DE3525298A1 - Steckkupplung zur loesbaren verbindung von zahnbauteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckkupplung, insbesondere Druckknopf-Kupplung, entsprechend dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1. Eine solche Steckkupplung ist durch offenkundige Vorbenutzung bekanntgeworden. Bei der bekannten Steckkupplung, die beispielsweise mit Geschieben oder mit Ankern arbeiten kann, ist ein im wesentlichen kegelstumpfförmiges Fußteil vorgesehen, welches beispielsweise eine Ankerpatrize tragen kann. Dem Fußteil zugeordnet ist eine mit einer konischen Ausnehmung versehene Halteaufnahme. In diese Halteaufnahme greift das Fußteil vor seiner Befestigung mit räumlichem Abstand von der Innenkonusfläche beweglich ein, so daß sich hierdurch die Möglichkeit bietet, die räumliche Lage der am Fußteil sitzenden Ankerpatrize bezüglich der Ankermatrize des anderen Zahnbauteils genau zu positionieren. Sobald diese Positionierung erreicht ist, wird dafür gesorgt, daß ein schnellhärtender Kleber zwischen der Außenmantelfläche des Fußteils und der Innenmantelfläche (Innenkonusfläche) der Halteaufnahme erhärtet und so die eingestellte räumliche Lage zwischen dem Fußteil und der Halteaufnahme fixiert wird.

Die vorbekannte Steckkupplung wird als verbesserungs­ bedürftig empfunden. Insbesondere hat es sich als wünschens­ wert herausgestellt, die Kraftaufnahme der durch die Befesti­ gungsmasse (insbesondere Klebmasse) hergestellten Verbindung zu verbessern. Im Bewußtsein dieser Problematik wurde, aus­ gehend von der eingangs beschriebenen vorbekannten Steckkupp­ lung dieser Gattung, die Erfindung entsprechend dem Kenn­ zeichenteil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Es ist allgemein bekannt, daß eine mit Klebstoff als Befestigungsmasse hergestellte Verbindung zwischen zwei Bau­ teilen optimal nur auf Druck und nur weniger gut auf Zug beansprucht werden kann. Dadurch, daß entsprechend der Er­ findung die Außenmantelfläche des Fußteils mindestens zwei Außenmantel-Teilflächen aufweist, welche darüber hinaus bezüg­ lich der Längsmittelachsen von Fußteil und Halteaufnahme geneigt verlaufen, wobei die von der einen Außenmantel-Teil­ fläche wegweisende Flächennormale einen spitzen Winkel mit der einen Richtung der Fußteil-Längsmittelachse und die von der anderen Außenmantel-Teilfläche wegweisende Flächennormale einen spitzen Winkel mit der entgegengesetzten Richtung der Fußteil-Längsmittelachse bildet, können Fußteil bzw. Halteauf­ nahme in entgegengesetzten Druckrichtungen beaufschlagt werden. Hierbei bewirkt die eine Teilfläche die Druckaufnahme für die erste Druckrichtung und die zweite Teilfläche die Druckaufnahme für die zweite Druckrichtung. Zweckmäßig ist es auch, die Außenmantel-Teilflächen bezüglich der Längsmittel­ achsen zueinander zu versetzen. Besonders vorteilhaft wirkt die erfindungsgemäße Steckkupplung dann, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung jeder Außenmantel-Teilfläche des Fußteils eine sich zu ihr parallel bzw. im wesentlichen pa­ rallel erstreckende Innenmantel-Teilfläche der Halteaufnahme zugeordnet ist. Es entstehen hierdurch jeweils von Fußteil und Halteaufnahme gebildete druckrichtungsspezifische Druckflächen­ paare, welche den erhärteten Klebstoff zwischen sich wie einen Druckkörper einschließen, der auf diese Weise sowohl in der einen als auch in der anderen Richtung belastet werden kann.

Zu ergänzen ist noch, daß als Fußteil-Außenmantelfläche bzw. Innenmantelfläche der Halteaufnahme nicht nur Flächen mit gekrümtem sondern auch mit beliebigem, so auch mit einem ebenen Verlauf verstanden werden sollen.

Eine erhebliche Bedeutung haben auch die Erfindungsmerk­ male, wonach die größte Außenweite des Fußteils unter Be­ lassung eines möglichst geringen Einbauspiels gleich der geringsten Innenweite der Halteaufnahme an deren jeweiligen stirnseitigen Öffnung ist. Auf diese Weise ist es möglich geworden, das Fußteil von beiden Stirnseiten her in die Halte­ aufnahme einzusetzen, anschließend in einer Ebene verschiebend oder raumbeweglich zu justieren und letztlich durch Erhärten der Befestigungsmasse zu fixieren.

Je nach Topfzeit der härtenden Befestigungsmasse ist es möglich, diese vor dem Ineinanderfügen oder - falls es die Einbausituation zuläßt - nach dem Ineinanderfügen von Fußteil und Halteaufnahme in die Befestigungsfuge einzubringen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus zusätz­ lichen Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines bevor­ zugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In der Zeichnung ist ein Prothesenteil dargestellt, welches beispielsweise - wie mit der Schraffur angedeutet - aus Kunststoff oder aber auch aus einem anderen Werkstoff, insbesondere aus Stahl, bestehen kann.

In dem Prothesenteil 10 ist eine im wesentlichen kreis­ zylindrische Halteaufnahme 11 mit einer Innenmantelfläche M _H vorgesehen. Die Halteaufnahme 11 weist benachbart ihrer oberen Stirnseite eine umlaufende Innenfase 12 und benachbart ihrer unterer Stirnseite eine umlaufende Innenfase 13 auf. Zwischen den beiden umlaufenden Fasen 12, 13 befindet sich ein unverän­ derter umlaufender kreiszylindrischer Flächenbereich 14.

Innerhalb der Halteaufnahme 11 ist ein insgesamt mit 15 bezeichnetes Fußteil aufgenommen, welches als Retentions­ teil mit einem Innengewinde 16 versehen ist, mit dem ein nur gestrichelt dargestelltes patrizenförmiges Ankerbauteil 17 verschraubt ist. Man muß sich vorstellen, daß mit dem Ankerbauteil 17 eine nicht dargestellte ringförmige Öse eines anderen Zahnbauteils, eines Implantats od. dgl., zusammenwirken soll. Bei der so gebildeten Druckknopfverbindung zwischen Ankerbauteil 17 und Öse werden Kräfte hauptsächlich ent­ sprechend dem mit P bezeichneten Doppelpfeil, und zwar haupt­ sächlich in den Richtungen y ₁ oder y ₂ der Längsmittelachse y des Fußteils 15, in das Ankerbauteil 17 ein- und von diesem über das Fußteil 15 an das Prothesenteil 10 weitergeleitet.

Das Fußteil 15 ist im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet und weist eine Außenmantelfläche M _F auf, welche beiderseits einer kreiszylindrischen Außenmantelfläche 18 jeweils mit einer umlaufenden kreiszylindrischen Außenfase 19, 20 versehen ist. Die oder eine andere von der Außenfase 19 (Teilfläche des Außenmantels M _F ) wegweisende Flächennormale ist mit N ₁₉ und die oder eine andere von der Außenfase (20) (Teilfläche des Außenmantels M _F ) wegweisende Flächennormale ist mit N ₂₀ bezeichnet. Zwischen der Innenmantelfläche M _H der Halteaufnahme 11 und der Außenmantelfläche M _F des Fußteils 15 besteht ein räumlicher Abstand A.

Das Fußteil 15 kann benachbart seiner einen Stirnseite einen Dichtflansch 21 aufweisen, welcher sich senkrecht zu den Längsmittelachsen x bzw. y der Halteaufnahme 11 bzw. des Fußteils 15 erstreckt. Die Längsmittelachse x der Halteauf­ nahme 11 und die Längsmittelachse y des Fußteils 15 fallen bei der dargestellten zentrierten Anordnung zusammen.

Der Dichtflansch 21 ist in einer sich außenseitig an die Halteaufnahme 11 anschließenden korrespondierenden Auf­ nahmeöffnung 22 mit einem Umfangsabstand U angeordnet, welcher einem möglichen radialen Ausgleichsmaß, d. h. dem Abstand A zwischen den Flächen M _F und M _H entspricht.

Der Dichtflansch 21 bildet eine zur Halteaufnahme 11 hinweisende kreiszylindrische Dichtfläche 23, welche an einer kreisringförmigen Gegendichtfläche 24 des Prothesenteils 10 anliegt, welche die eine stirnseitige Öffnung der Halteaufnah­ me 11 umgibt.

Zur Befestigung des Fußteils 15 innerhalb der Halteauf­ nahme 11 ist die zwischen den beiden Flächen M _F und M _H vor­ handene Ringfuge R in nicht dargestellter Weise mit einem vorzugsweise schnellhärtenden Klebstoff ausgefüllt.

Es ist vorstellbar, daß vor dem Erhärten des Klebstoffes das Prothesenteil 10 und das Fußteil 15 zumindest mit dem Abstandsmaß A relativ zueinander verschoben werden können. Sobald die wegen einer genauen Positionierung des Ankerbau­ teils 17 bezüglich der nicht dargestellten matrizenartigen Öse erforderliche Verschiebung um das erforderliche Ausgleichs­ maß erreicht ist, wird die so erhaltene Position bis zum Erhärten des Klebstoffs beibehalten.

Bei Anpassungsarbeiten im Munde des Patienten kann der Dichtflansch 21 vorteilhaft sein, wenn ein Abtropfen der Befestigungsmasse beziehungsweise des Klebers in den angrenzen­ den Mundbereich des Patienten möglich erscheint: Ansonsten aber oder bei Arbeiten am Modell ist der Dichtflansch 21 nicht erforderlich, so daß bei dessen Nichtvorhandensein nicht nur eine rein translatorische Verschiebung sondern vielmehr auch eine raumbewegliche Ausgleichspositionierung besser möglich ist, die zugleich eine Neigung der Längsmittelachse y zur Längsmittelachse x vor dem Erhärten des Klebstoffs enthalten kann.

Wesentlich bei der gezeigten Anordnung ist es auch, daß der größte Außendurchmesser D _a des Fußteils 15 unter Berücksichtigung eines Einbauspiels geringer ist als der kleinste Innendurchmesser D _i jeweils an einer stirnseitigen Öffnung der Halteaufnahme 11. Bei Wegfall des Dichtflansches 21 ist es hierbei sehr vorteilhaft, das Fußteil 15 von beiden Axialrichtungen her in die Halteaufnahme 11 einzusetzen.

Wesentlich ist es, daß das Fußteil 15 zwei axial zuein­ ander versetzte Außenmantel-Teilflächen, in diesem Falle die untere Außenfase 19 und die obere Außenfase 20 aufweist, deren Flächennormalen N ₁₉ und N ₂₀ jeweils einen spitzen Winkel mit je einer Richtung y ₁ und y ₂ einschließen. Jede dieser Fasen 19, 20 bildet mit den gegenüberliegenden Innenfasen 13, 12 ein zusammengehöriges Druckflächenpaar, zwischen dem der nicht dargestellte gehärtete Klebstoff - jeweils druckrichtungsspezi­ fisch - einen Druckkörper darstellt. Auf diese Weise ist es vorstellbar, daß (auch bei Wegfall des Dichtflansches 21) der Klebstoffkörper innerhalb der Ringfuge R bei wechselndem Druck (s. Doppelpfeil P) in den Richtungen y ₁ und y ₂ in einem maß­ geblichen ausgewählten Axialbereich nur auf Druck belastet wird. In dem Fall, daß der Druck nach oben (Richtung y ₂) gerichtet ist, wird dieser zwischen den beiden Flächenpaaren 20, 12, und für den Fall daß der Druck nach unten (Richtung y ₁) gerichtet ist, zwischen den beiden Flächenpaaren 19, 13 abgefangen.

Die Neigung der Innenfasen 13, 14 und der Außenfasen 19, 20 zu den zugehörigen Längsmittelachsen x bzw. y beträgt etwa in der Größenordnung von 20-22 Grad. Es ist nicht unbe­ dingt erforderlich, daß die Druckflächenpaare 19, 13 bzw. 20, 12 exakt parallel zueinander verlaufen. Vielmehr kann auch ein Neigungsunterschied bestehen. Besonders vorteilhaft ist es aber, daß sich zwischen den vorgenannten Flächenpaaren ein hinreichend auf Druck beaufschlagbarer Druckkörper aus erhärteter Befestigungsmasse aufbauen kann.

Die Herstellung der Halteausnehmung 11 geschieht zweck­ mäßig während des durch Gießen (Kunststoffguß, Metallguß) herzustellenden Prothesenteils 10 mittels eines zerstörbaren formgebenden Bauteils aus Einbettmasse bzw. Keramik (z. B. bei Metallguß) oder aber aus einem nicht anhaftenden leicht­ entfernbaren Kunststoff (bei Kunststoffguß).

Die gezeigte Anordnung ergibt eine sehr flache raumsparen­ de Bauweise. So braucht z. B. die Gesamthöhe (entlang y gemes­ sen) des Fußteils 15 nur 1,4 mm zu betragen.

Im übrigen kann der Dichtflansch 21 auch als gesonderte Unterlegscheibe, die z. B. vom Ankerbauteil 17 gehalten ist, ausgebildet sein.

Wie an einer Stelle der kreiszylindrischen Außenmantel­ fläche 18 des Fußteils 15 angedeutet, kann die Oberfläche zur Verbesserung des Verbundes mit der Befestigungsmasse strukturiert, beispielsweise mit einer Kreuzrändelung oder anderen vorragenden Bereichen, z. B. Rippen, versehen sein, die insbesondere einem Schraubmoment bei einem etwaigen Aus­ schrauben eines festsitzenden patrizenförmigen Ankerbauteils 17 entgegenwirken. Gleichermaßen ist es zweckmäßig, die Innen­ mantelfläche M _H , insbesondere die kreiszylindrische Fläche 14, mit ähnlichen Elementen, wie Rippen, Facetten od. dgl., zu versehen, um den Verbund mit der Befestigungsmasse bei Auftre­ ten eines Schraubmoments zu verbessern.

Erwähnt werden soll noch, daß die geschilderte Anordnung nicht nur in Verbindung mir Ankern und Ösen sondern allgemein in Verbindung mit Steckkupplungen (z. B. Geschiebekupplungen) verwendet werden kann.

Claims (11)

1. Steckkupplung, insbesondere Druckknopf-Kupplung, zur lösbaren Verbindung von Zahnbauteilen mit einer mit ihrem Fußteil in einer Halteaufnahme eines ersten Zahnbauteils befestigten Patrize und mit einer die Patrize steckkuppelbar aufnehmenden, mit ihrem Fußteil in einer Halteaufnahme eines zweiten Zahnbauteils befestigten Matrize, wobei die Außen­ mantelfläche mindestens eines Fußteils mit räumlichem Abstand in der zugehörigen Halteaufnahme angeordnet und vor Einbringen einer Befestigungsmasse, insbesondere eines schnellhärtenden Klebstoffs, relativ zur Innenfläche der Halteaufnahme mit einem Ausgleichsmaß beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenmantelfläche (M _F ) des Fußteils (15) mindestens zwei Außenmantel-Teilflächen (19, 20) aufweist, die bezüglich der Längsmittelachsen (y, x) von Fußteil (15) und Halteaufnahme (11) geneigt verlaufen, wobei die von der einen Außenmantel- Teilfläche (19) wegweisende Flächennormale (N ₁₉) einen spitzen Winkel mit der einen Richtung (y ₁) der Fußteil-Längsmittel­ achse (y) und die von der anderen Außenmantel-Teilfläche (20) wegweisende Flächennormale (N ₂₀) einen spitzen Winkel mit der entgegengesetzten Richtung (y ₂) der Fußteil-Längsmittelachse (y) bildet.

2. Steckkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenmantel-Teilflächen (19, 20) bezüglich der Längs­ mittelachsen (x, y) axial zueinander versetzt sind.

3. Steckkupplung nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Außenmantel-Teilfläche (19 bzw. 20) des Fußteils (15) eine sich zu ihr parallel bzw. im wesentlichen parallel erstreckende Innenmantel-Teilfläche (13 bzw. 12) der Halteaufnahme (11) zugeordnet ist.

4. Steckkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die größte Außenweite (D _a ) des Fußteils (15) unter Belassung eines möglichst geringen Einbau­ spiels gleich der geringsten Innenweite (D _i ) der Halteaufnahme (11) an deren jeweiligen stirnseitigen Öffnung ist.

5. Steckkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß Fußteil (15) und Halteaufnahme (11) zylindrisch sind, wobei das Fußteil (15) als Außenmantel-Teil­ flächen jeweils benachbart seiner beiden Stirnflächen je eine nach außen hin zu den Längsmittelachsen (x, y) einwärts geneig­ te Fase (19, 20) ausweist, der jeweils eine Fase (13, 12) an der Innenmantelfläche (M _H ) der Halteaufnahme (11) gegenüber­ liegt.

6. Steckkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß Fußteil (15) und Halteaufnahme (11) in an sich bekannter Weise rotationssymmetrisch ausgebildet sind.

7. Steckkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß das Fußteil (15) benachbart seiner einen Stirnseite mit einem sich senkrecht zu den Längsmittel­ achsen (x, y) erstreckenden Dichtflansch (21) versehen ist.

8. Steckupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtflansch (21) in einer sich außenseitig an die Halteaufnahme (11) anschließenden korrespondierenden Aufnahme­ öffnung (22) mit einem Umfangsabstand (U) angeordnet ist, der dem Ausgleichsmaß (bei A) entspricht.

9. Steckkupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtflansch (21) eine zur Halteaufnahme (11) hin­ weisende kreisringförmige Dichtfläche (23) bildet, welche an einer kreisringförmigen Gegendichtfläche (24) anliegt, welche die eine stirnseitige Öffnung der Halteaufnahme (11) umgibt.

10. Steckkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenmantelfläche (M _F ) des Fußteils (15), insbesondere die zylindrische bzw. kreiszylin­ drische Außenmantelfläche (18), mit Oberflächenerhebungen, wie mit Rippen, Facetten oder mit einer Kreuzrändelung (25), versehen ist.

11. Steckkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Innemantelfläche (M _H ) der Halteaufnahme (11), insbesondere die zylindrische bzw. kreis­ zylindrische Innenmantelfläche (14), mit Oberflächenerhebun­ gen, wie mit Rippen, Facetten od. dgl., versehen ist.