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Artikulator
Gegenstand des Patentes 845 236 ist ein Artikulator mit
einer beweglichen und einer festen Grundplatte zum Befestigen von Gebißnachbildungen,
wobei die feste Grundplatte zwei Träger aufweist, gegen welche sich zwei mit der
beweglichen Grundplatte verbundene Leitstücke abstützen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitstücke je zwei Leitflächen besitzen und die Trägerenden an den Abstützstellen
je zwei eine V-förmige Auflage bildende Schneiden aufweisen, die dazu bestimmt sind,
mit je einer der Leitflächen zusammenzuarbeiten. Es hat sich nun gezeigt, daß der
Artilrulator dadurch wesentlich verbessert werden kann, daß die Leitflächen zylindrisch
und konkav gestaltet werden, wobei jede derselben ein Paar von sich unter einem
Winkel von mehr als I200 schneidenden Ebenen berührt und wenigstens über den größten
Teil ihrer Breite eine vom Grund nach außen abnehmende Krümmung hat.
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Die Zeichnung stellt eine Ausführungsform des Artikulators gemäß
der Erfindung und einige Detailvarianten dieser Ausführungsform dar.
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Fig. I ist ein vertikaler Schnitt längs der Linie I-I der Fig. 2;
Fig. 2 ist eine Draufsicht des Artikulators; Fig. 3 ist eine Draufsicht eines der
Leitstücke in einem größeren Maßstab; Fig. 4 ist ein Querschnitt desselben, und
die Fig. 5 bis 7 sind der Fig. 4 ähnliche Querschnitte von Varianten eines der Leitstücke.
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Die feste Grundplatte 50 weist auf ihrer Unterseite in den Ecken
eines Dreieckes angeordnete Ringwülste 5I auf, von welchen in jedem ein Gummifüßchen
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eingesetzt ist. Sie ist an ihrem hinteren Ende mit zwei senkrecht
stehenden Stützen 53 und 54 versehen, an deren oberen Enden je zwei senkrecht zueinander
stehende, eine V-förmige Auflage bildende Schneiden 55 und 56 bzw. 57 und 58 angeordnet
sind. Die Schneiden 55 und 57 sind gegen das Vorderteil der festen Grundplatte 50
hin geneigt und schließen mit deren Ebene einen Winkel von ungefähr 35° ein: In
der Mitte des Vorderteiles der festen Grundplatte 50 ist ein Führungsstück 59 angegossen,
dessen konkave, auf drei Seiten von einem Randwulst 60 umgebene Führungsfiäche 6I
auf beiden Seiten je eine von zwei sich unter einem Winkel von etwa 1500 schneidenden
Ebenen berührt, deren Schnittgerade in einer Parallelebene zu denjenigen Ebenen
liegt, die durch die Schneiden 55 und 56 bzw. 57 und 58 gebildet werden.
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Die untere Schraube 62 mit dem Kopf 63 und die Mutter 64 dienen der
Befestigung des unteren Teiles einer Gebißnachbildung, während die in Draufsicht
dreieckige Verdickung 65 der Grundplatte 50 dazu bestimmt ist, in eine entsprechende
Ausnehmung auf der Unterseite der Gebißnachbildung einzugreifen, um so die Stellung
des Unterteiles der Gebißnachbildung gegenüber der Grundplatte 50 zu fixieren.
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In Schenkeln 66 an der Hinterseite einer Oberplatte 67 sind zwei
Achsbolzen 68 drehbar gelagert, die einen Sechskantkopf 69 sowie einen abgesetzten,
mit Gewinde versehenen Teil 70 besitzen. Diese Bolzenteile 70 sind in einen seitlichen
Schenkel von U-förmigen Tragstücken 71 eingeschraubt und mit diesen fest verbunden.
An diesen Tragstücken sind Leitstücke 72 wegnehmbar befestigt. Sie haben zu diesem
Zweck auf der Oberseite ein Gewindeloch 73, in welches eine Schraube mit randriertem
Kopf 75 eingreift, die durch eine Bohrung im Mittelteil der Tragstücke 7I hindurchgeht.
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Die in den Fig. 3 und 4 in größerem Maßstab gezeigten Leitstücke
72 stützen sich gegen die Schneiden 55 und 56 bzw. 57 und 58 der Stützen 53 und
54 ab. Jedes von ihnen weist zwei Leitflächen auf, nämlich eine nach vorn unten
gerichtete Leitfläche76, die in den meisten Betriebszuständen an der Schneide 56
bzw. 58 anliegt, und eine nach hinten unten gerichtete Leitfläche 77, die auf der
Schneide 55 bzw. 57 aufliegt. Diese Leitflächen sind zylindrisch und konkav. Jede
derselben berührt ein Paar von sich unter einem Winkel a (Fig. 3) bzw. b (Fig. 4)
von mehr als I40" schneidenden Ebenen. Jede hat eine vom Grund nach außen abnehmende
Krümmung (also einen vom Grund nach außen zunehmenden Krümmungsradius).
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Im Beispiel der Fig. 3 und 4 setzt sich jede der beiden Leitflächen
76 und 77 aus zwei ebenen Flächenabschnitten und einer zylindrischen, gekrümmten,
tangential in die ebenen Flächenabschnitte übergehenden Übergangsfläche 78, 79 zusammen.
Die Übergangsflächen 78, 79 können einen konstanten Krümmungsradius haben. Die Erzeugenden
der Leitflächen 76, 77 bilden unter sich denselben Winkel wie das Paar von Schneiden,
mit- denen sie zusammenarbeiten, und dieser Winkel beträgt im gezeigten Beispiel
900. Die Paare von Schneiden 55, 56 und 57, - 8 liegen in Parallelebenen, und die
Erzeugenden der Leitflächen des einen Leitstückes sind zu den entsprechenden Erzeugenden
der Leitflächen des anderen Leitstückes ebenfalls parallel. Der Winkel a braucht
nicht gleich groß zu sein wie der Winkel b.
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An Stiften 80, 8I, die am unteren Ende eines der Schenkel der beiden
Tragstücke 71 bzw. an den Stützen 53, 54 befestigt sind, hat man Zugfedern 82 angehängt;
diese beiden Federn 82 und das Eigen gewicht des beweglichen Teiles des Artikulators
bewirken, daß im Ruhezustand, der in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, die Leitstücke
72 mit dem Grund ihrer Leitflächen 76, 77 gegen die Schneiden 55 bis 58 angedrückt
werden.
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Am vorderen Teil der oberen Platte 67 erstreckt sich in einer senkrechten
Symmetrieebene und in einer zur Ebene der Platte 67 senkrechten Richtung eine Bohrung
83 und durch diese hindurch ein in Axialrichtung verschiebbarer Fühlstift 84, der
auf einem Teil seiner Länge abgeflacht ist, wie in 85 angedeutet. Eine Schraube
86 mit randriertem Kopf 87 gestattet, den Fühlstift 84 in der Bohrung 83 zu blockieren.
Die Spitze, d. h. das untere Ende 88 des Fühlstiftes 84, ist konisch und zuäußerst
mit einer Abrundung versehen und stützt sich auf der Fläche 6I ab.
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Wie an der unteren Platte 50, sind auch an der oberen Platte 67 dreieckige
Verdickungen 89 vorgesehen. Diese sowie die Schraube go mit dem Kopfgl und die Mutter
92 dienen zur Befestigung der oberen Hälfte einer Gebißnachbildung, ähnlich wie
oben für die untere Hälfte beschrieben.
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Der erfindungsgemäße Artikulator dient dazu, den oberen und den unteren
Teil von Gebißnachbildungen derart gegeneinanderzubewegen, wie dies in bezug auf
den Ober- und den Unterkiefer bei Kaubewegungen der Fall ist. Die obere und die
untere Gebißnachbildung werden in die obere Platte 67 bzw. in die untere Platte
50 übereinander eingespannt, so daß die obere und die untere Zahnreihe in normaler
Lage aufeinanderzuliegen kommen. Die gegenseitigen Grundbewegungen, die mit dem
erfindungsgemäßen Artikulator möglich sind, sind die folgenden: Die Sagittalbewegung
wird dadurch hervorgerufen, daß die obere Platte 67 senkrecht zur Achse der Achsbolzen
68 nach hinten gestoßen wird. Der Grund 79 der beiden Leitstücke 72 stützt sich
während der ganzen Bewegung auf die Schneiden 55 und 57 ab, während der Fühlstift
84 sich vermittels seiner Spitze 88 auf dem Grund der Stützfläche 6r bewegt. Ist
diese Stützfläche so ausgebildet, daß sich deren Grund, der durch eine schmale,
gekrümmte Übergangsfläche zwischen zwei seitlich und längs geneigten, ebenen Flächenabschnitten
befindet, parallel zu den Ebenen der Paare 55, 56 und 57, 58 von Schneiden erstreckt,
so verbleiben die beiden Platten 50, 67 ebenfalls parallel zueinander, und die obere
Platte 67 verschiebt sich entsprechend dem Neigungswinkel des Grundes der Fläche
6I und demjenigen der Schneiden 55 und 57 nach hinten oben. Wird eine gleichzeitige
Drehung um die Achsbolzen 68 gewünscht, so kann die Führungsfläche 6I so ausgebildet
sein, daß deren Grund nicht parallel zu den Schneiden 55 und 57 verläuft. Ist beispielsweise
der Neigungswinkel dieses Grundes größer als derjenige der Schnei-
den
55 und 57, so hebt sich der Vorderteil der oberen Grundplatte beim Nachhintenschieben,
so daß gleichzeitig eine Verdrehung der Platte gegenüber der unteren im Gegenuhrzeigersinn
stattfindet. Teil 59 könnte in der Platte 50 wegnehmbar eingesetzt sein, so daß
das Maß und der Sinn dieser Drehung beliebig gewählt werden können. Er könnte auch
um eine zu den Achsbolzen 68 parallele Achse verschwenkbar montiert sein, so daß
die Neigung beliebig einstellbar wäre.
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Die Transversalbewegung wird dadurch eingeleitet, daß man aus der
Ruhelage heraus auf eines der Tragstücke für die Leitstücke 72 einen Druck in Längsrichtung
der Achsbolzen 68 ausübt. Die obere Platte 67 verschiebt sich dabei gegenüber der
unteren, 50, einmal in seitlicher Richtung, bei gleichzeitiger Vergrößerung ihres
Abstandes von der Grundplatte 50 entsprechend der Größe des Winkels b der Leitflächen
77 sowie der geneigten Abschnitte der Stützfläche 6I. Sind diese Winkel untereinander
gleich, so bleiben während der Abstandsvergrößerung die Platten 50 und 67 zueinander
parallel. Sind diese Winkel auch noch teilweise voneinander verschieden, so erfolgt
eine gleichzeitige Verschwenkung der Platte 67 gegenüber der Grundplatte 50. Die
Art und das Maß dieser Verschwenkung kann durch die Wahl der verschiedenen Winkel
bestimmt werden. Gleichzeitig erfolgt aber durch das Aufliegen der Leitflächen 76
auf den Schneiden 56 und 58 eine Verschiebung der oberen Grundplatte nach hinten,
wobei diese Verschiebung darin eine lineare ist, wenn der Winkel a für die Leitflächen
76 der beiden Leitstücke gleich groß ist. Durch eine verschiedene Wahl dieses Winkels
für beide Leitstücke kann noch zusätzlich die obere Platte gegenüber der unteren
um eine Vertikalachse verdreht werden. Daraus ist ersichtlich, daß bei geeigneter
Wahl des Winkels zwischen den Führungsflächen mit der Bewegung nach der Seite hin
und nach oben eine Schraubenbewegung kombiniert werden kann.
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Schließlich besteht noch die Möglichkeit der Diagonalbewegung, welche
so hervorgehoben wird, daß entweder nur eines der Leitstücke 72 nach hinten verschoben
wird oder aber beide Leitstücke um einen ungleichen Betrag nach hinten verschoben
werden. Nimmt man an, daß in der Zeichnung (Fig. 2) nur das untere Leitstück 72
nach hinten verschoben werde, so verdreht sich dieses Leitstück um ein sich je nach
der jeweiligen Aufstützstelle des anderen Leitstückes 72 auf der Stütze 54 änderndes
Zentrum. Die Übergangsflächen 79 der beiden Leitstücke verdrehen sich gegenüber
den Schneiden 55 und 57, so daß die obere Platte 67 gleichzeitig gehoben, verdreht
und verschwenkt wird.
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Gegenüber dem im Hauptpatent beschriebenen Artikulator ist an dem
oben beschriebenen besonders interessant, daß die Leitflächen nicht lediglich durch
zwei sich schneidende, ebene Flächenabschnitte gebildet werden, sondern daß im einfachsten
Fall zwischen zwei solchen ebenen Flächenabschnitten eine gekrümmte Übergangsfläche
vorgesehen ist. Die Wichtigkeit dieses Merkmales ist wohl nur den Spezialisten in
der Zahnprothesenanfertigung ohne weiteres ersichtlich. Um den Rahmen einer Patentbeschreibung
nicht zu sprengen, sei lediglich erwähnt, daß es auf diese Weise gelingt, auf den
Gebißnachbildungen Kauflächen zu erhalten, die im Querschnitt nicht mehr zackig,
sondern eher sinoidal verlaufen. Es wird dadurch die sogenannte Bewegungskapazität,
d. h. die Summe der Bewegungsmöglichkeiten des Unterkiefers auf freier Artikulationsbahn,
noch weiter vergrößert. In dieser Hinsicht ist besonders die Ausbildung der Leitfläche
77 von großer Bedeutung, während diejenige der Leitfläche 76 an Bedeutung zurücksteht.
Auch wird sich in den meisten Fällen die krumme Übergangsfläche 78 auf eine sehr
geringe Breite des Leitstückes erstrecken.
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In den Fig. 5, 6 und 7 sind an Hand von Querschnitten durch Ersatzleitstücke
verschiedene Varianten für die Ausbildung der wichtigeren Leitfläche77 gezeigt,
die in jedem Fall zylindrisch und konkav ist, dabei ein Paar von sich unter einem
Winkel von mehr als I20° schneidenden Ebenen berührt und wenigstens über den größten
Teil ihrer Breite eine vom Grund nach außen abnehmende Krümmung hat. Im Beispiel
der Fig. 5 ist ein Leitstück 93 vorgesehen, dessen Leitfläche 94 im Querschnitt
durch eine Hyperbel dargestellt wird. Wie im Hauptausführungsbeispiel, ist diese
Leitfläche in bezug auf eine Ebene symmetrisch. Sie ist vollständig gekrümmt und
berührt an ihren seitlichen Rändern ein Paar von Ebenen, die sich unter einem Winkel
c schneiden, der größer ist als 1200.
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Im Beispiel der Fig. 6 wird die Leitfläche 96 des Leitstückes 95
durch einen Abschnitt einer Parabel dargestellt, wobei aber die Symmetrie nicht
mehr vorhanden ist. Die Leitfläche 96 dieses Leitstückes 95 berührt an ihren seitlichen
Rändern zwei Ebenen, die sich unter einem Winkel d schneiden, der wieder größer
ist als 1200.
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Im Beispiel der Fig. 7 ist das Leitstück 97 mit einer Leitfläche
98 versehen, die im Querschnitt durch eine Linie dargestellt wird, die mathematisch
kaum bestimmbar ist. Sie erfüllt aber die obenerwähnten Bedingungen, indem der Krümmungsradius
vom Grund gegen außen hin nach beiden Seiten bis knapp in die Nähe von zwei seitlichen
Wülsten 99 zunimmt, wo die Tangenten sich unter einem Winkel e > I20° schneiden,
wobei natürlich der Übergang IOO einen sehr kleinen Krümmungsradius hat.
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Auch die Ausbildung der Stützfläche 61 ist nicht von erstrangiger
Bedeutung, da bei gewissen Arbeitsvorgängen der Fühlstift 84 überhaupt nicht gebraucht
wird. Hieraus geht auch hervor, daß der Teil 59 der unteren Platte 50 und derjenige
Teil der Platte 67, in welchem der Stift 84 geführt ist, unter Umständen ganz wegfallen
könnten, wodurch aber die Verwendbarkeit des Artikulators stark eingeschränkt würde.