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Lager- und Führungsvorrichtung für zahnärztliche Instrumente bzw.
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Werkzeuge, insbesondere für die Zahnbehandlung
Die Erfindung bezicht
sich auf eine Vorrichtung zur Lagerung und Fuhrung zahnärztlicher Instrumente bzw.
Werkzeuge, insbesondere bei der Zahnbehandlung.
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Es sind Gerate bekannt, bei denen an einem Grundgestell in drei Dimensionen
verschiebbar und verschwenkbar sowie feststellbar das Haltegerät für das Werkzeug
gelagert ist. Es ist dabei insbesondere auch vorgeschlagen, das Werkzeug kardanisch
und verschiebbar an einem in senkrechter Richtung verschiebbaren und drehbaren Stab
zu lagern. der wiederum in Quer- und Längsrichtung verstellbar ist.
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Bei diesen bekannten Vorrichtungen wird nicht nur das Werkzeug in
drei Dimensionen verstellt, sondern es ist auch eine dreidimensionale Führung der
Werkzeuge am Patienten selbst ermöglicht.
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Bekanntlich sind die räumlichen Verhältnisse im Munde beschränkt,
und die Lagen der zu bearbeitenden Flächen sind räumlich so verschiedenartig und
ihre Zugänglichkeit häufig so erschwert, daß es schwierig ist, das Werkzeug während
der Arbeitsphasen unter Vermeidung jeder Druckanwendung innerhalb des Mundes zu
verstellen, so wie es für die Behandlung notwendig ist.
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Während bei einer früher vorgeschlagenen Führungs- und Haltvorrichtung
lediglich das Werk-Zeug gegenüber dem Halter in dreidimensionaler Richtung verstellt
wurde, macht es sich die Erfindung zur Aufgabe, gegenüber einem an der Hehandlungsstelle
liegenden Festpunkt die Einstellung des Halters derart zu ermöglichen, daß das Werkzetig
nunmehr an der E3ehandlungsstelle durch Verstellung des Halters verstellbar ist.
Dabei ist es
von Vorteil, daß unter Beil>ehaltung des Ansatzpunkts
an der Behandlungsstelle als gemeinsamem Mittelpunkt das Werkzeug an in verschiedenen
Freiheitsgraden verstellbaren Halte- und Führungselementen befestigt ist.
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Beispielsweise löst die Erfindung die Aufgabe, im Backenzahngebiet,
in dem die Zähne in einer Geraden angeordnet sind, eine Geradeausführung des Geräts
zu ermöglichen, andererseits aber auch das Gerät in geeigneten Abstand von der Zahnreihe
zu bringen.
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Schließlich ist es möglich, durch Verstellung des Halte- und Führungsaggregats
den Ansatzpunkt zu verlegen und beispielsweise äußere Zahnflächen genau parallel
zueinander zu schleifen bzw. entsprechend der Zahuwölbung zu bearbeiten.
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Endlich ist es möglich, abweichend von der Hauptarbeitsstellung,
eine einmal eingestellte Arbeitsrichtung an einem Zahn, beispielsweise zur Befestigung
volt Brücken oder Anbringung von Prothesen, beispielsweise eine schräge. in lielieliiger
Kichtung verlaufende Bohrung, durch einfache Versetzung des Werkzeugs an einen anderen
Zahn auf diesen parallel zu übertragen. Durch eine besondere Scltlittetiführung
des Halters ist es möglich, das Werkzeug über seinen als Mittelpunkt für die Lager-
und Fiihrungsvorrichtung dienenden Ansatzpunkt hinaus zu versetzen und dann durch
Verschwenkung auf der Kreisbogenführung auch die entgegengesetzt gewölbte, gegenüberliegende
Zahnfläche unter automatischer Führung zu bearbeiten.
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I)ie Erfindung kann in Verbindung mit einem im Munde befestigten
Halteglied Verwendung finden. das dann als Träger der gesamten Lager- . und Führungsvorrichtung
dient, wobei es wesentlich ist, daß dieses Halteglied an der zu liehandelnden Zahnreihe
befestigt wird.
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Die Erfindung besteht darin, daß das Werkzeug an der Behandlungsstelle
zumindest in zwei Freiheitsgraden verstellbar ist.
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Ferner ist es neu, daß das Werkzeug zusätzlich um seinen Ansatzpunkt
bzw. um einen in der Nähe des tnsatzputikts liegenden Punkt an der Behandlungsstelle
verschwenkl>ar ist und der Ansatzpunkt für das Werkzeug gegenüber dem Verschwenkungspunkt
verstellbar ist.
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Neu und fortschrittlich ist ferner, daß das in senkrechter Richtung
verstellbare Werkzeug an in mindestens zwei verschiedenen Ebenen schwenkbaren Halte-
und Führungselementen befestigt ist.
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Insbesondere ist dabei neu, daß das Führungsuttd Haltegerät in liezug
auf ein in den Ansatzpunkt des Werkzeugs an der Behandlungsstelle verlegtes Koordinatensystem
sowohl um die Ordinate als auch um die Abszisse als gedachte Symmetrieachse und
schließlich auch um eine in dem Koordinatenmittelpunkt lotrecht zum Koordinatensvstem
gedacltte Symmetrieachse drehltar ist.
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Schließlich bestehen weitere Neuerungen in der Möglichkeit der Verstellung
des Halters, unabhängig von seiner Winkelverstellung noch besonders in Quer- und
Längsrichtung.
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Neu tind vorteilhaft ist ferner, daß das eine Querverschiebung zulasselldt
Element noch auf einer Kreisbogenschiette in Querrichtung verschwenkbar ist.
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Endlich itestehen weitere Merkmale in der l)esonderen Ausbildung
der Führungs und Haltevorrichtung, der Art ihrer Lagerung und insbesondere der Führung
und Lagerung des Gesamthalters auf kreisbogenförmigen Schienen.
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Durch die Erfindung wird insbesondere der Forischritt erzielt, daß
man tlas Werkzeug oder Instr nlent an der Behandlungsstelle, ohlle es von dieser
entfernen zu müssen, in jeder beliebigen Richtung einstellen kann, wobei man in
der Lage ist, das Gerät so zu verstellen lizw. zu verschwenken, daß eine bequeme
Arbeitsmöglichkeit bei guter Über sicht an der Behandlungsstelle gegeben ist.
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Schließlich wird erreicht, daß alle Verschiebungen und Verschwenkungen
während des Arbeitsvor gangs insbesondere außerhalb des Mundes gelenkt werden können.
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Durch die vielfache Verstellmöglichkeit der Halte- und Führungsvorrichtung
ist die Anpaßbarkeit an die Bearbeitung selbst bei den kompliziertesten Behandlungen
in einfachster Weise ermöglicht.
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Auch bei der Erfindung wird. je nach der Foritt des Werkzeugs, die
für die jeweilig beabsichtigte Gestaltung des Zahnes erforderliche Neigung des Handstücks
zu den Führungsebenen vermittelt. Insl)esondere ist es möglich. das Handstück vermittels
der Lager- und Führungsvorrichtung in zwei oder mehreren Freiheitsgraden während
des Arbeitsvorgangs zu verstellen bzw. zu verschwenken. Während Itei Itekannten
Vorrichtungen es nur möglich war. die Drehpunkte für die Bewegung des Handstücks
möglichst weit itt die Nähe des Mundes zu verlegen. wird bei der Erfindung dieser
Verschwenkungspunkt unmittelbar an den Zahn selbst verlegt.
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I)ie Erfindung kann mit Vorteil auch für die Her stellung von zahntechnischen
Arbeiten Verwendung finden.
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Die Erfindung läßt sich in verschiedener Weise ausführen. Sie ist
itt der Zeichitung in einem Ausführungsbeispiel, schematisch dargestellt, veransehaulicht,
und zwar zeigt Abb. 1 die Lager- und Führungsvorrichtung mit dem Werkzeug in Seitenansicht
und an einem im Munde befestigten Halteglied angebracht.
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Abb. 2 zeigt im Grundriß lediglich die Kreisbogenführungen schematisch
in der Grundstellung, also vor Ansetzen des Werkzeugs am Zahn.
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Abb. 3 zeigt in einem Schnitt naelt Linie III-III der Abb. I, in
Richtung der Pfeile, die Ansicht auf die Querverstellung und zusätzliche Kreisbogen
verstellung.
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Abb. 4 zeigt einen Schnitt nach Linie IV-IV der Abb. 1 auf die Kreisbogenschienen,
in Richtung der Pfeile gesehen; Abb. 5 zeigt die Anordung einer Lehre auf der die
Querverstellung ermöglichenden Kreisbogenschiene zur Einstellung des Werkzeugs in
Grundstellung.
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Abb. 6 zeigt schematisch, in Richtung auf den Mund geschen. das an
dem Ansatzpunkt der Behandlungsstelle gedachte Koordinatensystem.
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Erfindungsgemäß ist das Werkzeug 1 an dem Ansatzpunkt 2 der Behandlungsstelle,
also eines Zahnes 3 einer Zahnreihe, in zwei oder mehreren Freiheitsgraden verstellbar.
Denkt man sich beispielsweise. wie in Abb. 6 gezeigt, in Richtung auf den Mund von
vorn gesehen. an diesem Ansatzpunkt 2 ein quer zum Mund verlaufendes Koordinatensystem
mit der Ordinate o und der Abszisse a verlegt. so ist erfindungsgemäß das Gesamtgestell
für die Lagerung und Fuhrung des Werkzeugs 1 in folgenden drei Freiheitsgraden verstellbar,
und zwar sowohl um die Ordinate o als auch um die Abszisse a als gedachte Symmetrieachse
drehbar, und schließlich ist es auch um eine in dem Koordinatenmittelpunkt s lotrecht
zum Koordinatensystem gedachte Symmetrieachse drehbar.
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Diese Verstellbarkeit der Lager- und Führungsvorrichtung und damit
indirekt auch des Werkzeugs wird dadurch erreicht, daß unter Beibehaltung des Ansatzpunkts
2 als gemeinsamen Mittelpunkt das in senkrechter Richtung auf der Kreisbogenschiene
4 schwenkbare Werkzeug an mindestens in zwei verschiedenen Ebenen verstellbaren
Halte- und Führungselementen, und zwar um die Achse 5, drehbar und auf der Kreisbogenschiene
6 in horizontaler Richtung verschwenkbar ist.
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Zu diesem Zweck haben die Bögen der Elemente 4 und 6 in dem Ansatzpunkt
des Werkzeugs einen gemeinsamen Krümmungsmittelpunkt; d. h. die verlängerten, gedachten
Achsen, und zwar der gedachte Radius 4a der Kreisbogenschiene 4 bzw. die verlängerte
Symmetrieachse 5a der Drehachse 5 bzw. der gedachte Radius 6a der Kreisbogenschiene
@ (Abb. 2) schneiden sich in dem Ansatzpunkt 2.
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Das Werkzeug 1. das in beliebiger Weise auf seiner Verlangerung 1a
mit einer Antriebsvorrichtung verbunden ist, ist in einem auf der Kreisbogenschiene
4 verschiebbar und feststellbar aufgesetzten Haltestuck 7 gelagert, und zwar in
der Hülse 8 in senkrechter Richtung verstellbar und feststellbar.
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Die Haltestange 8a tragt die Befestigungsschelle 9. in der gegebenenfalls
das Werkzeug 1 verschiebbar sein kann.
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Die Kreisbogenschiene 4 ist auf einem Kreissegment 10 in der Querrichtung
zum Mund verstellbar, wobei das Segment mit einer Skala 11 versehen sein kann. Das
Kreissegment 10 ist längs in Richtung auf den Mund mit seiner Gleitschiene 12 in
einer Fuhrung 13 verschiebbar und feststellbar. Die Führung 13 ist ihrersetts auf
einer Querschiene 14 befestigt, in der ein Schieber 15 verschiebbarist. Der Schieber
15 nebst Querschiene 14 sitzt auf der in dem Lager 16 drehbaren Achse 5.
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Das Kreisbogensegment 10 hat als Mittelpunkt die Achse 5. Das Lager
16 ist andererseits mittels eines Führungsstücks 18 auf der Kreisbogenschiene 6
verschiebbar und feststellbar.
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Durch diese Ausbildung wird auch noch durch Verstellung der Kreisbogenschiene
4 auf dem Kreissegment 10 eine zusätzliche Winkeleinstellung zu der Querschiene
14 ermöglicht. Die Querschiene 14 andererseits ermöglicht eine waagerechte Verschiebung
der oberen Kreisbogenschiene 4 zusätzlich zu der waagerechten Verschwenkung auf
der Kreisbogenschiene 6.
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Der so ausgebildete Gesamthalter ist mit Hilfe des Haltestücks 19
um den Zapfen 20 eines Schiebers 21 drehbar, der auf der Schiene 22 in der Längsrichtung
vor dem Munde verschiebbar ist. Dadurch, daß die Schiene 22 um eine senkrechte Achse
23 mittels des Lagers 24 drehbar ist, ist es möglich. den Gesamthalter nicht nur
längs zu verschieben, sondern auch noch in verschiedenen Winkelstellungen zur Behandlungsstelle
einzustellen. Der Gesamthalter einschließlich der Stellschiene 22 kann nun entweder
an einem Grundgestell oder auell au einem unmittelbar im Munde an der zu behandelnden
Zahnreihe befestigten Halteglied 25 befestigt sein. Beispielsweise kann die .Achse
23, die n Fol-m cincl~ Schiene 23a verlängert ist. in einer Führung 26 in senkrechter
Richtung verstellbar sein, die ihrerseits wieder auf einer kreisbogenförmigen Schiene
27, die außerhalb des Mundes um das Gesicht herumläuft, verschiebbar sein kann.
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Diese Schiene kann dann ebenfalls in senkrechter Richtung bei 2S
und in xvaagerecllter Richtung um die Achse 29 verstellbar und feststellbar sein.
Es ist schließlich möglich, die Schiene 27 auch in der Querrichtung um eine Achse
30 drehbar anzuordnen.
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In Abb. 4 ist noch veranschaulicht, daß zum Zweck der Nachprüfung
und genauen Einstellung der Verschwenkung um die Achse 5 ein Zeiger 31 vorgesehen
sein kann. der auf einer Skala 32 die Winkeleinstellung anzeigt.
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In Abb. 5 ist ferner veranschaulicht, daß auf die Kreisbogenschiene
6 zur Einstellung des Werkzeugs in Grundstellung noch eine Lehre 33 aufgesetzt werden
kann, die bis zum Ansatzpunkt 2 ragt (s. auch Abb. 2, in der diese Lehre strichpunktiert
dargestellt ist).
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Die Herstellung der Vorrichtung kann insbesondere aus Leichtmetall
erfolgen, wobei die Führungsschienen als eingelegte Stahlschienen ausgebildet sind.
Als Lenkungsmittel für die einzelnen Verstellmittel können außer der direkten Führung
durch die Hand gegebenenfalls Spindeln. Bowdenzüge oder auch Druckmittel, beispielsweise
Luftdruck- oder hydraulische Zylinder, Verwendung finden. Gegebenenfalls können
auch Fühlschrauben angewandt werden, die eine Abstufung des maximalen Arbeitsdrucks
ermöglichen.
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Wie in der Zeichnung dargestellt, sind für alle Stellmittel Feststellschrauben
vorgesehen, durch die es moglich ist, jedes Führungsteil auf der Führungsschiene
nach der Verstellung festzustellen.
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Die Ausgestaltung der Befestigungsschiene, welche das ganze Gerät
trägt, kann beliebig sein.
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Sie kann insbesondere nur an den Zahnhälsen Anlage finden und vermittels
eines Bindemittels befestigt werden. Es ist aber auch möglich, das Gerät durch Scharnierschienen,
Klemmschienen od. dgl. an den Zahnreihen zu befestigen. Es ist auch
möglich,
das Gerät durch Scharnierschienen, Klemmschienen od. dgl. an den Zahnreihen zu befestigen.
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Es ist auch möglich, zum Zweck der Verstellbarkeit und richtigen Einstellung
für die verschiedenen Stellmittel Anschläge vorzusehen, um das Ausmaß der Vorstellung
gegebenenfalls zu begrenzen. Auch können auf allen Führungsschienen, insbesondere
auf den Kreisbogenschienen, Skalen vorgesehen sein.