ES1264685U - Sistema de conexión de contacto permanente entre herramienta de accionamiento y tornillo de fijación para prótesis dentales - Google Patents
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Abstract
Sistema de conexión de contacto permanente entre una herramienta de accionamiento y un tornillo de fijación para prótesis dentales, donde la herramienta de accionamiento (6.4) comprende un vástago (3.1) que incorpora una superficie troncocónica y una protuberancia en forma de cruz (3.2), estando el sistema caracterizado porque los vástagos (3.3) presentan una sección romboidal y están delimitados en su largo por una superficie esférica (3.4), de modo que el centro geométrico de la cruz (3.2) y de la superficie esférica (3.4) coinciden en su posición, y los dos centros (3.2, 3.4) a su vez se sitúan en el eje de la herramienta (6.2).
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema de conexión de contacto permanente entre herramienta de accionamiento y tornillo de fijación para prótesis dentales
Sector de la técnica
El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector de la odontología - implantología, centrándose concretamente en el ámbito de los implantes dentales y en particular en las estructuras realizadas por colado convencional, sustracción (CAD-CAM fresado) o adición (SLM, DMLS), o piezas fabricadas en serie. En cualquier caso todas ellas van atornilladas sobre implantes dentales.
Objeto de la invención
El objeto de la presente invención se refiere a un sistema de conexión entre dos piezas; una herramienta de accionamiento, y un tornillo de fijación de prótesis dental. Este sistema de conexión está concebido para asegurar un perfecto acoplamiento entre herramienta y cabeza de tornillo, incluso cuando los ejes de ambos componentes no están totalmente alineados, permitiendo inclinaciones de la herramienta, respecto del eje de la cabeza del tornillo, de hasta 30°. El diseño especial de la geometría de la conexión entre herramienta y tornillo permite que se pueda aplicar el mismo par de apriete independientemente del ángulo que formen el eje del tornillo y el eje de la herramienta de accionamiento.
El sistema incorpora ventajas para mejorar la seguridad del sistema de atornillado, al mismo tiempo que permite corregir un gran número de problemas; aumentar la durabilidad, aportar soluciones para resolver problemas estéticos y funcionales, disminuir la probabilidad de que la herramienta se desacople de la cabeza del tornillo durante su uso y aumentar la flexibilidad de uso.
Antecedentes de la invención
Existen actualmente documentos de patente donde se describen sistemas que permiten el atornillado de un tornillo de fijación cuando el eje de accionamiento de la herramienta y el tornillo no están alineados. Algunos de estos documentos de patente se citan a continuación. 1.- Sistema hexalobular derivado de sistema torch normalizado; Presentado en la patente ES 2 665548 T3, donde la reivindicación 1 de dicha patente expone lo siguiente:
“Reivindicación 1. Tornillo (P) para un pilar dinámico de implantología dental, comprendiendo el tornillo (P) una cabeza (P-1, P-11) con forma cilíndrica y un cuerpo que tiene una rosca y una forma semiesférica en su parte inferior, teniendo la cabeza (P-1, P-11) del tornillo (P) una parte interna (P-1-A, P-11-A) con forma hembra hexalobular, con un centro circular y seis depresiones y seis cumbres alternadas sobre la periferia, estando el tornillo (P) caracterizado porque la parte interna con forma hexalobular se presenta según la norma ISO 10664, con
a. un diámetro externo (DE-1) que varía de 1,8 mm a 2,7mm en diámetro,
b. un diámetro interno mayor (DIMA-1) que varía de 1,3 a 2,4 mm,
c. un diámetro interno menor (DIME-1) que varía de 1,0 a 2,0 mm,
d. una altura interna (AI-1) que varía de 0,5 a 1,5mm,
e. un radio de la depresión (RDP-1) que varía de 0,15 a 0,35 mm,
f. un radio de la cumbre (RCP-1) varía de 0,15 a 0,35 mm,
de modo que la forma hexalobular situada en la parte interna permite una
inclinación de entre 0° y 35° para la
aplicación de un par de apriete con un destornillador”
2. - Sistema hexalobular rehundido curvo cóncavo-convexo; Presentado en la patente ES 2577 509 T3, donde la reivindicación 2 de dicha patente expone lo siguiente:
“Reivindicación 2. Cabeza de tornillo (1) para su uso con una herramienta de acoplamiento según la reivindicación 1, dicha cabeza comprende un rehundido (3) que presenta un fondo y una pluralidad de proyecciones axiales (4) curvo-convexas con una sección transversal que decrece hacia el interior del rehundido (3) y que termina justo antes de dicho fondo, dichas proyecciones axiales (4) quedan circunferencialmente separadas entre sí por una distancia mayor que la distancia de la anchura máxima de dichas proyecciones axiales (4).”
3. - Sistema octogonal semiesférico; Presentado en la patente ES 2 577 509 T3, donde las reivindicaciones 7 y 3 de dicha patente exponen lo siguiente:
“Reivindicación 3. El destornillador de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde la forma poligonal es una forma octogonal. ”
“Reivindicación 7. Un miembro de tornillo para sujetar estructuras dentales a implantes dentales, que comprende una parte (31) roscada en un primer extremo y una cabeza (32) de miembro de tornillo con un rebaje (33) en un segundo extremo para recibir una porción de punta del destornillador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dicho rebaje tiene una sección trasversal en forma sustancialmente poligonal en un plano radial con al menos una primera y una segunda diagonales (38, 39), que se extienden perpendicularmente a dos lados opuestos del polígono, respectivamente, en donde dicha primera diagonal (38) es más grande que dicha segunda diagonal (39), en donde la relación entre la primera diagonal (38) y la segunda diagonal (39) están seleccionadas en el intervalo de 1,2 a 1,3. 45”
4. - Sistema poligonal cónico; Presentado en la patente ES 2 551 863 T3, donde la reivindicación 3 de dicha patente expone lo siguiente:
“Reivindicación 3. Combinación, según cualquier reivindicación anterior, en la que el extremo apical del orificio del tornillo es cónico (330), teniendo el punto más ancho en el extremo apical de los rebajes (350).”
5. - Sistema poligonal basado en la holgura entre herramienta y tornillo: Presentado en la patente PCT/ES2016/000104, donde la reivindicación 1 expone lo siguiente:
“Reivindicación 1. Tornillo y herramienta de accionamiento para implantología dental; comprendiendo: uno de ellos, una cabeza dentada (21). Redondeada, con una serie de dientes (22) distribuidos periféricamente; y el otra, un alojamiento prismático (13) con una pluralidad de canales (14) longitudinales distribuidos en su periferia; siendo el número de canales igual o mayor que e I número de dientes (22) de la cabeza dentada (21) y preferiblemente múltiplo del mismo; caracterizado porque dichos canales (14) longitudinales presentan una anchura mayor que los dientes (22) correspondientes, de modo que en la posición de acoplamiento del tornillo con la herramienta de accionamiento, la cabeza dentada (21 ) está posibilitada de un giro relativo de una determinada amplitud (a) dentro del alojamiento prismático (13) y respecto al eje geométrico del tornillo, entre:"
Sin embargo, ninguna de estas invenciones se basa en un contacto permanente entre la cabeza del tornillo y la herramienta de accionamiento.
La presente invención soluciona este problema, donde el contacto permanente se produce gracias a un diseño particular de la geometría de la conexión entre la cabeza de tornillo y la herramienta de accionamiento. Este contacto permanente garantiza que se pueda aplicar el mismo par de apriete independientemente del ángulo que formen el eje del tornillo y el eje de la herramienta de accionamiento, algo que no se produce en ninguno de los sistemas descritos anteriormente debido a las geometrías de las que están provistos.
Explicación de la invención
La presente invención tiene por objeto una herramienta de accionamiento para su uso con una cabeza de un tornillo, tal que permita actuaciones de la herramienta sobre la cabeza del tornillo, tanto en operaciones de enroscado como de desenroscado, aun cuando la herramienta no esté alineada con el eje de dicha cabeza, pudiendo llegar a formar con la misma ángulos de hasta 30°.
Otro objeto de la invención es una cabeza de tornillo capaz de ser accionada con una herramienta de accionamiento que permita aplicar el mismo par de apriete independientemente del ángulo que forman el eje de la cabeza del tornillo y el eje de la herramienta, tanto para el enroscado como para el desenroscado del mismo, sin riesgo de que se produzcan deterioros en estos componentes.
La herramienta de accionamiento comprende un vástago caracterizado por una superficie troncocónica y una protuberancia adyacente en forma de cruz, en donde los vástagos de la cruz presentan una sección sustancialmente romboidal, y están delimitados en su largo por una superficie esférica, de modo que el centro geométrico de la cruz y de la superficie esférica coinciden en su posición y estos, a su vez, se sitúan en el eje de la superficie troncocónica de la herramienta.
Por su parte, la cabeza del tornillo comprende un rehundido caracterizado por que presenta en la parte más interna un taladro troncocónico, y en su parte más externa un taladro cilíndrico con cuatro cortes tetraédricos, paralelos al eje del taladro y situados en su perímetro, separados entre sí por un ángulo de 90°, dispuestos conjuntamente en forma de cruz.
Breve descripción de los dibujos
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos donde con carácter ilustrativo, y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1: Muestra una vista en alzado de la cabeza del tornillo.
Figura 2: Muestra una vista en planta de la cabeza del tornillo.
Figura 3: Muestra una vista en perspectiva de la cabeza del tornillo.
Figura 4: Muestra una vista en planta de la punta de la herramienta de accionamiento.
Figura 5: Muestra una vista en alzado de la herramienta de accionamiento.
Figura 6: Muestra una representación en perspectiva de la herramienta de accionamiento. Figura 7: Muestra una representación en perspectiva del acoplamiento entre la herramienta de accionamiento y la cabeza del tornillo.
Figura 8: Muestra una vista en sección longitudinal de la herramienta de accionamiento y la cabeza del tornillo, mostrándose el acoplamiento entre ambos elementos.
Figura 9: Muestra una representación geométrica en alzado de una cruceta Cardan.
Figura 10: Muestra una representación geométrica en alzado de una herramienta de accionamiento de la invención.
Figura 11: Muestra una representación geométrica en alzado de una superposición de la cruceta Cardan de la figura 9 con la herramienta de accionamiento de la figura 10, mostrada en superficie rallada.
Figura 12: Muestra una representación en perspectiva de la cruceta Cardan.
A continuación se facilita un listado de las referencias empleadas en las figuras:
1.1. Taladro cilíndrico.
1.2. Cortes tetraédricos.
3.1. Cilindro.
3.2. Cruz.
3.3. Vástagos.
3.4. Esfera.
6.1. Eje de la cabeza del tornillo.
6.2. Eje de la herramienta.
6.3. Cabeza del tornillo.
6.4. Herramienta de accionamiento.
6.5. Ángulo entre el eje de la cabeza del tornillo y el de la herramienta.
Descripción de una forma de realización preferente
La presente invención se refiere a un sistema de conexión de contacto permanente entre una herramienta de accionamiento y un tornillo de fijación para prótesis dentales.
A continuación se describen dichos componentes y como se produce la interacción entre ellos al trabajar conjuntamente:
Cabeza del tornillo:
Tal y como se representa en las figuras 1 a 3, la cabeza del tornillo (6.3) comprende una geometría de accionamiento que está constituida por:
- Un taladro cilíndrico (1.1), dispuesto coaxialmente con el eje del tornillo, y
- Unos cortes tetraédricos (1.2), dispuestos perimetralmente en torno al taladro cilíndrico (1.1) coaxial, y que son paralelos al eje de la cabeza del tornillo.
Herramienta de accionamiento (6.4):
Según se representa en las figuras 4 a 6, la geometría de contacto de la herramienta de accionamiento (6.4) con la cabeza del tornillo (6.3) está conformada por la intersección de tres superficies geométricas:
- Un cilindro (3.1): este conforma el núcleo principal de la herramienta.
- Una cruz (3.2): está formada por cuatro vástagos (3.3), que están inscritos dentro del cilindro (3.1). El centro de la cruz (3.2) coincide con el eje del cilindro (3.1).
- Una esfera (3.4): esta superficie delimita la extensión de los vástagos que conforman la cruz. El centro de la esfera coincide con el centro de la cruz.
Interacción entre la herramienta de accionamiento (6.4) v la cabeza de tornillo (6.3):
Para una mejor comprensión del modo trabajo entre la herramienta (6.4) y el tornillo se deben tener en cuenta las siguientes premisas:
- El centro de rotación sobre el cual se produce la desalineación entre el eje de la herramienta (6.2) y el eje de la cabeza del tornillo (6.1) es el centro de la cruz (3.2), que es el mismo que el de la esfera (3.4) que delimita el largo de los vástagos (3.3). Esto se representa en la figura 8.
- Al producirse una rotación de 360° en torno al eje del tornillo (6.1) de una herramienta que forma cierto ángulo (6.5) con él, se produce un movimiento de precesión.
- Este movimiento de precesión se describe mediante cuatro situaciones singulares situadas a 0°, 90°, 180° y 270° respecto al origen de rotación. La transición de una posición singular a otra describe el movimiento del punto de contacto de los vástagos (3.3) en cruz de la herramienta a lo largo de los cortes tetraédricos (1.2) de la cabeza del tornillo.
- La interferencia mecánica entre la herramienta (6.4) y la cabeza del tornillo (6.3) es lo que produce la transmisión de movimiento.
- El área de la sección de la interferencia mecánica es proporcional al par de apriete máximo admisible del sistema.
Así pues, por lo expuesto anteriormente el modo de trabajo del sistema comprende las siguientes características:
El área de la superficie de contacto entre herramienta (6.4) y la cabeza del tornillo (6.3) a lo largo de un ciclo de rotación completo de 360° es siempre la misma. Independientemente del ángulo (6.5) que formen el eje de la cabeza del tornillo (6.1) y el eje de la herramienta (6.2).
A lo largo de un ciclo completo de rotación de 360° solo se produce un desplazamiento del punto de contacto entre la herramienta (6.4) y la cabeza del tornillo (6.3). Es decir, que los vástagos (3.3) en cruz de la herramienta (3.3) se desplazan a lo largo de los cortes tetraédricos (1.2) de la cabeza del tornillo (6.3).
Cabe destacar que en ninguno de los sistemas descritos en los documentos de patente citados anteriormente dentro del ámbito de aplicación de la odontología-implantología cumple con las características de trabajo aquí descritas. El modo de trabajo de estos elementos está basado en el funcionamiento de la transmisión de potencia de la junta Cardan. Este tipo de transmisión se produce sin que haya holguras entre los elementos que conforman la transmisión.
La pieza mecánica en la que se basa este tipo de transmisión es la cruceta Cardan, según se representa en la figura 9. Es de importancia constatar que la figura intrínseca que define la geometría de la herramienta de accionamiento (6.4) es dicha cruceta (figura 7). Por motivos constructivos en la fabricación y para garantizar la resistencia mecánica, la geometría final resultante de la herramienta comprende una cruz (3.2), en donde los vástagos (3.3) que forman la cruz presentan una sección sustancialmente romboidal, y están delimitados en su largo por una superficie esférica (3.4). Pero en realidad toda esta geometría esta inscribiendo en su interior una cruceta Cardan.
Gracias a esto, la cinemática del movimiento garantiza que no se produzcan holguras entre la parte transmisora y transmitida del movimiento.
Todos los documentos de patente citados anteriormente tienen en común que permiten la desalineación entre el eje de la herramienta (6.2) y el eje de la cabeza del tornillo (6.1) gracias a una holgura mecánica que permite dicha desalineación. Y esta holgura varía dependiendo del ángulo de desalineación (6.5). Por lo que ninguno de ellos puede garantizar un contacto permanente entre las superficies de intersección de la herramienta (6.4) y de la cabeza del tornillo (6.3). Es decir ninguno de los inventos anteriores puede garantizar que se pueda aplicar el mismo par de apriete en cualquier ángulo de desalineación (6.5). Por este motivo, el sistema de conexión entre herramienta y tornillo aquí presentado es diferente.
Claims (5)
1. Sistema de conexión de contacto permanente entre una herramienta de accionamiento y un tornillo de fijación para prótesis dentales, donde la herramienta de accionamiento (6.4) comprende un vástago (3.1) que incorpora una superficie troncocónica y una protuberancia en forma de cruz (3.2), estando el sistema caracterizado porque los vástagos (3.3) presentan una sección romboidal y están delimitados en su largo por una superficie esférica (3.4), de modo que el centro geométrico de la cruz (3.2) y de la superficie esférica (3.4) coinciden en su posición, y los dos centros (3.2, 3.4) a su vez se sitúan en el eje de la herramienta (6.2).
2. Sistema de conexión de contacto permanente entre una herramienta de accionamiento y un tornillo de fijación para prótesis dentales, según la reivindicación 1, caracterizado porque el tornillo de fijación tiene una cabeza (6.3) que comprende un rehundido que presenta un taladro troncocónico y un taladro cilíndrico (1.1) con cuatro cortes tetraédricos (1.2).
3. Sistema de conexión de contacto permanente entre una herramienta de accionamiento y un tornillo de fijación para prótesis dentales, según la reivindicación 2, caracterizado porque los cortes tetraédricos (1.2) son paralelos al eje del taladro.
4. Sistema de conexión de contacto permanente entre una herramienta de accionamiento y un tornillo de fijación para prótesis dentales, según la reivindicación 2, caracterizado porque los cortes tetraédricos (1.2) están situados en el perímetro del taladro cilíndrico (1.1).
5. Sistema de conexión de contacto permanente entre una herramienta de accionamiento y un tornillo de fijación para prótesis dentales, según la reivindicación 4, caracterizado porque los cortes tetraédricos (1.2) están separados entre sí por un ángulo de 90°, dispuestos conjuntamente en forma de cruz.
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