DE4012327A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung zahntechnischer werkstuecke oder dergleichen mittels kopierfraesens - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur herstellung zahntechnischer werkstuecke oder dergleichen mittels kopierfraesensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung zahn
technischer Werkstücke oder dergleichen mittels Kopier
fräsens.
Beim Herstellen einer prothetischen Arbeit, insbesondere
in der Kronen- und Brückentechnik, aber auch bei kombi
nierten festsitzenden und herausnehmbaren prothetischen
Arbeiten und in der konservierenden Zahnheilkunde bildet
die Präparation mittels rotierender Schleifkörper, die
in eine zahnärztliche Turbine oder in ein zahnärzt
liches Winkelstück eingespannt werden, einen wesent
lichen Bestandteil.
Die so vorbereitete Kiefersituation muß nach dem gegen
wärtigen Stand der Technik über eine möglichst fehlerfreie
Abdrucknahme in ein Gips- oder Kunststoffmodell umgesetzt
werden, wobei die dabei entstehende Expansion durch bekannte
Modellsysteme wenigstens teilweise kompensiert werden kann.
Bei der Herstellung des zahntechnischen Werkstückes wird
in der überwiegenden Zahl der Fälle auch heute noch das
Metallgerüst nach Wachsmodellation im Gußvefahren herge
stellt, wobei der Druckguß und der Guß in der Gußschleuder
die bekanntesten Verfahren darstellen.
In neuerer Zeit werden darüber hinaus im Gußverfahren auch
Glaskeramikmassen verarbeitet oder aber die Computertechno
logie hält zunehmend Einzug, indem insbesondere bei Einlage
füllungen die Präparation über eine Fotografie ausgewertet
und anschließend in einem 3-D-Fräsverfahren die Restauration
hergestellt wird.
Während bei den Gußverfahren nach Eingliederung der prothe
tischen oder konservierenden Arbeit der Randspalt zwischen
Restauration und natürlichem Zahn minimal gehalten werden
kann, zeigt die angesprochene Computertechnologie im 3-D-
Fräsverfahren gegenwärtig noch große Mängel, darüber hinaus
erlauben zumindest zur Zeit solche Restaurationen keine Be
arbeitung der okklusalen Flächen, so daß zahnärztlicherseits
das okklusale Relief mit seinen Kontaktpunktbeziehungen
wiederum über einen rotierenden Schleifkörper hergestellt
werden muß.
Nicht unerwähnt darf dabei bleiben, daß computergestützte
Fräsverfahren zwar einen hohen technischen Aufwand bei
mangelhaftem Randspalt aufweisen, daß andererseits der Pa
tient jedoch in einer einzigen Sitzung z. B. mit einer ge
frästen Keramik-Restauration versorgt werden kann.
Konkret bedeutet dies, daß einem solchen Patienten die oft
sehr lange Wartezeit zwischen Präparation und Fertigstellung
im Labor erspart bleibt, die letztlich nur durch eine
provisorische Versorgung überbrückt werden kann.
Dabei ist aber gerade das Provisorium bei umfangreichen pro
thetischen Vesorgungen problematisch, indem neben dem kos
metisch oft unbefriedigenden Aussehen durch den Kunststoff
Zahnfleischirritationen auftreten können und die Kontakt
punktbeziehungen zu den antagonistischen Zähnen oft mühsam
und letztlich unbefriedigend hergestellt werden.
Bei den o. g. Ausführungen ist auf die Problematik der Ab
drucknahme nach der Präparation nicht eingegangen, wo es
durch oft schwer zu stillende Blutungen oder durch das
Dimensionsverhalten des Abdruckmaterials zu Ungenauig
keiten im Abdruck und letztlich im Modell führt, wobei
Fehlermöglichkeiten durch unsachgemäßes Mischen der Ab
druckkomponenten zusätzlich auftreten können.
Eine weitere Fehlermöglichkeit ergibt sich beim Anferti
gen größerer prothetischer Brückenarbeiten durch Abwei
chungen der Pfeilerachsen, so daß eine gemeinsame Ein
schubrichtung am Patienten oft nur schwer erkennbar ist
und so nicht selten durch den Schleifvorgang unnötig viel
Zahnsubstanz abgetragen wird, was zur Eröffnung der Zahn
pulpa oder zum Hitzetrauma des Zahnnerven mit anschlie
ßender Nekrotisierung führen kann.
Vorliegender Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
ein Verfahren nebst Vorrichtung zu schaffen, das es ge
stattet, einerseits dem Patienten das lästige Tragen in
suffizienter Provisorien zu ersparen, die Zahl der er
forderlichen Zahnarzttermine zu reduzieren, eine ideale
und zahnschonende Präparation durchzuführen, den dabei
auftretenden Streß für Patient und Behandler zu redu
zieren und die Präparation als solche zu präzisieren und
zu vereinfachen.
Dies hat weitreichende Konsequenzen für die zahnärztliche
Versorgung, indem alle Zahnärzte zu nahezu gleich präziser
Arbeit befähigt werden, indem durch freiwerdende Sitzungs
termine für andere Patienten mehr Behandlungszeit zur
Verfügung steht, indem das Verfahren zum Streßabbau führt,
indem laborseitig präzisere Restaurationen geschaffen wer
den können und die Qualitätsunterschiede zwischen hoch
wertigen und noch befriedigenden prothetischen Arbeiten
nivelliert werden. Darüber hinaus werden im Umfeld an
den Zahnarzt andere Kriterien gestellt werden, die sich
besonders für den Patienten dadurch positiv auswirken,
da nicht nur die manuelle Geschicklichkeit des Zahn
arztes über seine Qualifikation entscheidet, sondern
auch menschliche Aspekte, wie der Umgang mit seinen
Patienten in den Vordergrund rücken.
Bei der Lösung der gestellten Aufgabe wird auf das in der
Industrie bekannte Kopierfräsverfahren zurückgegriffen.
In Abwandlung der gegenwärtigen Vorgehensweise werden die
natürlichen Zähne eines zu restaurierenden Gebisses zu
nächst durch Entfernen von Karies oder durch das Ab
nehmen alter festsitzender Versorgungen mit der anschlie
ßenden Therapie der alten Pfeilerzähne für die spätere
Präparation vorbereitet.
Um insbesondere den Interdentalbereich zwischen einer neuen
Restauration und einem nicht zu tangierenden Zahn exakt
darzustellen, wird der Interdentalraum durch Beschleifen
des späteren Pfeilerzahnes eröffnet. Da im allgemeinen
besonders bei Kronen der Kronenrand in den unsichtbaren
Bereich, d. h. in den Sichtschatten der Zahnfleischtasche
gelegt werden soll, muß anschließend der vorhandene Sulkus
mit geeigneten Fäden oder mit dem Elektrotom eröffnet werden.
So vorbereitet wird ein optimaler Abdruck gewonnen, wobei
alle herkömmlichen und hierfür geeigneten Abdruckmaterialien
Verwendung finden können, die eine präzise Wiedergabe einer
vorhandenen Situation erlauben.
Abgesehen von eröffneten Interdentalräumen, die bis zur
endgültigen Präparation z. B. mit einem Komposit-Kunststoff
verschlossen werden können und abgesehen von der Notwendig
keit der Pfeilerversorgung nach Entfernen alter Kronen
und Brücken durch geeignete Provisorien ist der Patient
zunächst von einer weiteren zahnärztlichen Behandlung
verschont.
Der gewonnene Abdruck wird nun laborseitig z. B. mit einem
fräsbaren Kunststoff exakt und blasenfrei ausgegossen,
so daß das entstehende Kiefermodell die natürliche Situa
tion nahezu 1 : 1 wiedergibt.
Entsprechend den Angaben des Zahnarztes für das zu erstellen
de zahntechnische Werkstück wird das Modell anschließend
mittels eines Parallelometers vermessen, um bei größeren
Brückenverbänden eine gemeinsame Einschubrichtung bei mini
maler späterer Substanzopferung des natürlichen Zahnes fest
zulegen.
In dieser Einschubrichtung wird das zahntechnische Kiefer
modell mittels genormter Schleifkörper mit einer optimalen
Präparation versehen, wobei zeitgleich oder mittels der
Speichereinheit eines zwischengeschalteten Rechners zu
einem späteren Zeitpunkt im Kopierfräsverfahren eine
Frässchablone erstellt wird, die in der erforderlichen
Vorrichtung so ausgerichtet ist, daß sie senkrecht zur
Einschubrichtung fixiert ist und identisch ihrer Position
auf dem Kiefermodell in den Patientenmund übertragbar
ist.
Im Duplierverfahren durch die Kopie bereits bearbeiteter
Kiefermodelle kann es hilfreich sein, die Präparation
in mehrere Teilschritte aufzuteilen, so daß später mehrere
Frässchablonen zur Verfügung stehen, die es erlauben,
schrittweise die Modellpräparation auf die natürlichen
Zähne zu übertragen.
In bevorzugter Ausführungsform sollten dabei die Frässcha
blonen im Patientenmund so plaziert werden, daß die abzu
tastenden zwei- oder dreidimensionalen Freifräsungen über
den zu präparierenden Zähnen positioniert sind.
Dabei weisen die erwähnten Freifräsungen einen mit der
Einschubrichtung des zahntechnischen Werkstückes korres
pondierenden Umlauf auf, der entsprechend der Präpara
tionsgrenze einer präparierten Krone in seiner Höhe
variiert.
Alternativ ist es denkbar, daß innerhalb des Zahnkranzes
in der Frässchablone Freifräsungen geschaffen werden,
die dann rechnergesteuert in verkleinertem Maßstab vor
liegen und später beim Abgreifen die Präparation des na
türlichen Zahnes erlauben, wobei lediglich zwei Dimensionen
umzurechnen sind.
Die modelladjustierte Frässchablone wird nach dem Her
stellen der prothetischen Arbeit in gleicher Position
im Patientenmund fixiert und die Freifräsungen parallel
zur Einschubrichtung umfahren, wobei in bevorzugter Aus
führungsform der Antrieb der Schleifkörper mit einer Führungs
platte, einem Führungsring, einem Wälzlager oder dergleichen
und ggf. mit einem Haftmagneten zur Sicherung der zur Ein
schubrichtung parallelen Verfahrbarkeit versehen ist.
Zusätzlich kann der Antrieb der Schleifkörper mit Feder
elementen, einem Federbolzen oder dergleichen an die
Freifräsung angepreßt und die kraftdosierte Bewegung
der Schleifkörper im Verlauf der Einschubrichtung mit
einer Feder, mit Federtellern oder dergleichen gesteuert
werden.
Es ist wichtig anzumerken, daß die Schleifkörper für
die Modellpräparation und die Schleifkörper für die
Präparation im Patientenmund im Arbeitsbereich aufein
ander abgestimmt sind.
Zum Abtasten der Frässchablone kann einerseits im Pa
tientenmund der Schleifkörper selbst mit einem Anteil
für die Einschubrichtung und einem Anteil für das
Abtasten der Randbeziehung versehen sein, andererseits
ist es denkbar, daß die Schleifkörper-Aufnahme der be
vorzugt benutzten Turbine als Abtasthilfe ausgearbeitet
ist.
Auch sollte erwähnt sein, daß der Arbeitsbereich beider
Schleifkörper leicht konisch oder sich verjüngend gestaltet
sein sollte, um einerseits das Eingliedern des zahntech
nischen Werkstückes zu erleichtern, andererseits ausreichende
Friktion am Zahn zu gewährleisten.
Darüber hinaus kann es hilfreich sein, daß die Arbeits
bereiche der Schleifkörper stufig geformt sind, so daß
die dann abgebildete Stufe am Zahn als Hilfslinie zur
okklusalen Höhenreduktion genutzt werden kann, die in
der Modellsituation im Labor zum Anfertigen der pro
thetischen Arbeit ohne exakte Vorgabe durchgeführt wurde.
Nachzutragen ist, daß als Antriebseinheit der Schleif
körper für den Mund die zahnärztliche Turbine benutzbar
ist, andererseits kann es hilfreich sein, eine modifizierte
Turbine zu gebrauchen, die die oben angeführte Führungs
platte, den Führungsring, ein Wälzlager oder dergleichen,
die Federelemente oder Federbolzen sowie die Druckfeder
oder die Federteller integriert aufweist. Auch der beim
normalen zahnärztlichen Arbeiten erforderliche Griff
anteil der zahnärztlichen Turbine ist bei dem angemel
deten Verfahren überdimensioniert und kann auf ein ver
kleinertes Maß reduziert werden.
Nachzutragen ist weiterhin, daß die Frässchablonen aus
Metall oder Kunststoff bestehen und im 2dimensionalen
Abtastbereich eben gestaltet sind.
In bevorzugter Ausführungsform sind diese mit einer ferro
magnetischen Schicht belegt, so daß ein Haftmagnet zur Siche
rung der zur Einschubrichtung parallelen Verfahrbarkeit
eingesetzt werden kann. Im Patientenmund werden die Fräs
schablonen auf der Gegenseite der Abtastebene mit abdruck
artig geformten Impressionen oder mit Hilfe von Fixations
elementen wie Klammern oder dergleichen oder mit Hilfe
von Retentionen für Hilfsmaterial wie Abdruckmaterial
fixiert.
Als Variante sind Frässchablonen mit Zungenschutz und
integrierter Absaugvorrichtung machbar.
In der Zusammenstellung ergeben sich vorteilhafte Aus
gestaltungen der Vorrichtung aus den Ansprüchen 11-33.
Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet unter minimalem
Aufwand an Vorbereitung über einen exakten Situations
abdruck und mittels eines davon hergestellten Situations
modelles, ggf. schrittweise mittels duplierter Modell
situation, eine ideale Pfeilerpräparation zur Aufnahme
eines zahntechnischen Werkstückes, das vor der Präpara
tion der natürlichen Zähne bereits zur Eingliederung
gefertigt vorliegt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht im Kopierfräs
verfahren die Anfertigung von Frässchablonen, die die
exakte Umsetzung einer Modellpräparation in den Patienten
mund gewährleisten.
Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand
von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung die Gesamtansicht der
Fräsvorrichtung mit der bildlichen Abfolge der
einzelnen Arbeitsschritte,
Fig. 2 eine über einem natürlichen Zahn plazierte Fräs
schablone in senkrechter Anordnung zur angedeuteten
Einschubrichtung sowie einen Schleifkörper mit Ab
tastanteilen und seinem Arbeitsbereich in einer
Turbine als Antriebsvorrichtung,
Fig. 3 eine Freifräsung mit höhenvariablem Umlauf,
Fig. 3a die Freifräsung mit höhenvariablem Umlauf im
Schnitt,
Fig. 4 eine Detailansicht eines Schleifkörpers für die
Modellpräparation,
Fig. 4a eine Variante eines solchen Schleifkörpers mit
Stufe,
Fig. 5 eine Detailansicht eines Schleifkörpers für die
Freifräsungen der Frässchablone,
Fig. 6 eine Detailansicht eines Schleifkörpers für die
Präparation der natürlichen Pfeilerzähne mit Ab
tastanteilen und Arbeitsbereich,
Fig. 7 eine mögliche Schleifvorrichtung für den Patienten
mund mit Abtastanteilen im Aufnahmebereich für den
dargestellten Schleifkörper, mit einer Führungsplatte,
Magnet und Federelementen im Schnitt durch eine Frei
fräsung in der Präparationsphase eines natürlichen
Pfeilerzahnes,
Fig. 8 eine Variante einer Frässchablone mit Zungenschutz
und integrierter Absaugvorrichtung.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung die Gesamtansicht
einer bevorzugten Kopier-Fräsvorrichtung mit der bildlichen
Abfolge der einzelnen Arbeitsschritte bis zur Umsetzung der
Modellpräparation im Patientenmund. Diese besteht neben einem
bekannten Parallelometer (7), aus einer parallelometerartig
geführten Schleifvorrichtung (10) mit Schleifkörper (1),
einem Rechner (2) mit bevorzugter Zwischenspeichereinheit,
einer rechnergesteuerten 3-D-Fräseinheit (3), die über Rechner
(2) angesteuert wird und in der Frässchablone (4) gefertigt
wird, die im Mund des Patienten fixiert über Schleifkörper
(5) die Präparation des natürlichen Zahnes erlaubt.
Fig. 1 macht deutlich, daß Modell (6) zunächst mit Hilfe
eines Parallelometers (7) zur optimalen Präparation ana
lysiert wird, wobei Modell (6) in Modellträger (8) fixiert
ist, der auf der Parallelometer-Grundplatte (9) verschieb
bar angeordnet ist.
In der parallelometerartig geführten Schleifvorrichtung (10)
ist der Schleifkörper (1) angeordnet, der über den Vertikal
läufer (11) und den Horizontalläufer (12), der wiederum eine
Rotationsbewegung um Führungselement (13) zuläßt, in Modell
(6) die Idealpräparation ausführt, deren Einschubrichtung
mittels Parallelomter (7) bestimmt wurde. Dabei findet Modell
träger (8) Verwendung, in dem Modell (6) z. B. mittels einer
nicht sichtbaren Kugelkalotte räumlich justierbar und durch
Fixationselement (29) feststellbar ist. Über die Kabel
verbindungen (14) und z. B. über hier nicht dargestellte
Dreh- und Linearpotentiometer, photoelektrische Meßsysteme,
Laser-Interferometer oder dergleichen als Weg- und Winkel
sensoren erhält Rechner (2) die Information über die Be
wegungskoordinaten von Schleifkörper (1), der über die An
triebsvorrichtung (30) rotiert. Diese Information kann in
einem Zwischenspeicher des Rechners (2) abgespeichert oder
auf Diskette übertragen werden.
Rechner (2) gibt die abgegriffene Information aus Schleif
vorrichtung (10) an die 3-D-Fräseinheit (3) weiter, der z. B.
über die angedeuteten Stellmotoren (28b, a) den Vertikalläufer
(15) und den Horizontalläufer (16) ansteuert, während die Ro
tation in der dargestellten Variante durch Stellmotor (28c)
erfolgt und wobei Horizontalläufer (16) Schleifkörper (17)
aufnimmt. Zur Rückmeldung zum Vergleich und zur Korrektur
der Position von Schleifkörper (17) in Rechner (2) finden
bevorzugt zur Schleifvorrichtung (10) vergleichbare Lage-
und Wegsensoren und entsprechende Stellglieder Verwendung.
Bevorzugt ist in der Schleifvorrichtung (10) oder bereits
im Parallelometer (7) Frässchablone (4) auf einem duplierten
Modell (18) rechtwinkelig zur Einschubrichtung patienten
gerecht adaptiert, und mit Modellträger (8′) auf die
Grundplatte (19) der 3-D-Fräseinheit (3) übertragen worden.
Die Präparation der Frässchablone (4) erfolgt in der dar
gestellten Variante mit einem turbinenartigen Schleifinstru
ment (36) und Schleifkörper (17).
Wenn auch Alternativen denkbar sind, die ein separates Auf
nehmen der Frässchablone (4) erlauben, ist die dargestellte
Variante jedoch insofern besonders sinnvoll, als über das
duplierte Modell bereits auf der modellseitigen Frässchablo
nenfläche z. B. Zahnimpressionen oder Halteelemente angebracht
werden können, die die spätere Fixation der Frässchablone (4)
im Patientenmund gestatten. Dieser zuletzt genannte Vorgang
ist ebenfalls in Figur (1) dargestellt, wo ein Patient
skizziert ist, auf dessen Unterkiefer Frässchablone (4)
fixiert ist, wobei Turbine (20) mit Schleifkörper (5) die
Ideal-Modellpräparation im Patientenmund nachfährt.
Fig. 2 zeigt in bevorzugter Ausführungsform eine über einem
natürlichen Zahn (21) plazierte Frässchablone (4) in senk
rechter Anordnung zur angedeuteten Einschubrichtung (22)
sowie einen Schleifkörper (5) mit Abtastanteilen (23/24)
und Arbeitsbereich (25) in einer Turbine (20) als Antriebs-
Antriebsvorrichtung.
In der dargestellten Figur ist die durch die 3-D-Fräsein
heit (3) geschaffene Freifräsung (26) über Zahn (21) po
sitioniert, wobei Schleifkörper (5) mit seinem Abtast
anteil (23) und der Führungsplatte (48) parallel verfahrbar
ist, während Abtastanteil (24) die vertikale Dimension
Dimension abgreift. In der dargestellten Variante ist
Schleifkörper (5) in einer herkömmlichen Turbine (20) auf
genommen. Schleifkörper (5) ist (hier nicht dargestellt)
im Turbinenkopf federnd gelagert, so daß er im Verlauf
seiner Achse seine durch den höhenvariablen Umlauf der
Frässchablone bestimmte tiefste Position anstrebt.
Fig. 3 zeigt überproportional Freifräsung (26) mit dem höhen
variablen Umlauf (27) .
Fig. 3a zeigt ebenfalls überproportional die Freifräsung (26)
mit ihrem höhenvariablen Umlauf im Schnitt.
Fig. 4 zeigt in bevorzugter Ausführungsform eine Detailansicht
eines Schleifkörpers (31) für die Modellpräparation. Er teilt
sich auf in einen Antriebsschaft (32), einen Arbeitsbereich
(33) und besitzt in der dargestellten Form einen Anschlag (34)
für die Aufnahme des Schleifkörpers (1). Üblicherweise ist
entgegen der Abbildung, wie in Fig. 2 dargestellt, der Ar
beitsbereich sich verjüngend gestaltet.
Fig. 4a zeigt eine Variante von Schleifkörper (31) mit
Abstufung (35), die am Ende der Präparation die okklusale
Reduktion des natürlichen Zahnes erleichtert. Selbstver
ständlich müssen bei Verwendung eines solchen abgestuften
Schleifinstrumentes solche mit unterschiedlich langen
Arbeitsbereichen zur Verfügung stehen.
Fig. 5 zeigt eine Detailansicht eines Schleifkörpers zur
Schaffung der Freifräsungen (26) der Frässchablone (4).
Auch dieser Schleifkörper ist mit einem Antriebsschaft
(37) und einem Anschlag (38) versehen. Als Besonderheit
ist hervorzuheben, daß die Fräsanteile (39/40) auf die
Abtastanteile (23/24) des Schleifkörpers (5) abgestimmt
sind.
Fig. 6 zeigt eine Detailansicht eines Schleifkörpers
für die Präparation der natürlichen Pfeilerzähne (21),
wobei die Abtastanteile (23/24) in den Schleifkörper
integriert sind. In der dargestellten Form besitzt
dieser Schleifkörper (5) einen diamantierten Arbeits
bereich (41) und den bekannten Schaftbereich (42) .
Fig. 7 zeigt eine mögliche turbinenartige Antriebs
vorrichtung (43), wobei bei dieser Variante hervor
zuheben ist, daß der Parallelabtastbereich (44) sowie
der Vertikalabtastbereich (45) Teil der Schleifkörper
aufnahme (55) darstellen und der Schleifkörper (46) Ar
beitsbereich (47) und Anschlag (57) aufweist. Zur Sicherung
der parallelen Verfahrbarkeit dient Führungsplatte (48), die
mit Magnet (49) die Antriebsvorrichtung (43) parallel zur
Einschubrichtung an der Frässchablone (4) fixiert, aber die
Verfahrbarkeit in der Ebene der Frässchablone (4) zuläßt.
Weiterhin zeigt Fig. 7, daß zum Anpressen der Antriebs
vorrichtung (43) an die Freifräsung (26) Federelement (51)
dient, das hier in Führung (56) der Frässchablone (4) sich
überschneidend gelagert ist, während zum dosierten vertikalen
Vorschub des Schleifkörpers (46) Druckfeder (52) Verwendung
findet.
Fig. 7a zeigt Federelement (51) in der Draufsicht mit Frei
sparung (50) für den Durchtritt von Schleifkörper (5).
Fig. 8 zeigt eine Variante einer Frässchablone (4) mit
dargestellter Freifräsung (26) und als Besonderheit
Zungenschutz (53) mit integrierter Absaugvorrichtung (54).
Bezugszeichenliste
1 Schleifkörper
2 Rechner
3 3-D Fräseinheit
4 Frässchablone
5 Schleifkörper (Patient)
6 Modell
7 Parallelometer
8 Modellträger (Parallelometer)
8′ Modellträger (3-D-Fräseinheit)
9 Parallelometer-Grundplatte
10 Schleifvorrichtung
11 Vertikalläufer
12 Horizontalläufer
13 Führungselement
14 Kabelverbindung
15 Vertikalläufer
16 Horizontalläufer
17 Schleifkörper (e-D-Fräseinheit)
18 dupliertes Modell
19 Grundplatte der 3-D-Fräseinheit
29 Turbine
21 natürlicher Zahn
22 Einschubrichtung
23 Abtastanteil
24 Abtastanteil
25 Arbeitsbereich
26 Freifräsung
27 Umlauf
28a Stellmotor für die Horizontalbewegung (x)
28b Stellmotor für die Vertikalbewegung (y)
28c Stellmotor für die Rotation (z)
29 Fixationselement
30 Antriebsvorrichtung/Turbine
31 Schleifkörper
31′ Schleifkörper (Variante)
32 Antriebsschaft
33 Arbeitsbereich
33′ Arbeitsbereich
34 Anschlag
34′ Anschlag
35 Abstufung
36 Schleifinstrument
37 Antriebsschaft
38 Anschlag
39 Fräsanteil
40 Fräsanteil
41 Arbeitsbereich
42 Schaftbereich
43 Antriebsvorrichtung
44 Parallelabtastbereich
45 Vertikalabtastbereich
46 Schleifkörper (Variante zu 5)
47 Arbeitsbereich
48 Führungsplatte
49 Magnet
50 Freisparung
51 Federelement
52 Druckfeder
53 Zungenschutz
54 Absaugvorrichtung
55 Schleifkörper-Aufnahme
56 Führung
57 Anschlag
57′ Anschlag
2 Rechner
3 3-D Fräseinheit
4 Frässchablone
5 Schleifkörper (Patient)
6 Modell
7 Parallelometer
8 Modellträger (Parallelometer)
8′ Modellträger (3-D-Fräseinheit)
9 Parallelometer-Grundplatte
10 Schleifvorrichtung
11 Vertikalläufer
12 Horizontalläufer
13 Führungselement
14 Kabelverbindung
15 Vertikalläufer
16 Horizontalläufer
17 Schleifkörper (e-D-Fräseinheit)
18 dupliertes Modell
19 Grundplatte der 3-D-Fräseinheit
29 Turbine
21 natürlicher Zahn
22 Einschubrichtung
23 Abtastanteil
24 Abtastanteil
25 Arbeitsbereich
26 Freifräsung
27 Umlauf
28a Stellmotor für die Horizontalbewegung (x)
28b Stellmotor für die Vertikalbewegung (y)
28c Stellmotor für die Rotation (z)
29 Fixationselement
30 Antriebsvorrichtung/Turbine
31 Schleifkörper
31′ Schleifkörper (Variante)
32 Antriebsschaft
33 Arbeitsbereich
33′ Arbeitsbereich
34 Anschlag
34′ Anschlag
35 Abstufung
36 Schleifinstrument
37 Antriebsschaft
38 Anschlag
39 Fräsanteil
40 Fräsanteil
41 Arbeitsbereich
42 Schaftbereich
43 Antriebsvorrichtung
44 Parallelabtastbereich
45 Vertikalabtastbereich
46 Schleifkörper (Variante zu 5)
47 Arbeitsbereich
48 Führungsplatte
49 Magnet
50 Freisparung
51 Federelement
52 Druckfeder
53 Zungenschutz
54 Absaugvorrichtung
55 Schleifkörper-Aufnahme
56 Führung
57 Anschlag
57′ Anschlag
Claims (33)
1. Verfahren zur Herstellung zahntechnischer Werkstücke
oder dergleichen mittels Kopierfräsens
dadurch gekennzeichnet,
daß ein zahntechnisches Kiefermodell oder dergleichen
mittels Schleifkörper zur Aufnahme eines beispiels
weise zahntechnischen Werkstückes in festgelegter Rich
tung beschliffen und daß über mindestens eine bevorzugt
zeitgleich oder später im Kopierfräsverfahren gefer
tigte und im Patientenmund fixierte Frässchablone
mittels im Arbeitsbereich abgestimmter Schleifkörper
die Modellpräparation auf die natürlichen Zähne über
tragen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Modellpräparation entsprechend der Aufgaben
stellung durch ein parallelometerartig geführtes Schleif
instrument durchgeführt wird, dessen Bewegung mittels
Lage- und/oder Wegsensoren in mindestens einer Achse
spätestens am Ende der Präparation erfaßt wird.
3. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1, 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß bevorzugt zeitgleich oder mittels Zwischenspeicherung
mit der Modellpräparation über eine rechnergesteuerte 3-D-
Fräseinheit mindestens eine Frässchablone gefertigt wird,
die zur Übertragung der Modellpräparation auf die natür
lichen Zähne dient.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Frässchablone bevorzugt im rechten Winkel zur fest
gelegten Einschubrichtung des zahntechnischen Werkstückes
fixiert ist.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-4,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Frässchablonen bevorzugt mit Zwischenspei
cherung zeitlich getrennt oder simultan mit der Modell
präparation gefertigt werden und eine Folge bilden, die
schrittweise die Präparation an den Zähnen gestatten.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Frässchablone/n im Patientenmund so plaziert
werden, daß die abzutastenden Freifräsungen über den
zu präparierenden Zähnen positioniert sind.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Freifräsungen einen mit
der Einschubrichtung des zahntechnischen Werkstückes
korrespondierenden Umlauf in Form einer Stufe oder der
gleichen besitzen, der jeweils zur Erfassung der dritten
Dimension in seiner Höhe der Modellsituation angepaßt ist.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-5, 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Freifräsungen nach Plazieren der Frässchablone
im Patientenmund innerhalb des Zahnkranzes und ent
sprechend proportioniert plaziert sind, wobei die Be
wegung des Schleifkörpers nach Abgreifen der Frei
fräsungen mittels eines Rechners exakt bestimmt und
weiterverarbeitet wird.
9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fixation der Frässchablone/n im Patientenmund
auf abdruckartig geformten Impressionen der Frässcha
blone/n, auf vorpräparierten und abgegriffenen Einfräsungen
an den Zähnen oder mittels Hilfselementen wie Klammern
oder dergleichen und/oder Hilfsmaterialien wie Abdruck
material, erfolgt.
10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Abgreifen der Freifräsungen parallel zur Ein
schubrichtung erfolgt.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach minde
stens einem der Ansprüche 1-10,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine parallelometerartig dreidimensional verfahrbare
Schleifvorrichtung (10) mit mindestens einem Schleif
körper (1) versehen ist und beim Beschleifen eines zahn
technischen Kiefermodelles (6) oder dergleichen über einen
Rechner (2) im Kopierfräsverfahren mit einer zweiten
Schleifvorrichtung (3) und Schleifkörper (17) gekoppelt
ist, in der mindestens eine Frässchablone (4) verankert
ist, wobei die gewonnenen Freifräsungen (26) mit einem
im Arbeitsbereich (25) abgestimmten Schleifkörper (5)
parallel umfahrbar und dazu senkrecht abtastbar sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Schleifvorrichtung (3) ein zahntechnisches
Kiefermodell (6) oder dergleichen verankert ist.
13. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11, 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verankerung des zahntechnischen Kiefermodelles
relativ zum Schleifkörper (1) räumlich justierbar (8/8′)
und fixierbar (29) ist.
14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11-13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schleifkörper (1) mit ihrer Aufnahme relativ
zum verankerten zahntechnischen Modell (6) oder der
gleichen justierbar und anschließend parallel in einer
Ebene und senkrecht zu dieser verfahrbar sind.
15. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11-14,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Antrieb der Schleifvorrichtung (10) z. B. als
Elektromotor oder als Turbine (30) oder dergleichen ausge
bildet ist.
16. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11-15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schleifkörper (1) einen Antriebsschaft (32) und
einen Arbeitsbereich (33) besitzen.
17. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11-15,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rechner (2) mit einer Speichereinheit versehen
ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der zweiten Schleifvorrichtung (3) mindestens eine
Frässchablone (4) rechtwinkelig zur Achse der Schleif
körper (17) verankert ist.
19. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11, 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schleifkörper (17) einen Arbeitsbereich (39/40)
und einen Antriebsschaft (37) besitzen.
20. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11, 18,
19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufnahme der Schleifkörper (17) senkrecht
zur Ebene der Frässchablone (4) parallel und zusätzlich
in ihrer Längsachse verfahrbar ist und daß ggf. zur Lage
korrektur ebenfalls Lage- und/oder Wegsensoren und Stell
glieder vorhanden sind.
21. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11, 15
18-20,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Antrieb der Schleifvorrichtung (3) separat z. B.
als Elektromotor oder als Turbine ausgebildet ist oder
zumindest partiell mit der Antriebseinheit der Schleif
vorrichtung (10) gekoppelt oder identisch ist.
22. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11, 18
20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Frässchablonen (4) aus Metall oder Kunststoff
bestehen und im 2dimensionalen Abtastbereich bevorzugt
eben gestaltet sind.
23. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11, 18,
20, 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Frässchablonen (4) auf der Gegenseite der Abtast
ebene abdruckartig geformte Impressionen oder Fixations-
Hilfselemente wie Klammern oder dergleichen besitzen
oder mit Retentionen für Hilfsmaterial wie Abdruck
material versehen sind.
24. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11, 18,
20, 22, 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Frässchablonen (4) aus ferromagnetischem Material
bestehen oder einen ferromagnetischen Bereich für die Wir
kung eines Magneten (49) besitzen oder in/auf der Abtast
ebene mit Hilfselementen zum parallelen Abgreifen der
Freifräsungen (26) versehen sind.
25. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11, 18,
20, 22-24,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schleifkörper (5) einen Antriebsschaft (42), einen
Abtastbereich (23) für die 2dimensionale Frässchablonen
ebene, einen Abtastbereich (24) für die hierzu senkrechte
dritte Dimension im Umlauf (27) und einen auf den der
Schleifkörper (1) abgestimmten Arbeitsbereich (41) auf
weisen.
26. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11, 14,
16, 19, 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Arbeitsbereiche (33/41/47) der Schleifkörper (1/5)
stufenförmig geformt sind, wobei die Stufe/n (35) als
Höhenmarkierung und damit als Hilfskontur für die zu
letzt notwendige okklusale Reduktion einer natürlichen
Zahnkrone oder dergleichen ausgebildet sind.
27. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11, 25,
26,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Antrieb der Schleifkörper (5/46) mittels zahnärzt
licher Turbine (20) oder eines anders geformten Turbinen
antriebes (43) oder über einen Mikromotor oder dergleichen
erfolgt.
28. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11, 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abtastbereich der Freifräsungen (26) in der
Schleifkörperaufnahme (55) der Antriebseinheit (43) als
Anteil (44) für den Einschubrichtungs-Umlauf und An
teil (45) für die vertikale Randbeziehung einer Zahn
krone oder dergleichen ausgebildet ist.
29. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11, 27,
28,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Antrieb (20/43) der Schleifkörper (5/46) mit einer
Führungsplatte (48), einem Führungsring, einem Wälzlager
oder dergleichen, ggf. mit einem Haftmagneten (49)
zur Sicherung der zur Einschubrichtung parallelen Ver
fahrbarkeit versehen ist.
30. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11,
27-29,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Antrieb (43) der Schleifkörper mit einem Feder
element (51), einem Federbolzen oder dergleichen ver
sehen ist, das/der zum Anpressen des Abtastbereiches (44)
der Schleifkörper (5/46) parallel zur Einschubrichtung
an die konturierten Freifräsungen (26) vorgesehen ist.
31. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11,
27-30,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur kraftdosierten Bewegung der Schleifkörper (5/46)
im Verlauf der Einschubrichtung die Antriebsvorrichtung
mit einer Feder (52), mit Federtellern oder dergleichen
versehen ist.
32. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11,
18, 22-24,
dadurch gekennzeichnet,
daß für den zahnärztlichen Einsatz die Frässchablonen (4)
im Bereich des Unterkiefers mit einem umlaufenden Zungen
schutz (53) versehen sind.
33. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11,
18, 22-24, 32,
dadurch gekennzeichnet,
daß für den zahnärztlichen Einsatz an den Frässchablonen
(4) zur Beseitigung des notwendigen Kühlwassers eine Ab
saugvorrichtung in Form eines mehrfach perforierten Rohres
(54), Schlauches oder dergleichen mit integriertem Ab
saugstutzen fixiert ist oder separat vorliegt.
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