der Bohrer ist somit nicht auf diejenige Strecke
beschränkt, mit der die Schneiden über die Aussenfläche des Hohlkörpers vorstehen.
Wenn Knochenhöhlen erzeugt werden sollen, bei denen sich zumindest zwei zylindrische
Bohrungen bis annähernd in deren Spitze überlagern sollen, was durch ein Schrägstellen
der Bohrerachse erreicht
wird, sind die Knochenbohrer so ausgebildet,
dass sich die Ausschnitte bis nahezu an die Bohrerspitze erstrekken, wobei sie bevorzugt
etwa ein Viertel bis etwa die Hälfte des Bohrerkopfumfanges einnehmen.
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Man erhält besonders glatte Schnittflächen, wenn die als Schnittkanten
wirkenden oberen Ränder der Ausbuchtungen parallel zur Wandung des Hohlkörpers zugeschliffen
sind.
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Zur Verbesserung der Kühlmittel zirkulation und der Abführung der
abgetragenen Knochenspäne ist der Hohlkörper zweckmässigerweise mit Durchbrüchen
versehen, die in Drehrichtung gesehen vor den Ausbuchtungen liegen und in deren
Öffnungen einmünden. Die Öffnungen sind somit in Drehrichtung erweitert, um das
Einsetzen von Knochenspäne in den Hohlkörper zu erleichtem.
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Der Hohlkörper des vorstehend erwähnten Knochenbohrers ist vorzugsweise
wellblechartig ausgebildet, wobei die Schneidkanten im Bereich der Höhenrücken liegen.
Seine Höhenrücken und seine Täler bilden bevorzugt Kurven, die in Ebenen liegen,
welche die Bohrerdrehachse enthalten. Besonders günstig ist es, wenn die Schneidkanten
in jedem zweiten der aufeinanderfolgenden Höhenrücken angebracht und/oder durch
Aufbiegungen von Bereichen der Höhenrücken längs U-förmiger Einschnitte in diesen
gebildet sind. Es ist zweckmässig, dass eine Schneidkante die Bohrerspitze durchsetzt.
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Wenn die erfindungsgemässen Knochenbohrer zur Herstellung von Knochenhöhlen
für die Aufnahme von Dentalimplantaten verwendet werden sollen, beträgt die Länge
des Bohrerkopfes vorzugsweise etwa 1o mm bis etwa 25 mm und der maximale Durchmesser
etwa 2 mm bis etwa 8 mm. Für den vorstehend genannten Zweck t es besonders günstig,
wenn sich der Bohrerkopf über etwa Dreiviertel bis etwa Zweidrittel seiner Längsausdehnung
kegelförmig verjüngt und etwa im letzten, der Spitze zugekehrten
Viertel
oder Drittel abgerundet ist. Der Winkel zwischen dem Kegelmantel und der Drehachse
des Bohrerkopfes beträgt vorzugsweise etwa 40 bis etwa 150.
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Aus den bereits vorstehend genannten Gründen kann es zweckmässig sein,
wenn an der Oberseite des Bohrerkopfes ein Zahnrad befestigt oder befestigbar ist,
das, um die Spül- und Kühlwirkung nicht zu beeinträchtigen, mit Durchbrüchen oder
Bohrungen versehen ist.
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Der Bohrerschaft ist hierzu bevorzugt mit zumindest einer durchlaufenden
Längsnut und/oder einem oberhalb des Bohrerkopfes gelegenen Vorsprung versehen,
welche ein drehfestes Aufstecken des mit einem Vorsprung und/oder einer Nut in seiner
Achsbohrung versehenen Zahnrades ermöglichen.
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Die Bohrer lassen sich somit in Bohrköpfen verwenden, bei denen alle
Spannfutter für die Bohrschäfte angetrieben sind, als auch in solchen Bohrköpfen,
die lediglich eine Halterung für die verschiedenen Bohrer, aber nur einen Antrieb
für einen derselben enthalten. Durch Abziehen des Zahnrades ist es ferner möglich,
bei den zuletzt genannten Konstruktionen einen der im Bohrerkopf gehalterten Bohrer
im Stillstand zu belassen, während die anderen Bohrer angetrieben sind, wobei der
stehende Bohrer beispielsweise als Führung oder Anschlag in einem bereits bestehenden
Bohrloch dienen kann.
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Es ist schliesslich nützlich, bei Bohrern mit grösseren Durchmessern
deren Schaft in an sich bekannter Weise mit einer im Innern des Bohrerkopfes mündenden
Zuführung für ein Kühl- oder Spülmedium zu versehen.
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Der Bohrerschaft ist zweckmässigerweise mit zumindest zwei in Richtung
der Drehachse gegeneinander versetzten Ringnuten versehen,
so dass
der Knochenbohrer in einem Bohrkopf an verschiedenen Stellen des Schafts gefasst
werden kann.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden
Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnungen ersichtlich: Figur 1 zeigt in perspektivischer
Ansicht zwei erfindungsgemässe Knochenbohrer bei der Herstellung einer Knochenhöhle
aus zwei sich überlappenden zylindrischen Bohrungen mittels eines entsprechenden
Bohrkopfes; Figur 2 zeigt in Seitenansicht eine erste Ausführungsform des erfindungsgemässen
Knochenbohrers; Figuren 3 mit 11 zeigen Querschnittsansichten durch den Bohrerkopf
von verschiedenen Varianten des in Fig.2 dargestellten Knochenbohrers; Figur 12
zeigt eine teilweise gebrochene Seitenaufsicht von einer weiteren Variante dieses
Knochenbohrers; Figuren 13 und 14 zeigen im Schnitt eine Detailansicht von zwei
Varianten für die Halterung der Stäbe am oberen Ende des Bohrerkopfes, bei denen
die Stäbe gradlinig enden; Figur 15 zeigt eine Abwandlung der in den Fig.13 und
14 dargestellten Halterung in Seitenansicht; Figur 16 zeigt im Schnitt eine weitere
Möglichkeit für die Halterung der Stäbe am oberen Ende des Bohrerkopfes, bei der
die Enden der Stäbe nach innen umgebogen sind; Figur 17 zeigt in Seitenansicht eine
Variante der in Fig.16 dargestellten Halterung; Figur 18 zeigt in perspektivischer
Ansicht die Oberseiten von zwei Bohrerköpfen, die miteinander kämmende Zahnräder
tragen;
Figur 19 zeigt in teilgeschnittener Seitenansicht und im
vergrösserten Maßstab eine weitere Variante des Knochenbohrers, bei welcher der
obere Bereich des Bohrerkopfes als durchbrochenes Zahnrad ausgebildet ist; Figur
20 zeigt einen Schnitt längs der Linie XX-XX von Fig.19 sowie durch einen weiteren,
aus Fig.19 nicht ersichtlichen, direkt dahinter liegenden identischen Knochenbohrer
zur Erläuterung der Überlappung der Schnittbereiche; Figuren 21 mit 26 zeigen in
Detailansichten eine Reihe von Varianten des unteren Bereichs des Bohrerkopfes;
Figuren 28 bis 33 zeigen, teilweise in Seitenansicht und teilweise im Schnitt, Verstärkungen
zwischen den einzelnen Streben des Knochenbohrers; Figur 34 zeigt in perspektivischer
teilgebrochener Darstellung eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemässen
Knochenbohrers; Figur 35 zeigt einen Schnitt längs der Linie XXXV-XXXV von Fig.34;
Figur 36 zeigt einen Fig.35 entsprechenden Schnitt durch eine symmetrische Variante
des in Fig.34 dargestellten Knochenbohrers; Figur 37 und Figur 38 zeigen in perspektivischer
Darstellung Teilansichten von weiteren Varianten des in F n.34 dargestellten Knochenbohrers;
Figur 39 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Abwandlung des in Fig.34 dargestellten
Knochenbohrers, bei welchem der Bohrerschaft oberhalb des Bohrerkopfes mit einem
Zahnrad versehen ist; Figur 40 zeigt im Schnitt das Ineinandergreifen eines linksdrehenden
und eines rechtsdrehenden Knochenbohrers entsprechend Fig.34, bei denen jedoch die
Bohrerseelen schlanker gestaltet sind;
Figur 41 zeigt eine dritte
Ausführungsform des erfindungsgemässen Knochenbohrers in perspektivischer, auseinandergezogener
Darstellung; Figur 42 zeigt einen Schnitt längs der Linie XLI-XLI von Fig.41; Figur
43 zeigt eine Variante des in Fig.42 dargestellten Bereichs eines Knochenbohrers
nach Fig.41; Figur 44 zeigt im Schnitt einen Teilbereich einer weiteren Variante
des in Fig.41 dargestellten Knochenbohrers; Figur 45 zeigt eine Abwicklung des in
Fig.44 dargestellten Bereichs; Figur 46 zeigt einen Schnitt längs der Linie XLVI-XLVI
von Fig.41; Figur 47 und Figur 48 zeigen im Schnitt Detaildarstellungen von Befestigungsvarianten
des Bohrerkopfes mit dem Bohrerschaft für den in Fig. 41 dargestellten Knochenbohrer;
Figur 49 zeigt in perspektivischer Ansicht zwei in Betrieb einander überlappende
erfindungsgemässe Knochenbohrer gemäss einer Variante der in Fig.41 dargestellten
Ausführungsform.
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In den Zeichnungen sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit gleichen
Bezugszeichen belegt.
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Figur 1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen an einer Griffhülse
1 über ein Zwischenstück 2 mit seinem Hals 3 befestigten Bohrkopf 4, der zwei in
Richtung der Längsachse des Bohrkopfs hintereinanderliegende erfindungsgemässe Knochenbohrer
5a und 5b haltert. Die in Fig.1 dargestellten Knochenbohrer entsprechen der ersten
Ausführungsform, die in einer
Vielzahl von Varianten im folgenden
anhand der Fig.1 bis 33 näher erläutert wird.
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Unterhalb der Knochenbohrer 5a und 5b ist in einem schematisch dargestellten
Kieferkamm 6 eine Knochenhöhle 7 dargestellt, die von den Knochenbohrern 5a und
5b gebildet ist und einen biskuitartigen Querschnitt aufweist. Die Gestaltung der
Knochenhöhle zeigt, dass die Schäfte 8a und 8b der Knochenbohrer 5a und 5b in dem
Bohrkopf derart gelagert sind, dass der Abstand A zwischen ihren Drehachsen 9a und
9b kleiner ist als die Summe der Radien der einzelnen Knochenbohrer. Auch die anderen
erfindungsgemässen Knochenbohrer gemäss der Ausführungsform von Fig.34 ff. und deren
Varianten und der Ausführungsform von Fig.41 und deren Varianten lassen sich in
entsprechender Weise zur Herstellung von Knochenhöhlen mit biskuitartigen Querschnitten
verwenden, wenn sie in einem entsprechenden Bohrkopf gehaltert sind, bei dem der
Abstand A der Drehachsen kleiner ist als die Summe der maximalen Radien der Knochenbohrer.
Es ist selbstverständlich auch möglich, die erfindungsgemässen Knochenbohrer in
einem entsprechend geformten Bohrkopf nebeneinander zu verwenden oder auch eine
grössere Anzahl von derartigen Bohrern hinter- oder nebeneinander zu schalten, so
dass Knochenhöhlen mit "doppelbiskuitartigen" und "kleeblattartigen" Querschnitten
entstehen. In allen Fällen ermöglicht die offene Konstruktion der Knochenbohrer
ein Über lappen der Schnittflächen. Während des Bohrvorganges kann von einer Düse
10 ein Spül- und Kühlmedium auf die Knochenbohrer und das Bohrgebiet abgegeben werden.
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Figur 2 zeigt die in Fig.1 dargestellte Ausbildungsform des Knochenbohrers
5, bei dem am unteren Ende eines herkömmlichen Bohrerschafts 8 ein Bohrerkopf 11
befestigt ist. Der Bohrerkopf 11 besteht aus einer Reihe von Rundstäben 12a ...
12d,
die zumindest auf ihren nach aussen gekehrten Bereichen diamantiert,
dh. mit einer Schicht aus relativ grobem Diamantstaub überzogen sind, welche in
den Zeichnungen, wie in Fig.2 durch das Bezugszeichen 13 angedeutet, durch eine
Punktierung wiedergegeben ist. Die Querschnittsansicht von Fig.3 lässt erkennen,
dass in dem Bohrerkopf 11 fünf Stäbe längs eines Kreisbogens äquidistant angeordnet
sind.
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Die diamantierten Aussenflächen bilden die Schnittflächen des Bohrerkopfes.
Die Stäbe verlaufen längs Ebenen, welche die Drehachse 9 des Knochenbohrers enthalten.
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Bei dem in Fig.2 dargestellten Beispiel sind die Stäbe an ihren oberen
Enden nach innen gebogen und dort, wie durch das Bezugszeichen 14 angedeutet, festgelötet
oder festgeschweisst. Die Stäbe verlaufen bei dem in Fig.2 dargestellten Beispiel
eines Bohrers mit zylindrischer Aussenkontur parallel nach unten. Sie sind an ihren
Enden zu einer Bohrerspitze zusammengefasst, wobei darauf geachtet ist, dass eine
Schnittkante durch die Bohrerspitze hindurchläuft.
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Wenn die Stäbe wie im Fall von Fig.3 relativ dick sind, braucht der
Bohrerschaft 8 nicht durch den Bohrerkopf 11 nach unten zu laufen. Es entsteht somit
eine innen hohle, korbartige Gitterstruktur mit grossen seitlichen Durchbrüchen,
die von der Seite und von oben gut mit einem Kühlmittel beaufschlagbar ist, welches
das Bohrklein aus dem Bohrbereich und dem Innern des Bohrerkopfes nach aussen schwemmt.
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Bei sich in ihrem Querschnitt stark nach unten verjüngenden Bohrerköpfen
können sich die Stäbe, wie in den Zeichnungen nicht näher dargestellt, nach unten
in Richtung auf die Bohrerspitze verjüngen.
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Die Figuren 3 mit 8 verdeutlichen die Möglichkeiten, die
Bohrerköpfe
11 mit unterschiedlicher Stabanzahl herzustellen.
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Im Beispiel von Fig.4 entspricht die Anordnung der Stäbe derjenigen
von Fig.2 und Fig.3, wobei jedoch der Bohrerschaft 8 durch den Bohrerkopf 11 hindurchläuft
und diesen zusätzlich verstärkt.
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In Fig.5 wird der Bohrerkopf 11 von vier über den Umfang gleichmässig
verteilten Stäben 15 gebildet, die stärker ausgebildet sind als im Beispiel der
Fig.3 und 4.
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Fig.5 verdeutlicht ferner die Möglichkeit, zwei gleichartige Bohrer
zur Herstellung von biskuitartig sich überlappenden Knochenhöhlen zu verwenden,
indem diese mit ihren Drehachsen 9a und 9b in einem Abstand A angeordnet werden,
der kleiner ist als der doppelte Radius r der einzelnen Knochenfräsen.
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Die Möglichkeit zur Überlappung der Bohrlöcher hängt erheblich von
der Anzahl der Stäbe ab.
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Während bei Verwendung von beispielsweise acht über den Bohrerkopfumfang
verteilten Stäben 16, wie es in Fig.6 und 7 dargestellt ist, nur eine gegenüber
dem in Fig.5 gezeigten Beispiel erheblich verminderte Überlappung möglich ist, erhält
man bei Knochenbohrern, welche entsprechend Fig.8 nur drei Stäbe 17 enthalten, eine
noch tiefere Überlappung der Bohrlöcher.
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Die Anzahl der Stäbe pro Bohrerkopf sollte jedoch nicht zu klein gehalten
werden, da mit zunehmender Stabzahl ein runderer Lauf des Bohrers erreicht wird.
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Bei der in Fig.7 gezeigten Ausführungsform ist der Bohrerkopf im Innern
durch drei axial verlaufende Stäbe 18 verstärkt, welche dort an die Stelle des Schafts
8 treten.
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Durch die Aufteilung des Schafts in drei einzelne Stäbe wird die Gefahr
eines Wärmestaus herabgesetzt und die Möglichkeit zur Spülung des Knochenbohrers
verbessert.
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Die Figuren 9 bis 11 zeigen drei weitere Varianten, bei denen anstelle
von Rundstäben Stäbe mit drei- oder viereckigem Querschnitt verwendet sind.
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Bei dem in Fig.9 im Querschnitt dargestellten Knochenbohrer sind rautenförmige
Stäbe 18 verwendet. Die Stäbe 18 sind asymmetrisch ausgerichtet und so orientiert,
dass nur eine ihrer Kanten als Schnittkante 19 wirkt. Der Einsatz dieses Bohrers
ist auf eine Schnittrichtung beschränkt, wie es durch den rechtsdrehenden Pfeil
22 angedeutet ist. Die Spanflächen 20 der Stäbe 18 haben einen geringfügig negativen
Spanwinkelt. Die Freiflächen 19 sind mit einem positiven FreiwinkeloC ausgebildet.
Der Keilwinkel# ß an den Schnittkanten 19 beträgt annähernd 600.
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Fig.10 zeigt eine Verwendung von Stäben 23 mit Dreiecksprofil. Die
Stäbe sind so angeordnet, dass ihre Kanten auf zwei zu der Drehachse des Bohrerkopfs
konzentrischen Kreisen liegen. Die nach aussen gerichtete Kante 24 wirkt für die
Drehrichtung 26, die nach aussen gerichtete Kante 25 für die Drehrichtung 27 als
Schnittkante, wobei die entsprechenden Spanwinkel unterschiedlich und jeweils positiv
sind. Der in Fig.10 im Querschnitt angedeutete Knochenbohrer kann somit in beiden
Drehrichtungen verwendet werden, wobei er jedoch in beiden Richtungen ein unterschi&lliches
Schneidverhalten hat. Falls die von den Schneidkanten 24 und 25 nach innen verlaufenden
Flächen der Stäbe 23 gleich breit sind, erhält man gleiche Spanwinkel und damit
in beiden Drehrichtungen das gleiche Schneidverhalten. Die zwischen den Schnittkanten
24 und 25 liegenden Flächen der Stäbe 23 können
als Hohlkehle ausgebildet
sein, so dass jeweils beide Schnittkanten bei beiden Drehrichtungen eine Schnittwirkung
ausüben.
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Ein in beiden Drehrichtungen gleiches Schneidverhalten ergibt sich
bei dem in Fig.11 im Querschnitt dargestellten Knochenbohrer, dessen Stäbe 28 einen
Querschnitt haben, der in etwa einem gleichschenkeligen Trapez entspricht. Die kleinere
Basis des Trapezes ist jeweils nach innen gekehrt, die Schnittkanten 29 und 30 haben
für beide durch den Doppelpfeil 31 angedeutete Schnittrichtungen den gleichen Spanwinkel.
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Um eine Schwächung der Stabquerschnitte zu vermeiden, ist die zwischen
den Schneiden 29 und 30 verlaufende grössere Basis des Trapezes nach aussen gekrümmt.
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Die weiteren Einzelheiten der aus parallel zueinander verlaufenden
Stäben korbartig aufgebauten Bohrerköpfe werden beispielshalber für diamantierte
Rundstäbe beschrieben.
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Bei dem in Fig.12 dargestellten Knochenbohrer sind die oberen Enden
der Stäbe 12 nach innen umgebogen und, gegeneinander in Längsrichtung versetzt,
stumpf auf dem in diesem Fall durchgehenden Schaft 8 aufgeschweisst. Hierdurch lässt
sich eine grössere Anzahl von Stäben direkt auf dem Schaft 8 befestigen, als dies
in gleicher Höhe möglich wäre. Des weiteren ergibt sich an der Oberseite des Bohrerkopfes
ein guter Durchfluss für ein Spülmedium, das im dargestellten Fall über eine im
Innern des Schafts 8 verlaufende Bohrung 32 zu einer Austrittsöffnung 33 strömt,
die im Innern des Bohrerkopfes mündet.
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Für diese Anbringung einer Flüssigkeitszuführung im Innern des Bohrerschafts
muss dieser ausreichend dick sein. Dies ist jedoch bei den im Dentalbereich üblicherweise
verwendeten
Normalschäften mit einem Durchmesser von 2,35 mm und
den FG-Schäften mit einem Durchmesser von 1,6 mm nicht der Fall, die bei diesem
Anwendungsgebiet der Knochenbohrer im all gemeinen verwendet sind.
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Um sicherzustellen, dass bei einer Verwendung der Knochenbohrer zur
Herstellung von sich überlappenden Bohr löchern entsprechend Fig.5 bei der Halterung
derselben in entsprechenden Bohrköpfen die Stäbe des einen Knochenbohrers auf Lücken
des anderen Knochenbohrers fallen, sind die Antriebsnocken im Bohrkopf, die in Eingriff
mit den am oberen Bohrerende abgeschliffenen Bereichen 34 treten, entsprechend gegeneinander
versetzt. Bei der Herstellung der Knochenbohrer selbst muss darauf geachtet werden,
dass die Abflachungen 34 oder entsprechende Ausnehmungen jeweils genau die gleiche
Winkellage zur Orientierung der Stäbe einnehmen.
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Die Bohrerspitze wird im Fall des in Figur 12 dargestellten Knochenbohrers
von dem Ende des Stabs 12d gebildet, der an der Unterseite des Schafts 8 umgebogen
ist und eine durch die Bohrerspitze verlaufende Schnittkante 35 bildet. Die Enden
der anderen Stäbe sind unten stumpf angesetzt und mit dem Stab 12d fest verbunden.
Dies gilt auch für den Stab 12c, der lediglich zur Verdeutlichung des vorstehend
genannten Sachverhalts in Fig.12 unten weggebrochen ist.
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Bei der in Figur 13 dargestellten Ausführungsform des oberen Endes
des Bohrerkopfes 11 mündet der Schaft 8 in ein zylindrisches Verbindungsstück 36,
das mit parallel zur Drehachse verlaufenden sacklochartigen, der Anzahl der aufzunehmenden
Stäbe 12 entsprechenden Bohrungen 37 versehen ist. Die Stäbe 12 lassen sich hierdurch
in die Bohrungen 37 gradlinig einschieben. Durch das Verbindungsstück 36 verlaufen
von dessen Oberseite mehrere Bohrungen 37 ins Innere des Bohrerkopfes.
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Figur 14 zeigt eine ähnliche Anordnung wie Fig.13, bei der jedoch
ein schmaleres Verbindungsstück 38 verwendet ist.
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Die Enden der Stäbe 12 sind in das Verbindungsstück 38 gradlinig eingesetzt,
jedoch derart, dass ihre nach aussen stehenden, als Schneidkanten wirkenden diamantierten
Bereiche über die seitliche Kante des Verbindungsstücks 38 hinausreichen.
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Das Verbindungsstück 38 ist des weiteren - ebenso wie das Verbindungsstück
36 von Fig.13 - mit einer ins Innere des Bohrerkopfes führenden Zuführungsbohrung
39 für ein Kühl-und Spülmittel versehen.
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Bei der in Figur 15 in Seitenansicht dargestellten Ausführungsform
sind die Stäbe 12 direkt seitlich anliegend an dem Bohrerschaft 8 beispielsweise
mittels einer Lötung oder Schweissung 40 befestigt. Diese Variante eignet sich besonders
für die Herstellung von Knochenbohrern mit geringen Durchmessern.
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Bei der in Figur 16 dargestellten Befestigung der oberen Enden der
Stäbe 12 sind diese nach innen abgebogen und in schräg nach oben verlaufende Sacklöcher
41 eines zylindrischen Verbindungsstücks 42 eingeführt. Figur 17 zeigt die gleiche
Anordnung der Stäbe 12, bei der jedoch die Enden derselten an dem an seiner Unterseite
konisch verlaufenden Verbindungsstück 43 angeschweisst sind.
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Figur 18 zeigt eine perspektivische Aufsicht auf die oberen Bereiche
zweier Knochenbohrer 5a und 5b, bei denen auf den oberen Enden der Stäbe 12 Zahnräder
44, 45 aufgesetzt sind, deren Drehachsen mit den Drehachsen 9a, 9b der Bohrerschäfte
8a, 8b fluchten. Die Zahnräder 44, 45 sind mit durch sie hindurchreichenden Bohrungen
46 versehen. Sie tragen des weiteren an ihren Achsbohrungen nach innen ragende Federn
47a, welche in Längsnuten 47 der Bohrerschäfte 8a und 8b aufgenommen sind. Die Zahnräder
44 und 45 lassen sich auf diese Weise auf die Schäfte 8a und 8b aufstecken und abziehen.
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Figur 19 zeigt teilweise im Schnitt eine weitere Variante des in Fig.2
gezeigten Knochenbohrers, bei welcher das obere Ende des Bohrerkopfes 11 als Zahnrad
48 ausgebildet ist, welches die Enden der Stäbe 12 aufnimmt und mit der Achse 8
verbindet. Die Aussenkanten der in das Zahnrad 48 eingesetzten Stäbe 12 fluchten
mit den Dachkanten 49 der Zahnung, wobei die Stäbe im Bereich des Zahnrads 48 einen
Teil der Zahnung bilden, wie dies insbesondere aus der Aufsicht von Fig.20 hervorgeht.
Fig.20 zeigt ferner die Verwendung zweier in Fig.19 dargestellter Knochenfräsen
zur Erzeugung von einander überlappenden Bohrungen. Das Zahnrad 48 enthält ferner
eine Anzahl von durchgehenden Bohrungen 50, durch die, wie von Pfeil 50a angedeutet,
ein Kühl- oder Spülmittel in das Innere des Bohrerkopfes eintreten kannt.
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Figur 21 zeigt, wie acht Stäbe an dem unteren Ende des Bohrerkopfes
zur Bildung der Bohrerspitze zusammengefasst werden können. Wie insbesondere aus
dem zugehörigen Querschnitt von Fig.22 hervorgeht, wird einer der Stäbe 12d im Bereich
der Bohrerspitze haarnadelförmig umgebogen, wobei dieser die durch die Bohrerspitze
hindurchgehende Schnittkante bildet.
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Die anderen Stäbe enden im Bereich der Bohrerspitze und stoßen mit
ihren stumpfen Enden 51 seitlich an den Stab 12d, mit dem sie beispielsweise mittels
einer Verschweissung 52 verbunden sind.
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Figur 23 zeigt einen Längsschnitt durch eine weitere Ausbildungsmöglichkeit
für die Bohrerspitze, bei der alle Stäbe, wie der Stab 12d von Fig.21, haarnadelförmig
abgebogen sind.
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Die abgebogenen Stäbe sind ineinander eingesetzt und untereinander,
beispielsweise mittels Verschweissungen, Verlötungen oder Verklebungen 53, verbunden.
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Eine weitere Möglichkeit zur Verbindung der Stäbe 12 im Bereich der
Bohrerspitze besteht darin, die Stäbe 12 in ein
Kopfstück 54 einzusetzen,
wie dies in Fig.24 in perspektivischer Ansicht, in Fig.25 im Schnitt dargestellt
ist. Das Kopfstück 54 enthält eine Reihe von zusätzlichen gezackten Schneiden, die
gegebenenfalls auch diamantiert sein können, wobei eine ihrer Schnittkanten 55 durch
die Bohrerspitze verläuft.
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In Figur 26 sind die unteren Enden zweier Stäbe 12 parallelverlaufend
zueinandergeführt und an ihrer Berührungsstelle beispielsweise mittels einer Verlötung
56 starr miteinander verbunden. Die Enden der Stäbe 12 sind zu einer Schneide 57
zugeschliffen, welche durch die Spitze des Bohrers hindurchläuft.
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In Fig.27 tangieren die unteren Enden der Stäbe 12 eine als Kopfstück
dienende Kugel 58 und sind mit dieser in den Berührungspunkten starr verbunden.
Die Kugel 58 ist zumindest auf ihrer nach unten gekehrten Seite diamantiert und
bildet die Bohrerspitze.
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Wenn die den Bohrerkopf 11 bildenden Stäbe 12 sehr dünn sind oder
wenn besonders hohe Kräfte auf den Bohrerkopf wirkein, empfiehlt es sich, Versteifungen
zwischen den Stäben und/oder dem Bohrerschaft vorzunehmen. Eine Reihe von Beispielen
für diese Versteifungen sind in den Fig.28 bis 33 dargestellt. Die Figuren 28 und
Z9 zeigen in Seitenansicht und im Schnitt einen Stützring 59, der mit seiner Achse
parallel zum Schaft des Bohrers ausgerichtet ist und mit den einzelnen Stäben 12
in Verbindung steht. In den Fig.30 und 31 sind in Längsrichtung gegeneinander versetzte
Verbindungsstege 60 zwischen den Stäben 12 und dem Schaft 8 vorgesehen, die beispielsweise
von kleinen Lottropfen gebildet sind.
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Figur 32 zeigt die Verwendung von entsprechenden, ebenfalls in Längsrichtung
der Stäbe gegeneinander versetzten Verbindungsstegen 61, welche je zwei zueinander
benachbarte Stäbe 12 miteinander verbinden.
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Figur 33 zeigt eine Schnittansicht durch einen Bohrerkopf, in welchem
sowohl radiale Verbindungsstege 60 als auch zwischen den einzelnen Stäben verlaufende
Verbindungsstege 61 vorgesehen sind.
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Figur 34 zeigt in perspektivischer, teilweise gebrochener Darstellung
einen weiteren Knochenbohrer 62, dessen Bohrerkopf 63 aus drei um je 1200 zueinander
versetzten dünnen und lamellenartig von dem Schaft 8 abstehenden Schneiden 64 bis
66 besteht. Die Schneiden verjüngen sich zur Bohrerspitze. Der Schaft 8, der im
oberen Bereich des Bohrerkopfes 63 dessen Seele bildet, verjüngt sich ebenfalls
in Richtung auf die Bohrerspitze, durch welche eine der Schnittkanten hindurchläuft.
Die flügelartig von der Bohrerseele abstehenden Schneiden 64 bis 66 verlaufen, wie
aus Fig.35 hervorgeht, in Drehrichtung gekrümmt, wobei sie an ihrer Vorderseite
je eine Schnittkante tragen. Die Schnittkanten verlaufen zumindest im oberen Bereich
des Knochenbohrers 62 in Ebenen, welche durch die Drehachse 9 hindurchgehen. In
dem unteren, sich zur Bohrerspitze stark verjüngenden Bereich können die Schneiden
auch spiralförmig gedreht verlaufen.
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Der Knochenbohrer 62 ist, wie der Pfeil 70 andeutet, rechtsdrehend
ausgebildet. Zur Herstellung von sich überlappenden Knochenhöhlen wird dieser Knochenbohrer
mit einem bezüglich der Querschnittskonfiguration spiegelbildlichen Exemplar verwendet,
wie dies in Fig.40 gezeigt ist.
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Eine für einen rechtsdrehenden und einen linksdrehenden Betrieb geeignete
Abwandlung des Knochenbohrers 62 ist aus
der Querschnittsdarstellung
von Fig.36 ersichtlich. Die flügelartig von der Bohrerseele abstehenden Schneiden
67 bis 69 sind mit je zwei Schnittkanten versehen, die symmetrisch zu ihrer durch
die Drehachse verlaufenden Mittelebene verlaufen, so dass eine bezüglich der Schnittkanten
ähnliche Anordnung entsteht, wie sie in Fig.11 gezeigt ist.
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Um die Gefahr eines Wärmestaus im Knochenbohrer herabzusetzen und
um die Verwirbelung des von oben in das Bohrloch eingegebenen Kühlmediums zu verbessern,
enthält der Bohrerkopf 63 bei der in Fig.37 dargestellten Variante eine Reihe von
Durchbrüchen 71 im Bereich der Schneiden 64 mit 66.
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Figur 38 zeigt eine weitere Variante, bei der die Schnittkanten an
den Enden der Schneiden mit einer Zahnung 72, 73 versehen sind, wobei die Zahnung
in den verschiedenen Schneiden gegeneinander versetzt ist. Die Schneiden können
darüber hinaus zumindest in ihren äusseren Randbereichen diamantiert sein. Zum Antrieb
der Knochenbohrer entsprechend Fig.40 können diese, wie in Fig.39 gezeigt, mit je
einem Zahnrad 74 versehen sein, das auf den Schaft 8 aufgeschoben und dort drehfest
gehalten ist. Der Durchmesser des Zahnrades 74 ist kleiner als der maximale Radius
des Bohrerkopfes 63.
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Der Schaft 8 der Knochenbohrer kann, wie in Fig.39 dargestellt, in
herkömmlicher Weise mit einer am oberen Ende umlaufenden Ringnut 75 versehen sein,
mittels derer die Bohrer in einem Bohrkopf gehalten sind.
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Figur 41 zeigt einen weiteren Knochenbohrer, der aus einem mit dem
Bohrerschaft 8 verbundenen dünnwandigen Hohlkörper 76 besteht, welcher hinsichtlich
seiner Aussenkontur formmässig der Gestalt des erwünschten Bohrlochs entspricht,
jedoch dimensionsmässig etwas kleiner ist als dieses.
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Der Hohlkörper 76 enthält an seiner Oberseite eine kreisförmige
Öffnung
77, die von seiner Wandung 78 innen begrenzt wird. In die Öffnung 77 wird bei dem
Beispiel von Fig.41 eine mit dem Bohrerschaft 8 verbundene Halterung eingesetzt,
die aus vier kreuzförmig von dem Bohrerschaft 8 abstehenden und sich bis zur Wandung
78 des Hohlkörpers erstreckenden Stegen 79 besteht.
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Der bevorzugt aus einem gehärteten Stahlblech bestehende Hohlkörper
76 ist mit einer Vielzahl von Öffnungen 80 versehen, welche seine Oberfläche siebartig
durchsetzen. Die Wandung des Hohlkörpers 76 ist jedoch im Bereich der Öffnungen
80 nicht vollständig entfernt, sondern in Form von Ausbuchtungen nach aussen hochgebogen
bzw. durchgedrückt, so dass Vorsprünge 81 entstehen, die mit ihren freien, Schneiden
bildenden Enden 82 über dem Bereich der Öffnungen 80 schräg nach oben abstehen.
Bei dem Beispiel von Fig.41 sind die Vorsprünge 81 dadurch erzeugt, dass aus der
Sicht der Zeichnung nach rechts offene U-förmige Schnitte in den Hohlkörper 76 eingebracht
sind. Der von den U-förmigen Schnitten eingeschlossene Bereich der Wandung ist an
der offenen Seite des U nach oben und aussen gebogen, wobei die vorderen Enden 82
der Vorsprünge 81 abgetragen sind, so dass die freien Enden 82 gradlinig verlaufen.
Die Öffnungen 80 und die zugehörigen Vorsprünge 81 sind über den Umfang des Hohlkörpers
76 in untereinander liegenden Kreisringen 83, 84, 85 ... angebracht, wobei jeweils
die Vorsprünge 81 des einen Kreisringes, z.B. 84, auf Lücke zu den Vorsprüngen der
benachbarten Kreisringe, z.B. 83 bzw. 85, liegen.
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Die in Bohrer längsrichtung auf dem Bohrerkopf aufeinanderfolgenden
Vorsprünge liegen im oberen Bereich des Hohlkörpers 76 in Ebenen, welche durch die
Drehachse 9 des Knochenbohrers hindurchgehen. Hierdurch wird es möglich, zwei der
Knochenbohrer 41, von denen der eine spiegelbildlich
zu dem in
Fig.41 dargestellten ausgebildet ist, zur Herstellung von biskuitförmigen Knochenhöhlen
zu verwenden, wobei die maximale Überlappung der Schnittbereiche durch die Höhe
bestimmt wird, mit der die Vorsprünge 81 über die Aussenfläche des Hohlkörpers 76
vorstehen. Die beschriebene Ausrichtung der Vorsprünge muss in den näher zur Bohrerspitze
gelegenen Bereichen des Bohrerkopfes nicht eingehalten werden, an denen der Radius
des Hohlkörpers 76 um zumindest die Höhe der Vorsprünge abgenommen hat, es sei denn,
dass zwei entsprechende Knochenbohrer mit nach unten zueinander konvergierenden
Drehachsen verwendet werden sollen.
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Durch die Spitze des Bohrerkopfes verläuft eine Schnittkante 86, die
ebenfalls aus einem der vorstehend genannten Vorsprünge bestehen kann.
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Figur 42 zeigt eine Abwicklung des Hohlkörpers 76. Man erkennt, wie
die Vorsprünge 81 durch Aufbiegen der Wandung 78 im Bereich der Öffnungen 80 gebildet
sind.
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Figur 43 zeigt eine Abwicklung von einer Variante des Hohlkörpers
76, bei welcher die Vorsprünge 81 nahezu parallel zu der Wandung 78 zugeschliffen
sind.
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Figur 44 zeigt eine Variante des Hohlkörpers 76, bei der dieser aus
einem wellblechartigen Material gefertigt ist.
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Figur 45 zeigt eine Abwicklung dieser Darstellung. Die Wandung des
Hohlkörpers besteht hier aus einer Aufeinanderfolge von Höhenrücken 87 und Tälern
88. Die Neigung der Höhenrücken 87 ist in Drehrichtung steiler als in entgegengesetzter
Richtung. Der aus dem wellblechartigen Material gebildete Hohlkörper ist im Bereich
seiner Höhenrücken mit Öffnungen 89 versehen, über die sich Vorsprünge 90 erstrecken.
Die Vorsprünge 9o sind wie in Fig.41 gebildet.
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Die Vorderkanten der Vorsprünge 90 bilden Schnittkanten 91.
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Bei einer Drehung des Knochenbohrers in Richtung des Pfeils
92
werden von dem punktiert dargestellten Knochengewebe 93 Späne 94 abgetragen, die
ins Innere des Hohlkörpers 76 gelangen und von dort hinausgespült werden. Bei dem
in Fig.44 und 45 dargestellten Beispiel ist nur jeder zweite der Höhenrücken 87
in der vorstehend erwähnten Weise mit einer Öffnung 89 und einem Vorsprung 9o versehen
und zur Schneide 91 ausgebildet. Die Vorsprünge sind wie bei Fig.41 zueinander versetzt
über den Hohlkörper verteilt. Dies bedeutet, dass derjenige Höhenrücken 87, der
in einem der Kreisringe 83 bis 85 mit keiner Schneide 91 versehen ist, in den beiden
benachbarten Kreisringen eine Schneide 91 trägt.
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Figur 46 zeigt einen Längsschnitt durch den in Fig.41 dargestellten
Knochenbohrer im zusammengesetzten Zustand.
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Mit den Pfeilen 95 ist die Strömungsrichtung eines Kühl-oder Spülmediums
angedeutet, das von der Oberseite in den Hohlkörper 76 eingebracht wird.
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Figur 47 zeigt im Schnitt eine Möglichkeit zur Befestigung des Hohlkörpers
an dem Bohrerschaft 8. Der Bohrerschaft 8 bildet an seinem unteren Ende ein mit
Durchgangsbohrungen 96 versehenes Zahnrad 97. Das Zahnrad 97 trägt an seinem unteren
Ende einen Flansch 98, auf den der Hohlkörper 76 mit seinem oberen Rand aufgeschoben
oder aufgekeilt ist.
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Bei einer weiteren, in Fig.48 dargestellten Variante ist der Hohlkörper
76 stumpf auf eine Platte 99 aufgesetzt, die mit Durchgangsbohrungen loo versehen
ist und das untere Ende des Bohrerschafts 8 bildet.
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Figur 49 zeigt eine Variante des in den Fig.46 ff. beschriebenen Knochenbohrers,
die eine grössere Überlappung der mit einem Paar dieser Bohrer hergestellten biskuitartigen
Knochenhöhlen ermöglicht. Der Knochenbohrer lola bzw. lolb
besteht
im oberen Bereich des Bohrerkopfes aus mehreren gekrümmten, vorzugsweise kreisbogenartigen
Segmenten 1o2a bzw.
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103a, welche die gleiche Struktur aufweisen wie der Hohlkörper 76
der vorstehenden Beispiele. Die in einer Anzahl von zwei bis vier über den Bohrerkopfumfang
verteilten Segmente 1o2a bzw. 1o2b nehmen die Hälfte bis Dreiviertel des Bohrerkopfumfanges
ein. Zwischen den einzelnen Segmenten sind Ausschnitte 106a bzw. 106b ausgespart,
so dass die Segmente der einander entsprechenden, jedoch einen entgegengesetzten
Drehsinn aufweisenden Knochenbohrer 101a und 101b in diese Ausschnitte eingreifen
können. Der segmentartige Aufbau kann sich bis zur Bohrerspitze erstrecken, was
bei zylindrischen Knochenbohrern notwendig ist. Bei sich kegelförmig verjüngenden
Knochenbohrern wird entsprechend Fig.49 der untere Bereich 1o4a, 104b des Bohrerkopfes
als rotationssymmetrischer Hohlkörper entsprechend der Darstellung von Fig.41 ausgebildet
oder anderweitig mit über den gesamten Umfang verteilten Schneiden versehen.
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Die Bohrerköpfe sind im dargestellten Fall mit den oberen Enden der
Segmente lo2a, 102b über kreissektorförmige Speichen 103a bzw. 103b an den unteren
Enden der Bohrerschäfte 8a bzw. 8b befestigt. Wenn die Bohrerschäfte 8a, 8b weiter
nach unten in das Innere der Bohrerköpfe reichen, können die Speichen 1o3a, 1o3b
bzw. entsprechende Verbindungselemente auch weiter nach unten versetzt sein, was
den Eintritt eines Spül- und Kühlmediums in die Bohrerköpfe begünstigt. Die Speichen
103a bzw. lo3b sind im dargestellten Fall mit Durchgangsbohrungen 107a bzw. 107b
versehen. Die Bohrerschäfte 8a bzw. 8b treten über die Nuten 47 mit dem Antriebsmechanismus
des Bohrkopfes bzw. mit entsprechenden Zahnrädern formschlüssig in Verbindung. Die
Nuten 47 sind dabei, wie auch im Falle der Knochenbohrer der vorstehend beschriebenen
weiteren Ausführungsformen, so in den Bohrerschäften angebracht, dass die beiden
Knochenbohrer 101a
und 1o1b bei dem Einsetzen in einen entsprechenden
Bohrkopf automatisch eine Lage einnehmen, bei der die Segmente lo2a bzw. 102b des
einen Knochenbohrers in die Ausschnitte 106a bzw. 1o6b des anderen Knochenbohrers
eingreifen.
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Die Bohrerschäfte 8a, 8b sind des weiteren mit einer Reihe von bevorzugt,
in äquidistanten Abschnitten übereinanderliegenden umlaufenden Ringnuten lo5a bzw.
105b versehen, in welche entsprechende Halterungsglieder des Bohrkopfes eingreifen
können. Die Ringnuten 105a bzw. 105b ermöglichen eine Halterung der einzelnen Knochenbohrer
in verschiedenen Tiefen im Bohrkopf 4. Bei einer gleichzeitigen Verwendung von zumindest
zwei einander entsprechenden Knochenbohrern in dem Bohrkopf und deren Halterung
in unterschiedlichen Ringnuten 1o5a und 1o5b können mit den gleichen Bohrern verschiedenartige
"biskuitartige" Knochenhöhlen gebohrt werden, die an unterschiedlichen Stellen unterschiedlich
tief sind. Aufgrund der Unregelmässigkeit des Kieferknochens und der darin verlaufenden
Nerven und Gefässe ist dieses vielfach wünschenswert.
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Die Nuten haben vorzugsweise eine Tiefe von etwa o,4 mm, eine Breite
von etwa o,8 mm und einen Abstand von etwa 2 mm bis etwa 4 mm.
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L e e r s e i t e