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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Führungshülse zur lösbaren Befestigung und exakten Positionierung
eines in den konisch verlaufenden Innenkanal der Führungshülse auf
zunehmenden Modellstifts.
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Eine
derartige Führungshülse wird
in der Druckschrift
DE
197 16 340 C2 beschrieben. Die Führungshülse dient zur lösbaren Befestigung
und exakten Positionierung eines Modellstiftes in einer Modellbasis,
mit dem in der Dentaltechnik beispielsweise die Stümpfe eines
zu bearbeitenden Zahnkranzes mit der Modellbasis lösbar verbunden
werden. Über
die Führungshülsen und
die Modellstifte wird also eine Verbindung zwischen dem Zahnkranz oder
den Kiefersegmenten und der Modellbasis geschaffen, auf die der
Zahnkranz oder der Zahnstumpf zur Bearbeitung aufgesteckt wird.
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Für eine hochgenaue
Bearbeitung ist auf einen festen Sitz der Modellstifte in der Führungshülse zu achten,
andernfalls ist die geforderte Präzision der zahntechnischen
Arbeit nicht gewährleistet.
Falls andererseits die Steckverbindung zu fest ist, kann es beim
Entnehmen des Stiftes aus der Führungshülse zu Verkantungen
kommen, wodurch sich der Modellstift aus dem Zahnkranz lösen kann.
Sowohl zu lockere als auch zu feste Verbindungen zwischen Modellstift
und Führungshülse, die
aus Fertigungstoleranzen oder einem ungenauen Einsetzen bzw. Entnehmen
resultieren, können
zu unbefriedigenden Arbeitsergebnissen füh ren. Hier sind zum Beispiel
Verzüge
in Wachsmodellationen zu nennen.
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In
der
DE 197 16 340
C2 wird zum Ausgleich derartiger Fertigungstoleranzen eine
Führungshülse vorgeschlagen,
die mit mindestens einem Einschnitt versehen ist. Dieser Einschnitt
reduziert die Wandstärke
der Führungshülse und
erlaubt aufgrund dieser Schwächung
der Wandung eine nachgiebige Anpassung an den einzuführenden
Modellstift. Die Führungshülse kann
sich an die äußere Mantelfläche des Steckschaftes
des Modellstiftes anpassen, so dass die Oberflächen von Modellstift und Führungshülse ohne
Spannung aneinander liegen. Zur Fertigung der Modellation kann der
Modellstift mit nur geringem Kraftaufwand aus der Führungshülse entnommen werden.
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In
der
DE 195 30 538
C2 wird eine Steckverbindung zur Befestigung von Zahn-
oder Kiefersegmenten auf einer Modellbasis beschrieben, wobei die Steckverbindung
einen Stift und eine dazu passende Hülse umfasst, in der der Stift
einen festen Sitz hat, der durch Gegendruck wieder gelöst werden
kann. Der Stift ist zweiteilig aufgebaut und umfasst einen permanent
fixierbaren Fixierschaft und einen lösbaren Steckschaft. Im Bereich
des Steckschaftes ist der Stift zylindrisch ausgebildet, wobei die
Hülse eine
innere Querschnittsfläche
in Form eines Vielecks aufweist. Die Mantelfläche des eingesteckten Stiftes liegt
aufgrund der unterschiedlichen Querschnitte von Steckschaft und
Hülse in
Achsrichtung linienförmig
an den Kontaktstellen des Innenmantels der Hülse an. Die Ecken am Innenmantel
der Hülse
bilden hierbei Einschnitte von teilweise reduzierter Wandstärke, in
denen unter radialer Belastung erhöhte Spannungsspitzen auftreten
können.
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Von
diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Führungshülse in einem
Zahnimplantat zur lösbaren
Befestigung und exakten Positionierung eines Modellstiftes anzugeben,
die einerseits ausreichend nachgiebig ist, um beim Einstecken eines
Modellstiftes Fertigungs- und Einschubtoleranzen ausgleichen zu können, und
andererseits die für
einen sicheren Sitz des Modellstiftes erforderliche Stabilität aufweist.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Anspruches 1 oder 2 gelöst. Die Unteransprüche geben
dazu zweckmäßige Weiterbildungen
an.
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Die
erfindungsgemäße Führungshülse besitzt
sowohl auf der Außenseite
als auch auf der Innenseite jeweils mindestens einen sich in Längsrichtung
erstreckenden, als verjüngten
Wandabschnitt ausgebildeten Einschnitt, wobei die Führungshülse entlang
jedes Einschnittes eine zumindest annähernd konstante Wandstärke aufweist.
Diese Ausführung
besitzt den Vorteil, dass eine hinreichend große Dehnbarkeit der Führungshülse durch
die sowohl auf der Außenseite
als auch der Innenseite angeordneten Einschnitte gewährleistet
ist. Die Dehnbarkeit ist für
eine Anpassung an den einzuführenden
Modellstift erforderlich, insbesondere für den Fall, dass beim Einführen die
Längsachsen
von Modellstift und Führungshülse nicht
exakt übereinander
liegen. Die Dehnbarkeit der Führungshülse gleicht
sowohl Fertigungstoleranzen als auch Ungenauigkeiten bei der Montage,
insbesondere Einschubtoleranzen aus. Aufgrund der Dehnbarkeit wird
sowohl das Einführen des
Modellstiftes als auch das Entfernen des Modellstiftes aus der Führungshülse erleichtert.
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Zugleich
ist aber eine ausreichend hohe Stabilität der Führungshülse gewährleistet. Da die Wandstärke über die
Länge der
Einschnitte etwa konstant bleibt, werden lokale Kraftspitzen in
den Einschnitten vermieden, die zu einer unkontrollierten Friktion
zwischen Hülse
und Stift und zu einer Schädigung
der Führungshülse führen könnten. Bei
kleinen Fertigungstoleranzen bzw. Abweichungen von der Ideallinie
bewegen sich die Dehnungen in der Wandung der Führungshülse im Bereich der Materialelastizität. Aufgrund
der konstanten Wandstärke entlang
der Einschnitte wird die Führungshülse gleichmäßig gedehnt,
eine übermäßige Beanspruchung
lokal eng begrenzter Abschnitte wird vermieden.
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Eine
wechselnde Anordnung der äußeren und
inneren Einschnitte ermöglicht
nicht nur die Dehnung der Hülse
an sich und damit eine Anpassung des Durchmessers des Innenkanals
in der Hülse
an den Außendurchmesser
des Stiftes, sondern auch die Anpassung des Kreiswinkels der inneren
Mantelfläche
des Innenkanals, gemessen in Längsrichtung gegenüber der
Längsachse,
an die äußere Mantelfläche des
Modellstiftes. Mit dem Einführen
des Modellstifts in die Führungshülse faltet
sich die Wandung der Führungshülse dank
der versetzt angeordneten äußeren und
inneren Einschnitte gleichmäßig auf, wodurch
sich die innere Mantelfläche
des Innenkanals flächig
an die Mantelfläche
des Modellstiftes anpasst. Dieses gleichmäßige Auffalten bzw. Aufweiten der
Wandung der Führungshülse wird
sowohl in der Ausführung
mit mindestens jeweils einem äußeren und
einem inneren Einschnitt mit konstanter Wandstärke als auch in einer Ausführung mit
jeweils mindestens zwei sich in Längsrichtung erstreckenden inneren
und äußeren Einschnitten
erreicht, die sich auf der Außenseite
und auf der Innenseite im Bereich unterschiedlicher Winkelsegmente
der Führungshülse befinden.
Insbesondere bei konischen Stiften wird eine optimale Anpassung
der Führungshülse an den Modellstift
erzielt. Die flächige
Anlage sichert eine gleichmäßige Haftkraft
der Hülse.
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In
einer zweckmäßigen Weiterbildung
ist vorgesehen, dass in die Außenseite
und in die Innenseite der Führungshülse jeweils
die gleiche Anzahl an Einschnitten eingebracht ist. Beispielsweise
können am
Außenmantel
der Führungshülse drei
Einschnitte und im Bereich der die Wandung des Kanals durch die
Führungshülse begrenzenden
Innenwand ebenfalls drei Einschnitte eingebracht sein, wobei die
Einschnitte sich zweckmäßig entlang
unterschiedlicher Winkelsegmente der Führungshülse erstrecken, so dass über den
Umfang der Führungshülse gesehen insgesamt
sechs Winkelsegmente mit reduzierter Wandstärke bestehen.
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Die
Einschnitte haben insbesondere die Form von Längsrillen, die gegebenenfalls
unterschiedliche Querschnitte aufweisen können. Vorteilhaft besitzen
alle Längsrillen
auf der Außenseite
jeweils die gleiche Querschnittsform, ebenso alle Längsrillen
auf der Innenseite der Führungshülse. Beispielsweise
kann der Querschnitt der Längsrillen auf
der Außenseite
teilkreisförmig
ausgebildet sein und der Querschnitt der Längsrillen auf der Innenseite
dreieckförmig.
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Die
Einschnitte verlaufen bevorzugt parallel zur Längsachse der Führungshülse. Es
kann aber auch zweckmäßig sein,
einen hiervon abweichenden Verlauf vorzusehen, beispielsweise einen
spiralförmigen
Verlauf.
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In
einer ersten vorteilhaften Ausführung weist
der Innenkanal in der Führungshülse über die Länge der
Führungshülse einen
gleich bleibenden Querschnitt auf und ist insbesondere zylindrisch
ausgebildet. In diesem Fall besitzen auch die Einschnitte auf der
Innenseite und Außenseite
der Führungshülse über ihre
Länge gesehen
einen gleich bleibenden Querschnitt.
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Gemäß einer
zweiten vorteilhaften Ausführung
ist vorgesehen, dass der Innenkanal in der Führungshülse einen sich mit der Länge ändernden Querschnitt
aufweist, insbesondere konisch ausgebildet ist. In diesem Fall ist
es zweckmäßig, den Querschnitt
der Einschnitte über
die Länge
gesehen veränderlich
auszubilden, derart, dass die Wandstärke entlang jedes Einschnittes
konstant bleibt. Die konstante Wandstärke gewährleistet ein hohes Maß an Sicherheit
und eine definierte Haltekraft der Modellstifte in der Führungshülse.
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Die
Einschnitte erstrecken sich entweder über die gesamte Länge der
Führungshülse oder aber
auch nur eine Teillänge.
Im letzteren Fall bleibt insbesondere ein stirnseitiger Ringflansch
stehen, der nicht von dem Einschnitt durchzogen ist und eine zusätzliche
Stabilität
der Führungshülse gewährleistet
sowie die Möglichkeit
bietet, die Führungshülse in der
Modellbasis sicher zu fixieren. Die Einschnitte erstrecken sich
axial zweckmäßig von
der gegenüberliegenden
Stirnseite der Führungshülse bis
zu dem Ringflansch.
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Weitere
Vorteile und zweckmäßige Ausführungsbeispiele
sind den weiteren Ansprüchen,
der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigt:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Führungshülse für einen
Modellstift, wobei die Führungshülse einen
konisch verlaufenden Innenkanal aufweist und sowohl auf der Außenseite
als auch auf der Innenseite der Führungshülse jeweils drei über den
Umfang gleichmäßig verteilte,
als Längsrillen ausgebildete
Einschnitte vorgesehen sind, wobei die Einschnitte einen sich über die
Länge der
Führungshülse ändernden
Querschnitt aufweisen,
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2 eine
Ansicht der einen Stirnseite der Führungshülse,
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3 eine
Ansicht der gegenüberliegenden Stirnseite
der Führungshülse,
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4 eine
Führungshülse in einer
weiteren Ausführung,
bei der die außen
liegenden Einschnitte sich an einem Ende der Führungshülse nur bis zu einem Ringflansch
kurz vor der Stirnseite erstrecken,
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5 eine
Führungshülse in einer
weiteren Ausführung
mit zylindrischem Innenkanal und inneren und äußeren Einschnitten, deren Querschnitt über die
Länge gleich
bleibt,
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6 einen
konischen Modellstift und
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7 einen
zylindrischen Modellstift.
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In
den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die
in den 1 bis 3 dargestellte hohlzylindrische
Führungshülse 1 findet
Verwendung in der Modell- bzw. Dentaltechnik und wird dort zur lösbaren Befestigung
und exakten Positionierung eines in den Innenkanal 3 einzusetzenden
Modellstiftes (6 und 7) verwendet.
Die Mantelfläche
der Führungshülse 1 ist
zylindrisch, der Innenkanal 3, welcher sich über die
Länge der
Führungshülse erstreckt,
weist dagegen einen konischen Verlauf auf. Auf der Außenseite 5 der
Führungshülse 1 erstrecken
sich insgesamt drei als Längsrillen
ausgebildete äußere Einschnitte 2,
die über
den Umfang gleichmäßig verteilt
angeordnet sind, also jeweils einen Winkelabstand von 120° zueinander
aufweisen. Diese äußeren Einschnitte 2 besitzen
einen teilkreisförmigen
Querschnitt, dessen Querschnittsfläche sich jedoch über die
Länge der
Führungshülse 1 ändert.
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Auch
auf der Innenseite 6, die den Innenkanal 3 begrenzt,
befinden sich ebenfalls als Längsrillen ausgebildete
Einschnitte 4. Ebenso wie auf der Außenseite sind auch auf der
Innenseite insgesamt drei innere Einschnitte 4 vorgesehen,
die jedoch gegenüber
den äußeren Einschnitten 2 jeweils
um 60° versetzt
angeordnet sind. In Bezug zueinander weisen die inneren Einschnitte 4 einen
Winkelabstand von jeweils 120° auf.
Der Querschnitt der Winkelabschnitte ist, wie insbesondere auch
den 2 und 3 zu entnehmen ist, dreieckförmig.
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Aufgrund
des konischen Verlaufes des Innenkanals 3 ändert sich
der Kanaldurchmesser ausgehend von einem Maximalwert wie in 2 dargestellt
hin zu einem Minimalwert wie in 3 dargestellt.
Die konische Verjüngung
betrifft allerdings nur den Innenkanal 3, wohingegen die
inneren Einschnitte 4 in Bezug auf die Außenseite 5 immer
den gleichen radialen Abstand aufweisen.
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Da
auch der Außendurchmesser
der Führungshülse 1 über die
Länge konstant
bleibt, hat dies zur Folge, dass die Wandstärke zwischen den inneren Einschnitten 4 und
der Außenseite 5 über die
gesamte Länge
der Führungshülse 1 konstant
bleibt. Aufgrund des sich verjüngenden
Querschnittes des Innenkanales 3 tritt allerdings der dreieckförmige Querschnitt
der inneren Einschnitte 4 mit zunehmender Verjüngung immer
stärker
hervor, so dass sich die dreieckförmige Querschnittsfläche der
inneren Einschnitte 4 bezogen auf die Innenseite 6 des
Innenkanals 3 ändert.
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Auch
entlang der äußeren Einschnitte 2 bleibt
die Wandstärke über die
Länge der
Führungshülse konstant.
Die äußeren Einschnitte 2 befinden sich
in einem Winkelsegment der Führungshülse zwischen
jeweils zwei inneren Einschnitten 4. Die Querschnittsverjüngung des
Innenkanals 3 wird durch einen zunehmenden Querschnitt
des äußeren Einschnittes 2 kompensiert,
indem der äußere Einschnitt 2 sich
radial immer tiefer in die Wandung der Führungshülse eingräbt. Auf diese Weise bleibt
die Wandstärke
zwischen äußerem Einschnitt 2 und
der Innenseite 6 über
die Länge
der Führungshülse 1 konstant.
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In 4 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt,
gemäß dem zwar
der Innenkanal 3 ebenfalls über die Länge der Führungshülse 1 gesehen einen
konischen Verlauf aufweist und der Außenmantel der Führungshülse zylindrisch
ausgebildet ist, jedoch die äußeren Einschnitte 2 sich
nicht über
die gesamte Länge
der Führungshülse erstrecken,
sondern nur ausgehend von der Stirnseite mit dem größeren Durchmesser
des Innenkanals 3 bis zu einem Ringflansch 7 auf
der gegenüberliegenden
Stirnseite verlaufen. Dieser Ringflansch 7 erhöht zum einen
die Stabilität
des Bauteils und ermöglicht
zum anderen einen sicheren Sitz der Führungshülse 1 in der Modellbasis.
Die inneren Einschnitte 4 können sich dagegen über die
gesamte Länge
der Führungshülse erstrecken;
gegebenenfalls kommt aber auch bei den inneren Ein schnitten nur
eine Erstreckung über
eine Teillänge
der Führungshülse in Betracht.
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Beim
Ausführungsbeispiel
gemäß 5 verläuft der
Innenkanal 3 zylindrisch, ebenso ist der Außenmantel
der Führungshülse zylindrisch
ausgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel
weisen sämtliche Einschnitte 2 und 4 auf
die Innenseite der Führungshülse über ihre
gesamte axiale Länge
einen gleich bleibenden Querschnitt und eine gleich bleibende Querschnittsfläche auf.
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Die 6 und 7 zeigen
zwei Ausführungsbeispiele
für Modellstifte 8,
die in den Innenkanal in der Führungshülse einzustecken
sind. Der Modellstift 8 gemäß 6 ist konusförmig ausgebildet und
eignet sich für
eine Führungshülse mit
entsprechend konisch verlaufendem Innenkanal, so wie dies in den 1 bis 4 dargestellt
ist. Der Modellstift 8 gemäß 7 ist dagegen
zylindrisch ausgebildet, dieser Modellstift kann in eine wie in 5 dargestellte
Führungshülse mit
zylindrischem Innenkanal eingesteckt werden. Beide Modellstifte 8 haben
gemeinsam, dass an dem konischen bzw. zylindrischen, in den Innenkanal
der Führungshülse einzusteckenden
Schaft an einer Stirnseite ein zusätzlicher Fixierschaft angeordnet
ist, der einen kleineren Durchmesser aufweist und zylindrisch ausgebildet ist.
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Sowohl
die Führungshülsen als
auch die Modellstifte bestehen zweckmäßig aus metallischen Werkstoffen
oder aus Kunststoff.