DE29923123U1 - Device for shifting a tooth in the longitudinal direction of an arch of the jaw - Google Patents
Device for shifting a tooth in the longitudinal direction of an arch of the jawInfo
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Description
pOfta PatentanwältepOfta Patent Attorneys
Dipl. Phys. Ulrich Twelmeier Dr. techn. Waldemar Leitner Dr. phil. not. Rudolf Bauer-1990 Dipl. Ing. HelmutHubbuch -1991 European Patent AttorneysDipl. Phys. Ulrich Twelmeier Dr. techn. Waldemar Leitner Dr. phil. not. Rudolf Bauer-1990 Dipl. Ing. Helmut Hubbuch -1991 European Patent Attorneys
F0E1 E028DEU/Be00S001/TW/Be/11.01.2000F0E1 E028DEU/Be00S001/TW/Be/11.01.2000
Bernhard Förster GmbH, Westliche Karl-Friedrich-Str. 151, D-75172 PforzheimBernhard Förster GmbH, Westliche Karl-Friedrich-Str. 151, D-75172 Pforzheim
Vorrichtung zum Verschieben eines Zahnes in Längsrichtung eines KieferbogensDevice for moving a tooth in the longitudinal direction of a jaw arch
Beschreibung:Description:
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Eine solche Vorrichtung ist aus dem "FORE-STADENT - Katalog 97" der Anmelderin zum Korrigieren von Fehlstellungen von Zähnen bekannt. Die Vorrichtung hat als erstes Verankerungsteil ein Bracket, welches auf den ersten, zu verschiebenden Zahn geklebt ist, und als zweites Verankerungsteil ein Bukkalröhrchen, welches auf ein orthodontisches Band geschweißt ist, welches einen Backenzahn umgibt. Beide Verankerungsteile sind mit einem Haken versehen. Als Spannvorrichtung ist eine pseudoelastische Wendelfeder vorgesehen, welche an ihren beiden Enden eine Öse hat. Eine Öse ist direkt auf einen der Haken gehängt, die andere Öse ist mittels eines Bindedrahtes an dem anderen Haken festgebunden. Die unter Zugspannung stehende Feder zieht den einen Eckzahn in Richtung gegen einen zweiten Zahn.The invention is based on a device with the features specified in the preamble of claim 1. Such a device is known from the applicant's "FORE-STADENT - Catalog 97" for correcting misaligned teeth. The device has a bracket as the first anchoring part, which is glued to the first tooth to be moved, and a buccal tube as the second anchoring part, which is welded to an orthodontic band that surrounds a molar. Both anchoring parts are provided with a hook. A pseudo-elastic coil spring is provided as the tensioning device, which has an eyelet at both ends. One eyelet is hung directly on one of the hooks, the other eyelet is tied to the other hook by means of a binding wire. The spring, which is under tension, pulls one canine tooth towards a second tooth.
Die bekannte Vorrichtung hat einige Nachteile. Zum Einstellen der Zugkraft der Feder ist die Feder mit Hilfe eines Bindedrahtes zu spannen und zu fixieren. ZumThe known device has some disadvantages. To adjust the tension of the spring, the spring must be tensioned and fixed using a binding wire.
Zerrennerstraße23-25 0-75&Idigr;72Pjp/zheifh";:"::*': ·":"!' ** ·"ISosthhnktorlSruhk 168'52-750'{BLZ'660\10CV5) Telefon 107231)39840 TeIeJc^}&72p 1)&&& "' .:'..·..'' &lgr;. .l.^V^se'-Pfo^zh^ 803812(BLZ66650085) Es gelten ausschließlich unsere Allgemeinen Geschäftsbedingungen VAT Registration No. DE 144 180005 Zerrennerstraße23-25 0-75&Idigr;72Pjp/zheifh" ;:"::*': ·":"!' ** ·"ISosthhnktorlSruhk 168'52-750'{BLZ'660\10CV5) Telefon 107231)39840 TeIeJc^}&72p 1)&&&"'.:'..·..''&lgr;..l.^V^se'-Pfo^zh^ 803812(BLZ66650085) Our general terms and conditions apply exclusively VAT Registration No. DE 144 180005
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Nachspannen muß der Bindedraht gelöst und unter Verkürzung frisch gespannt werden. Ein besonders gravierender Nachteil liegt darin, daß die Federkraft außerhalb des Schwerpunktes des Zahnes angreift. Der Schwerpunkt liegt im Kiefer unterhalb des Zahnfleischrandes auf der Längsachse des Zahnes. Demgegenüber greifen die Brackets außerhalb der Längsachse des Zahnes auf der Außenseite der Zahnkrone an, meistens ungefähr 12 mm oberhalb des Schwerpunktes. Dadurch werden auf den zu verlagernden Zahn Drehmomente ausgeübt, welche einerseits die Zahnkrone in Richtung der ziehenden Kraft kippen und den Zahn andererseits um seine Längsachse drehen. Beides ist außerordentlich unerwünscht. Deshalb ist im bekannten Stand der Technik zusätzlich eine Zwangsführung des zu verlagernden Zahnes an einem Drahtbogen vorgesehen, welcher mit Hilfe einer Reihe von weiteren Brackets und Bukkalröhrchen über die bukkale bzw. linguale Seite der beiderseits des zu verlagernden Zahnes anschließenden Zähne gespannt ist. Es handelt sich um einen Draht mit quadratischem Querschnitt, welcher in dem Draht eng angepaßten Nuten der Brackets formschlüssig aufgenommen ist. Die aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung ist sehr aufwendig und erzeugt Reibungsverluste.To re-tighten the binding wire, it must be loosened and re-tightened while shortening it. A particularly serious disadvantage is that the spring force acts outside the center of gravity of the tooth. The center of gravity is in the jaw below the gum line on the long axis of the tooth. In contrast, the brackets act outside the long axis of the tooth on the outside of the crown of the tooth, usually about 12 mm above the center of gravity. This exerts torque on the tooth to be relocated, which on the one hand tilts the crown of the tooth in the direction of the pulling force and on the other hand rotates the tooth about its long axis. Both are extremely undesirable. For this reason, the known state of the art also provides for forced guidance of the tooth to be relocated on an archwire, which is stretched with the help of a series of additional brackets and buccal tubes over the buccal or lingual side of the teeth on either side of the tooth to be relocated. This is a wire with a square cross-section, which is positively received in closely adapted grooves in the brackets. The device known from the state of the art is very complex and generates friction losses.
Aus der US - PS 4,272,240 ist eine Vorrichtung bekannt, um einen Backenzahn zu verschieben. Dazu ist der Backenzahn von einem metallischen Zahnband umgeben, auf welches eine Lasche geschweißt ist, welche sich auf der bukkalen Seite bis auf das Zahnfleisch erstreckt. Auf dieser Lasche ist schwenkbar ein Röhrchen angebracht, in welches ein kurzes Drahtstück eingeführt ist, welches an einem Kolben angebracht ist, welcher gegen die Kraft einer Wendelfeder in einem Zylinder verschiebbar ist. Dieser Zylinder ist an einer Gaumenplatte verankert, welche ihrerseits mit Klammern am Gebiß verankert werden kann. Auf dem Drahtstück ist eine Klemmschraube verschiebbar vorgesehen, welche als Anschlag für das Röhrchen dient. Durch Verschieben der Klemmschraube auf dem Drahtstück kann die Feder mehr oder weniger stark gespannt und dadurch eine mehr oder wenige starke Kraft auf den Backenzahn ausgeübt werden. Der Angriffspunkt der Kraft liegt näher beim Schwerpunkt des Zahnes als beimA device for moving a molar is known from US Patent 4,272,240. For this purpose, the molar is surrounded by a metal dental band, onto which a tab is welded, which extends on the buccal side to the gum. A tube is pivotally attached to this tab, into which a short piece of wire is inserted, which is attached to a piston, which can be moved in a cylinder against the force of a coil spring. This cylinder is anchored to a palate plate, which in turn can be anchored to the teeth with clamps. A clamping screw is provided on the piece of wire, which serves as a stop for the tube. By moving the clamping screw on the piece of wire, the spring can be tensioned more or less strongly, thereby exerting a more or less strong force on the molar. The point of application of the force is closer to the center of gravity of the tooth than to the
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gattungsbildenden Stand der Technik, so daß das auf den Zahn ausgeübte Kippmoment geringer ist, doch das störende Drehmoment um die Längsachse des Zahnes ist hier ebenso vorhanden. Außerdem ist nachteilig, daß sich die Lasche, der Zylinder mit der Wendelfeder und der Draht, der die beiden verbindet, zwisehen dem Zahnfleisch und der Wange befinden, wo sie als besonders störend empfunden werden.generic state of the art, so that the tilting moment exerted on the tooth is lower, but the disturbing torque around the longitudinal axis of the tooth is still present here. Another disadvantage is that the tab, the cylinder with the coil spring and the wire that connects the two are located between the gums and the cheek, where they are perceived as particularly disturbing.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, wie Dreh- und Kippbewegungen des Zahnes, der verlagert werden soll, auf einfachere Weise verhindert werden können, ohne daß es nötig wäre, die Spannvorrichtung in Höhe des Schwerpunktes des zu verlagernden Zahnes angreifen zu lassen.The present invention is based on the object of showing a way in which rotational and tilting movements of the tooth to be displaced can be prevented in a simpler manner, without it being necessary to have the clamping device act at the height of the center of gravity of the tooth to be displaced.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Ansprüche 15 und 16 betreffen besonders vorteilhafte Anordnungen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen.This object is achieved by a device having the features specified in the preamble of claim 1. Advantageous developments of the invention are the subject of the subclaims. Claims 15 and 16 relate to particularly advantageous arrangements of the devices according to the invention.
Erfindungsgemäß ist nicht nur eine erste Feder in der Spannvorrichtung vorgesehen, welche die Kraft für das allmähliche Verschieben des ersten Zahnes aufbringt, sondern es ist auch noch eine zweite Feder vorgesehen, mit deren Hilfe die Spannvorrichtung am ersten Verankerungsteil angebracht wird. Diese zweite Feder wird unter Vorspannung am ersten Verankerungsteil angebracht. Die zweite Feder wird so angeordnet und vorgespannt, daß sie in Einbaulage im Mund eines Patienten ein Drehmoment oder Drehmomente erzeugt, welches oder welche an dem zu verschiebenden Zahn angreifen und die von der ersten Feder bewirkten Drehmomente ganz oder teilweise kompensieren.According to the invention, not only is a first spring provided in the clamping device, which applies the force for the gradual displacement of the first tooth, but a second spring is also provided, with the aid of which the clamping device is attached to the first anchoring part. This second spring is attached to the first anchoring part under pre-tension. The second spring is arranged and pre-tensioned in such a way that, when installed in the mouth of a patient, it generates a torque or torques which act on the tooth to be displaced and fully or partially compensate for the torques caused by the first spring.
Die Erfindung verläßt die im Stand der Technik vorgezeichneten Wege. Sie versucht nicht, das Auftreten von Drehmomenten dadurch zu verhindern, daß der Angriffspunkt der Spannvorrichtung am ersten Zahn möglichst nahe an dessenThe invention departs from the paths outlined in the prior art. It does not attempt to prevent the occurrence of torques by placing the point of application of the clamping device on the first tooth as close as possible to its
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Schwerpunkt gelegt wird. Sie versucht auch nicht, die auftretenden Drehmomente durch eine stabile und aufwendige Zwangsführung zu beherrschen. Die Erfindung nimmt die auftretenden Drehmomente an dem zu verschiebenden Zahn vielmehr als gegeben hin und kompensiert sie durch entgegengerichtete Drehmomente, welche durch die vorgespannt einzubauende zweite Feder am ersten Zahn erzeugt werden. Das hat wesentliche Vorteile:The focus is on this. It also does not attempt to control the torques that occur through a stable and complex forced guide. Rather, the invention accepts the torques that occur on the tooth to be moved as a given and compensates for them through opposing torques that are generated by the pre-tensioned second spring on the first tooth. This has significant advantages:
♦ Außer den beiden Verankerungsteilen an dem zu verschiebenden ersten Zahn und an einem als Widerlager dienenden zweiten Zahn und einer sie verbindenden Spannvorrichtung wird nur noch eine zweite Feder benötigt.♦ Apart from the two anchoring parts on the first tooth to be moved and on a second tooth serving as an abutment and a tensioning device connecting them, only a second spring is required.
♦ Die Vorrichtung ist einfach. Führungsteile (Spanndraht und weitere Brackets) für eine Zwangsführung des zu verschiebenden Zahnes werden nicht benötigt.♦ The device is simple. Guide parts (tension wire and additional brackets) for forced guidance of the tooth to be moved are not required.
♦ Die Vorrichtung arbeitet reibungsarm.♦ The device operates with little friction.
♦ Die Vorrichtung eignet sich zum Anbringen an einander unmittelbar benachbarten Zähnen ebenso wie zum Anbringen an zwei Zähnen, zwischen denen einer oder mehrere weitere Zähne angeordnet sind.♦ The device is suitable for attachment to teeth that are immediately adjacent to one another as well as for attachment to two teeth between which one or more other teeth are arranged.
♦ Die Vorrichtung eignet sich insbesondere zum Verschieben von Eckzähnen, indem diese gegen einen Backenzahn verspannt werden. Das Verschieben von Eckzähnen stellt die weit überwiegende Anzahl der auftretenden Anwendungsfälle dar.♦ The device is particularly suitable for moving canine teeth by clamping them against a molar. Moving canine teeth represents the vast majority of applications.
♦ Die Vorrichtung eignet sich sowohl für das Verschieben eines Zahnes durch Ziehen als auch für das Verschieben eines Zahnes durch Drücken.♦ The device is suitable for moving a tooth by pulling as well as for moving a tooth by pushing.
♦ Die Spannvorrichtung kann dort angeordnet werden, wo der größte Freiraum besteht, nämlich außenseitlich neben der Zahnkrone nahe am Zahnfleischrand. Dort springen sowohl die Zähne als auch der Kieferknochen etwas zurück.♦ The clamping device can be positioned where there is the greatest free space, namely on the outside of the tooth crown close to the gum line. This is where both the teeth and the jawbone recede slightly.
Die zweite Feder ist vorzugsweise eine Biegefeder, welche sich in gespanntem Zustand ungefähr parallel zur Außenseite der Krone des ersten Zahnes, welcher verschoben werden soll, in einem Winkel zur Kauebene erstreckt und mit dem ersten Verankerungsteil verbunden ist. Als die Außenseite der Krone wird beiThe second spring is preferably a bending spring which, when tensioned , extends approximately parallel to the outside of the crown of the first tooth to be moved, at an angle to the chewing plane and is connected to the first anchoring part. The outside of the crown is
Backenzähnen die der Wange zugewandte Seite (bukkale Seite der Krone) bezeichnet. Bei den Eckzähnen oder den Vorderzähnen ist dementsprechend die Außenseite der Krone der Lippe zugewandt (labiale Seite der Krone). Die Biegefeder soll sich ungefähr parallel zur Außenseite der Krone erstrecken. Das ist ihre wirksamste und am wenigsten störende Anordnung. Wenn sich die zweite Feder in Einbaulage in einem Winkel zur Kauebene erstreckt, dann kann sie mit geringem Aufwand sowohl die Spannkraft der ersten Feder als auch die kompensierenden Drehmomente auf den ersten Zahn übertragen, und zwar um so besser, je größer der Winkel gegenüber der Kauebene ist. Besonders bevorzugt ist es, wenn sich die vorgespannte Biegefeder in Einbaulage parallel zur Längsachse des ersten Zahnes erstreckt. Um die Kräfte und Drehmomente auf den ersten Zahn zu übertragen, genügt es, die zweite Feder in eine Ausnehmung (z.B. in eine Nut, ein Loch, einen durchgehenden Kanal) des ersten Verankerungsteiles einzuführen, welche sich entsprechend dem zuvor gesagten ebenfalls vorzugsweise parallel zur Längsachse des ersten Zahnes erstreckt. Die erste Feder zieht die zweite Feder aus dieser Ausnehmung nicht heraus, weil die Federspannung der ersten Feder quer zur Erstreckung der Ausnehmung gerichtet ist. Eine gesonderte Fixierung beispielsweise durch Festklemmen oder Verschrauben ist jedenfalls dann entbehrlich, wenn die Ausnehmung verglichen mit dem Querschnitt der zweiten Feder ein nur geringes Übermaß aufweist. Die vorgespannte zweite Feder wirkt auf die Begrenzung der Ausnehmung des ersten Verankerungsteiles ein und bei richtig gewählter Vorspannung bewirkt sie Drehmomente, welche den Drehmomenten, die von der ersten Feder erzeugt werden, entgegengerichtet sind. Die lichte Weite der Ausnehmung ist der Dicke der zweiten Feder vorzugsweise eng angepaßt.In the case of molars, the side facing the cheek (buccal side of the crown) is referred to. In the case of canines or front teeth, the outside of the crown faces the lip (labial side of the crown). The bending spring should extend approximately parallel to the outside of the crown. This is its most effective and least disruptive arrangement. If the second spring extends at an angle to the chewing plane in the installed position, then it can transfer both the tension of the first spring and the compensating torques to the first tooth with little effort, and the greater the angle to the chewing plane, the better. It is particularly preferred if the pre-tensioned bending spring extends parallel to the longitudinal axis of the first tooth in the installed position. In order to transfer the forces and torques to the first tooth, it is sufficient to insert the second spring into a recess (e.g. into a groove, a hole, a continuous channel) in the first anchoring part, which, in accordance with the above, also preferably extends parallel to the longitudinal axis of the first tooth. The first spring does not pull the second spring out of this recess because the spring tension of the first spring is directed transversely to the extent of the recess. A separate fixation, for example by clamping or screwing, is not necessary if the recess has only a small oversize compared to the cross-section of the second spring. The pre-tensioned second spring acts on the boundary of the recess of the first anchoring part and, if the pre-tension is correctly selected, it causes torques that are opposite to the torques generated by the first spring. The clear width of the recess is preferably closely adapted to the thickness of the second spring.
Ist die Spannvorrichtung so ausgebildet, daß sie den ersten Zahn durch Zug dem zweiten Zahn annähert, dann wird die zweite Feder in die Richtung der am ersten Verankerungsteil angreifenden Zugkraft der Spannvorrichtung gebogen, um sie am ersten Verankerungsteil anzubringen. Ist die Spannvorrichtung jedoch so ausgebildet, daß sie den Zahn durch Druck vom zweiten Zahn entfernt (was bei derIf the tensioning device is designed to pull the first tooth closer to the second tooth, the second spring is bent in the direction of the tensioning force of the tensioning device acting on the first anchoring part in order to attach it to the first anchoring part. However, if the tensioning device is designed to push the tooth away from the second tooth (which is the case with the
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in der US 4,272,240 A1 offenbarten Vorrichtung der Fall ist), dann wird die zweite Feder in die Richtung der am ersten Verankerungsteil angreifenden Druckkraft der Spannvorrichtung gebogen, um die zweite Feder an dem ersten Verankerungsteil zu befestigen. Da die Spannvorrichtung ein Drehmoment ausübt, welches bei Zug versucht, den ersten Zahn in Richtung gegen den zweiten Zahn zu kippen, wird durch Vorspannen der zweiten Feder in derselben Richtung ein entgegengesetztes Rückstellmoment erzeugt, welches das von der Spannvorrichtung ausgeübte Kippmoment kompensieren kann. Entsprechendes gilt für den Fall, daß die Spannvorrichtung den ersten Zahn vom zweiten Zahn wegdrückt und die zweite Feder durch Umbiegen in Richtung der Druckkraft vorgespannt wird.in the device disclosed in US 4,272,240 A1), the second spring is bent in the direction of the compressive force of the tensioning device acting on the first anchoring part in order to fasten the second spring to the first anchoring part. Since the tensioning device exerts a torque which, when pulled, attempts to tilt the first tooth towards the second tooth, an opposite restoring moment is generated by pre-tensioning the second spring in the same direction, which can compensate for the tilting moment exerted by the tensioning device. The same applies if the tensioning device pushes the first tooth away from the second tooth and the second spring is pre-tensioned by bending in the direction of the compressive force.
Zugleich erzeugt die Rückstellkraft der zweiten Feder auch ein Drehmoment um die Längsachse des ersten Zahnes, welches dem Drehmoment entgegenwirkt, welches von der Spannvorrichtung ausgeübt wird.At the same time, the restoring force of the second spring also generates a torque around the longitudinal axis of the first tooth, which counteracts the torque exerted by the clamping device.
Mit besonderem Vorteil wird das Kompensieren der Drehmomente um die Längsachse des ersten Zahnes noch dadurch verstärkt, daß die zweite Feder einen unrunden Querschnitt hat, welcher formschlüssig in die Ausnehmung des Verankerungsteils paßt, welche zu diesem Zweck ebenfalls einen unrunden Querschnitt hat. Dazu werden die beiden unrunden Querschnitte in Einbaulage relativ zueinander so ausgerichtet, daß die zweite Feder sich unter einer Torsionsspannung in der Ausnehmung befindet, welche vorzugsweise ungefähr parallel zur Längsachse des ersten Zahnes verläuft. Die in der zweiten Feder herrschende Torsionsspannung erzeugt - wenn die zweite Feder in der richtigen Richtung verdreht worden ist - ein weiteres kompensierendes Drehmoment, welches zu dem kompensierenden Drehmoment hinzutritt, welches sich aus der Vorspannung der zweiten Feder durch Biegen ergibt.The compensation of the torques about the longitudinal axis of the first tooth is particularly advantageously enhanced by the fact that the second spring has a non-circular cross-section which fits positively into the recess of the anchoring part, which for this purpose also has a non-circular cross-section. To this end, the two non-circular cross-sections are aligned relative to one another in the installed position so that the second spring is under a torsional stress in the recess, which preferably runs approximately parallel to the longitudinal axis of the first tooth. The torsional stress prevailing in the second spring generates - if the second spring has been twisted in the correct direction - a further compensating torque which is added to the compensating torque which results from the pre-tensioning of the second spring by bending.
Sollte der Angriffspunkt der Spannkraft der Spannvorrichtung so nahe bei dem Schwerpunkt des Zahnes liegen, daß ein nennenswertes Kippmoment auf diesenIf the point of application of the clamping force of the clamping device is so close to the center of gravity of the tooth that a significant tilting moment on this
nicht ausgeübt wird, dann kann die zweite Feder immer noch dazu benutzt werden, ein kompensierendes Drehmoment im wesentlichen um die Längsachse des ersten Zahnes zu erzeugen.is not exerted, then the second spring can still be used to generate a compensating torque substantially about the longitudinal axis of the first tooth.
Die unrunden Querschnitte der zweiten Feder und der sie aufnehmenden Ausnehmung im ersten Verankerungsteil können oval sein, vorzugsweise sind sie rechteckig.The non-circular cross-sections of the second spring and the recess receiving it in the first anchoring part can be oval, but are preferably rectangular.
Als erstes Verankerungsteil eignet sich vor allem ein Bracket, welches auf die Außenseite der Krone des ersten Zahnes geklebt wird und - wie an sich bekannt - in Einbaulage einen von oben nach unten durchgehenden Kanal oder einen von oben nach unten verlaufenden, bukkal bzw. labial offenen Schlitz als Ausnehmung für die zweite Feder hat. Geeignete Brackets sind zahlreich aus dem "FO-RESTADENT - Katalog 97" bekannt. Statt das Bracket auf den Zahn zu kleben, könnte man es auch auf ein ringförmig geschlossenes Zahnband schweißen und das Zahnband auf die Krone des zu verschiebenden Zahnes schieben.The first anchoring part is particularly suitable as a bracket which is glued to the outside of the crown of the first tooth and - as is well known - has a channel running from top to bottom or a slot running from top to bottom, open on the buccal or labial side, as a recess for the second spring. Numerous suitable brackets are known from the "FO-RESTADENT - Catalog 97". Instead of gluing the bracket to the tooth, it could also be welded to a ring-shaped closed dental band and the dental band pushed onto the crown of the tooth to be moved.
Als zweites Verankerungsteil eignet sich besonders ein Bukkalröhrchen, wenn, wie bevorzugt, die Spannvorrichtung einen Draht aufweist, welcher die Spannkraft überträgt. Dieser Draht kann durch das Bukkalröhrchen geführt und dahinter fixiert werden, sei es durch eine Klemmschraube oder sei es durch Umbiegen des Drahtes. Geeignete Bukkalröhrchen sind aus dem "FORESTADENT - Katalog 97" bekannt. Der Draht besteht zweckmäßigerweise aus Edelstahl, welcher hinhinreichend zugfest, biegesteif und korrosionsbeständig ist. Der Draht kann rund sein. Vorzugsweise ist er unrund und wird durch ein Bukkalröhrchen geführt, dessen lichter Querschnitt entsprechend unrund ist, so daß das Bukkalröhrchen den Draht formschlüssig aufnimmt. In diesem Fall ist ein unbeabsichtigtes Verdrehen der Spannvorrichtung ausgeschlossen und der Draht kann zusätzlich eine Führungsfunktion übernehmen. Bukkalröhrchen mit unrundem, nämlich rechteckigem lichtem Querschnitt, sind aus dem "FORESTADENT - Katalog 97" bekannt.A buccal tube is particularly suitable as a second anchoring part if, as is preferred, the tensioning device has a wire that transmits the tensioning force. This wire can be guided through the buccal tube and fixed behind it, either by a clamping screw or by bending the wire. Suitable buccal tubes are known from the "FORESTADENT - Catalog 97". The wire is preferably made of stainless steel, which is sufficiently tensile, rigid and corrosion-resistant. The wire can be round. It is preferably non-round and is guided through a buccal tube whose clear cross-section is correspondingly non-round so that the buccal tube holds the wire in a form-fitting manner. In this case, unintentional twisting of the tensioning device is impossible and the wire can also take on a guiding function. Buccal tubes with a non-round, namely rectangular, clear cross-section are known from the "FORESTADENT - Catalog 97".
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Die erste Feder ist vorzugsweise eine Wendelfeder, welche sich in den genannten Draht fortsetzen oder mit ihm verbunden sein kann. Die Wendelfeder kann dadurch gespannt oder nachgespannt werden, daß der Draht durch das Bukkalröhrchen hindurchgezogen und dahinter fixiert wird. Das Fixieren geschieht am einfachsten dadurch, daß der Draht hinter dem Bukkalröhrchen abgeknickt wird. Besonders bevorzugt ist eine Spannvorrichtung mit einer Hülse, einem in der Hülse verschiebbaren Kolben und einer zwischen dem Kolben und einem an der Hülse ausgebildeten Endanschlag eingespannten Wendelfeder. Der Kolben wird am einfachsten durch einen Draht oder Stab mit dem zweiten Verankerungsteil verbunden und die Hülse wird über die zweite Feder mit dem ersten Verankerungsteil verbunden, wozu die zweite Feder am einfachsten an der Hülse angebracht ist. Die Hülse kann ein Zylinder mit zwei Endwänden sein, welche zugleich als Anschlag für den Kolben und als Widerlager für die Wendelfeder dienen, welche zwischen dem Kolben und einer der Endwände eingespannt wird. Der Stab oder Draht, welcher am Kolben angebracht ist, wird durch eine der Endwände herausgeführt, welche dazu ein passendes Loch hat. Vorzugsweise sind der Draht oder Stab ebenso wie das Loch unrund, insbesondere quadratisch, um eine verdrehgesicherte Führung des Drahtes bzw. Stabes zu ermöglichen.The first spring is preferably a helical spring which can continue into the wire mentioned or be connected to it. The helical spring can be tensioned or re-tensioned by pulling the wire through the buccal tube and fixing it behind it. Fixing is easiest by bending the wire behind the buccal tube. A tensioning device with a sleeve, a piston which can be moved in the sleeve and a helical spring clamped between the piston and an end stop formed on the sleeve is particularly preferred. The piston is most easily connected to the second anchoring part by a wire or rod and the sleeve is connected to the first anchoring part via the second spring, for which purpose the second spring is most easily attached to the sleeve. The sleeve can be a cylinder with two end walls which simultaneously serve as a stop for the piston and as an abutment for the helical spring which is clamped between the piston and one of the end walls. The rod or wire which is attached to the piston is led out through one of the end walls which has a suitable hole for this. Preferably, the wire or rod as well as the hole are non-circular, in particular square, in order to enable the wire or rod to be guided in a twist-proof manner.
Die Verwendung eines solchen Federzylinders hat den Vorteil, daß die erste Feder gekapselt und damit geschützt untergebracht ist, was den Tragekomfort und Hygiene verbessert. Außerdem kann man auf dem Draht oder Stab eine Skala anbringen, nämlich in dem Abschnitt, welcher aus der Hülse herausziehbar ist, um mit Hilfe der Skala das Ausmaß des Zusammendrückens der ersten Feder ablesen und einstellen zu können. Ferner kann sich die erste Feder auf diese Weise nicht verbiegen, so daß die auftretenden Kräfte und Drehmomente einfacher zu überschauen und zu kontrollieren sind.The use of such a spring cylinder has the advantage that the first spring is encapsulated and thus protected, which improves wearing comfort and hygiene. In addition, a scale can be attached to the wire or rod, namely in the section that can be pulled out of the sleeve, in order to be able to read and adjust the extent to which the first spring is compressed using the scale. Furthermore, the first spring cannot bend in this way, so that the forces and torques that occur are easier to monitor and control.
Vorzugsweise ist die erste Feder pseudoelastisch. Pseudoelastische Werkstoffe haben in einem gewissen Dehnungsbereich eine nicht oder nur gering von derPreferably, the first spring is pseudoelastic. Pseudoelastic materials have a constant or only slightly different elasticity within a certain range of expansion.
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Dehnung abhängige Rückstellkraft. Forrngedächtnislegierungen zeigen ein solches pseudoelastisches Verhalten.Strain-dependent restoring force. Shape memory alloys show such pseudoelastic behavior.
Bevorzugte Formgedächtnislegierungen sind Legierungen auf der Basis von Nikkei und Titan, in welchen Nickel und Titan in ungefähr gleichen Atomprozenten enthalten sind. Solche Legierungen können - abhängig von der gewählten Temperatur - entweder in austenitischem oder in martensitischem Zustand vorliegen. Martensit liegt bei niedrigerer Temperatur, Austenit bei höherer Temperatur vor. Die Temperatur, bei welcher sich die Legierung beim Abkühlen von Austenit in Martensit umzuwandeln beginnt, bezeichnet man als den Ms - Punkt. Im martensitischen Zustand unterhalb des Ms - Punktes können solche Legierungen Formgedächtnis zeigen: Eine im martensitischen Zustand erfolgte plastische Verformung kann durch Erwärmen auf Temperaturen oberhalb des Ms - Punktes wieder rückgängig gemacht werden. In einem an den Ms - Punkt nach oben anschließenden Temperaturbereich kann eine solche Formgedächtnislegierung pseudoelastisches Verhalten zeigen. Das pseudoelastische Verhalten ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftbedarf für eine zunehmende Dehnung zwar zunächst wie bei einem Austenit erwartet deutlich ansteigt, dann jedoch nach Erreichen von ungefähr 1 % bis 2% Dehnung mit weiter fortschreitender Dehnung nur noch geringfügig zunimmt und erst nach Erreichen größerer Dehnungen von 6 % bis 8% wieder steil ansteigt. Der mittlere Dehnungsbereich wird als das "Martensit-Plateau" bezeichnet. Der Name stammt daher, daß sich in der Legierung unter der Einwirkung der Zugspannung Martensit bildet. Wird das Material vom Zug entlastet, kehrt es in den austenitischen Zustand zurück. Diese pseudoelastischen Dehnungen sind in hohem Ausmaß, bis zu Dehnungen über 6 % bis 8%, reversibel. Die Pseudoelastizität gehorcht wegen des ausgeprägten Martensit Plateaus dem Hooke'schen Gesetz nicht. Das macht Federn, die sich auf diese Weise pseudoelastisch verhalten, für Zwecke der vorliegenden Erfindung besonders geeignet, denn bei Federwegen im Bereich des Martensit - Plateaus ist die Rückstellkraft der Feder nahezu unabhängig vom Federweg.Preferred shape memory alloys are alloys based on Nikkei and titanium, in which nickel and titanium are contained in approximately equal atomic percentages. Such alloys can be in either an austenitic or martensitic state, depending on the temperature selected. Martensite is present at a lower temperature, austenite at a higher temperature. The temperature at which the alloy begins to transform from austenite to martensite when cooled is known as the Ms point. In the martensitic state below the Ms point, such alloys can exhibit shape memory: plastic deformation that has occurred in the martensitic state can be reversed by heating to temperatures above the Ms point. In a temperature range above the Ms point, such a shape memory alloy can exhibit pseudoelastic behavior. The pseudoelastic behavior is characterized by the fact that the force required for increasing elongation initially increases significantly, as expected for austenite, but then only increases slightly with further elongation after reaching approximately 1% to 2% elongation and only increases steeply again after reaching larger elongations of 6% to 8%. The middle elongation range is referred to as the "martensite plateau." The name comes from the fact that martensite forms in the alloy under the influence of tensile stress. If the material is relieved of tension, it returns to the austenitic state. These pseudoelastic elongations are reversible to a large extent, up to elongations of over 6% to 8%. The pseudoelasticity does not obey Hooke's law because of the pronounced martensite plateau. This makes springs that behave pseudo-elastically in this way particularly suitable for the purposes of the present invention, because with spring travel in the area of the martensite plateau, the restoring force of the spring is almost independent of the spring travel.
Ist in der erfindungsgemäßen Vorrichtung die erste Feder pseudoelastisch und wird sie so vorgespannt, daß sie sich auf dem Martensit - Plateau befindet, dann fällt ihre Federspannung während der Dauer der Behandlung praktisch nicht ab. Das hat weitere besondere Vorteile:If the first spring in the device according to the invention is pseudo-elastic and is pre-tensioned so that it is located on the martensite plateau, then its spring tension practically does not drop during the treatment. This has further special advantages:
♦ Die Drehmomente, die durch die erste Feder auf den zu verschiebenden Zahn ausgeübt werden, ändern sich während der Dauer der Behandlung nicht oder nur wenig. Das erleichtert die Kompensation dieser Drehmomente außerordentlich, denn es muß nicht darauf geachtet werden, die kompensierenden Drehmomente während des Behandlungsfortschrittes anzupassen.♦ The torques exerted by the first spring on the tooth to be moved do not change or only change slightly during the treatment. This makes the compensation of these torques extremely easy, because there is no need to pay attention to adjusting the compensating torques as the treatment progresses.
♦ Weil eine einmal passend eingestellte Kompensation beibehalten werden kann, kann sich der Kieferorthopäde Eingriffe während der Behandlung sparen, so daß die Behandlung preiswerter wird.♦ Because compensation can be maintained once it has been properly adjusted, the orthodontist can avoid interventions during treatment, making the treatment more cost-effective.
♦ Das Risiko, daß durch die Behandlung eine neue Fehlstellung des zu verschiebenden Zahnes erzeugt wird, ist gering.♦ The risk that the treatment will cause a new misalignment of the tooth to be moved is low.
♦ Die Zahnstellungskorrektur läuft schneller ab, weil die Spannkraft der ersten Feder während der Dauer der Behandlung praktisch nicht abfällt.♦ The tooth alignment correction is faster because the tension of the first spring practically does not decrease during the treatment.
♦ 4 mm bis 6 mm Weg, um welchen in vielen Behandlungsfällen ein Zahn in eine neue Position gezogen werden soll, lassen sich mit einer oder zwei Nachstellungen der ersten Feder erreichen, so daß der Patient nur einmal oder zweimal während der Behandlung einen Kieferorthopäden aufsuchen muß.♦ 4 mm to 6 mm of travel, which in many treatment cases a tooth has to be pulled into a new position, can be achieved with one or two adjustments of the first spring, so that the patient only has to visit an orthodontist once or twice during the treatment.
♦ Weil die kompensierenden Drehmomente während des Behandlungsfortschrittes nicht angepaßt werden müssen, muß in der Vorrichtung auch kein Mechanismus vorgesehen sein, der eine Anpassung der Rückstellkraft der zweiten Feder erlauben würde. Das ist für einen einfachen Aufbau der Vorrichtung günstig.♦ Because the compensating torques do not need to be adjusted during the treatment, the device does not need to include a mechanism that would allow the restoring force of the second spring to be adjusted. This is beneficial for a simple device design.
Grundsätzlich kann die zweite, für die Drehmomentkompensation eingesetzte Feder normalelastisch sein. Vorzugsweise ist jedoch auch sie eineIn principle, the second spring used for torque compensation can be normally elastic. Preferably, however, it is also a
pseudoelastische Feder. Das hat den Vorteil, daß die zweite Feder bereits bauartbedingt auf ihrem Martensit - Plateau eine problemlos zu aktivierende Rückstellkraft hat. Die zweite Feder muß nur soweit ausgelenkt werden, daß sie sich irgendwo auf dem Martensit - Plateau befindet. Solange sie sich auf dem Martensit - Plateau befindet, bewirken Änderungen der Auslenkung der zweiten Feder keine wesentliche Änderung der Drehmomentkompensation. Deshalb ist es möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem vorgewählten Winkel zwischen der zweiten Feder und der Längsachse der Spannvorrichtung zu liefern; Winkel zwischen 40° und 50° sind besonders geeignet. Der Kieferorthopäde kann dabei sicher sein, daß er mit der Vorspannung, welche er in der Einbaulage an den Zähnen erzeugt, nicht außerhalb des Martensit - Plateaus liegt. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Kieferorthopäde mit ihr kaum etwas falsch machen kann.pseudo-elastic spring. This has the advantage that the second spring already has a restoring force on its martensite plateau due to its design, which can be easily activated. The second spring only needs to be deflected so far that it is somewhere on the martensite plateau. As long as it is on the martensite plateau, changes in the deflection of the second spring do not cause any significant change in the torque compensation. It is therefore possible to supply the device according to the invention with a preselected angle between the second spring and the longitudinal axis of the clamping device; angles between 40° and 50° are particularly suitable. The orthodontist can be sure that the preload he creates on the teeth in the installed position does not lie outside the martensite plateau. The invention is characterized by the fact that the orthodontist can hardly do anything wrong with it.
Die Kräfte, mit denen die Stellung eines einzelnen Zahnes korrigiert wird, liegt zweckmäßigerweise in der Größenordnung von 0,5 N bis zu einigen wenigen N am besten bei 1 N. Die Drehmomente, die zu kompensieren sind, ergeben sich aus der Kraft und aus dem Abstand des Angriffspunktes der Kraft von der Längsachse und vom Schwerpunkt des zu verschiebenden Zahnes. Deshalb sind die zu kompensierenden Drehmomente bekannt und es können die Rückstellkraft der zweiten Feder und deren Angriffspunkt an dem zu verschiebenden Zahn passend gewählt werden, so daß die gewünschte Kompensation eintritt. In dem Zusammenhang sollte darauf geachtet werden, daß die Spannvorrichtung, welche die erste Feder aufweist und die Verschiebung des Zahnes bewirkt, hinreichend biegesteif ausgebildet ist, so daß die Rückstellkräfte der zweiten Feder, welche die kompensierenden Drehmomente hervorrufen sollen, nicht zu einer unerwünscht großen Biegung der Spannvorrichtung führen, was der Kompensation abträglich wäre. Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, wenn die erste Feder in einer Hülse gekapselt ist, so daß sich die erste Feder nicht verbiegen kann, und daß der Draht oder Stab, welcher von einem Kolben in der Hülse ausgeht und am ersten Zahn verankert wird, hinreichend biegesteif ist. Er besteht deshalbThe forces used to correct the position of an individual tooth are preferably in the order of magnitude of 0.5 N to a few N, preferably 1 N. The torques to be compensated are determined by the force and the distance of the point of application of the force from the longitudinal axis and the center of gravity of the tooth to be moved. Therefore, the torques to be compensated are known and the restoring force of the second spring and its point of application on the tooth to be moved can be selected appropriately so that the desired compensation occurs. In this context, care should be taken to ensure that the clamping device, which has the first spring and causes the tooth to be moved, is sufficiently rigid so that the restoring forces of the second spring, which are intended to cause the compensating torques, do not lead to an undesirably large bending of the clamping device, which would be detrimental to the compensation. For this reason, it is advantageous if the first spring is encapsulated in a sleeve so that the first spring cannot bend, and that the wire or rod which extends from a piston in the sleeve and is anchored to the first tooth is sufficiently rigid. It therefore consists
zweckmäßigerweise nicht aus einem pseudoelastischen Material, sondern vorzugsweise aus Stahl.Preferably not made of a pseudo-elastic material, but rather of steel.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt.An embodiment of the invention is shown schematically in the accompanying drawings.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in Einbaulage an Zähnen eines Oberkiefers,Figure 1 shows a device according to the invention in installation position on teeth of an upper jaw,
Figur 2 zeigt als Detail die Stirnansicht C-C auf eine Hülse der Spannvorrichtung der Erfindung,Figure 2 shows a detail of the front view C-C of a sleeve of the clamping device of the invention,
Figur 3 zeigt als Detail die zweite, für die Drehmomentkompensation vorgesehene Feder an der Hülse der Spannvorrichtung im Lieferzustand,Figure 3 shows a detail of the second spring provided for torque compensation on the sleeve of the clamping device in the delivery state,
Figur 4 zeigt den Schnitt A-A gemäß Figur 1, Figur 5 zeigt die Ansicht B gemäß Figur 1, undFigure 4 shows the section A-A according to Figure 1, Figure 5 shows the view B according to Figure 1, and
Figur 6 zeigt ein Zug - Dehnungs - Diagramm zur Erläuterung der Superelastizität.Figure 6 shows a stress-strain diagram to illustrate superelasticity.
Die dargestellte Vorrichtung hat als erstes Verankerungsteil 1 ein Bracket, welches mit einem Fußteil (Pad 2) auf einen ersten Zahn 3 geklebt ist, welcher verschoben werden soll. Das Bracket 1 hat in an sich bekannter Weise eine längsverlaufende Nut 4 und darunter einen querverlaufenden Kanal 5, dessen lichter Querschnitt rechteckig ist. Dieser Kanal 5 dient als Ausnehmung, welche eine zweite Feder 23 aufnimmt.The device shown has a bracket as the first anchoring part 1, which is glued to a base part (pad 2) on a first tooth 3 that is to be moved. The bracket 1 has, in a manner known per se, a longitudinal groove 4 and, underneath, a transverse channel 5 whose clear cross-section is rectangular. This channel 5 serves as a recess that accommodates a second spring 23.
Als zweites Verankerungsteil 6 hat die Vorrichtung ein Bukkalröhrchen mit einem Fußteil (Pad 7) welches auf einen zweiten Zahn 8 geklebt ist, bei welchem es sich im dargestellten Beispiel um einen Backenzahn handelt, wohingegen es sichAs a second anchoring part 6, the device has a buccal tube with a foot part (pad 7) which is glued to a second tooth 8, which in the example shown is a molar, whereas
. .i. .i
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im dargestellten Beispiel bei dem ersten Zahn 3 um einen Eckzahn handelt. Das Bukkalröhrchen kann alternativ auf ein ringförmig geschlossenes Zahnband geschweißt werden, welches auf den zweiten Zahn 8 geschoben und auf ihm durch Zementieren befestigt wird. Der vom Pad 7 abstehende Körper 9 des Bukkalröhrchens 6, hat wie auch das Bracket, 1 eine längsverlaufende Nut 10, welche auf der einen Seite durch das eigentliche Röhrchen 11 begrenzt wird, welches einen rechteckigen lichten Querschnitt hat (Figur 5). Außerdem ist am Bukkalröhrchen 6 in an sich bekannter Weise ein Haken 12 vorgesehen.In the example shown, the first tooth 3 is a canine tooth. The buccal tube can alternatively be welded onto a ring-shaped closed dental band, which is pushed onto the second tooth 8 and secured to it by cementing. The body 9 of the buccal tube 6, which protrudes from the pad 7, has, like the bracket 1, a longitudinal groove 10, which is delimited on one side by the actual tube 11, which has a rectangular clear cross-section (Figure 5). In addition, a hook 12 is provided on the buccal tube 6 in a manner known per se.
Das Bracket 1 und das Bukkalröhrchen 6 sind durch eine Spannvorrichtung 13 miteinander verbunden. Die Spannvorrichtung 13 besteht aus einer zylindrischen Hülse 14, welche an ihrem einen Ende 15 total geschlossen ist und an ihrem anderen Ende 16 eine Endwand mit einem rechteckigen Loch 17 hat. In der zylindrischen Hülse 14 ist ein Kolben 18 verschiebbar gelagert, an welchem ein im Querschnitt quadratischer Stahldraht 19 befestigt ist, welcher durch das rechteckige Loch 17 herausgeführt (Figur 2), durch die im Querschnitt rechteckige Röhre 26 im Bukkalröhrchen 6 hindurchgeführt und dahinter abgeknickt ist. Das abgeknickte Ende ist mit 20 bezeichnet. Zwischen dem Kolben 18 und der Endwand 16 ist eine pseudoelastische Wendelfeder 21 angeordnet, welche den Draht 19 umgibt. Je weiter der Draht 19 aus der Hülse 14 herausgezogen wird, desto stärker wird die Feder 21 zusammengedrückt. Um ablesen zu können, wie stark die Feder 21 zusammengedrückt ist, befindet sich auf dem Draht 19 eine Skala 22, deren Skalenstriche beim Herausziehen des Drahtes 19 aus der Hülse 14 fortschreitend sichtbar werden.The bracket 1 and the buccal tube 6 are connected to one another by a clamping device 13. The clamping device 13 consists of a cylindrical sleeve 14 which is completely closed at one end 15 and has an end wall with a rectangular hole 17 at its other end 16. A piston 18 is slidably mounted in the cylindrical sleeve 14, to which a steel wire 19 with a square cross section is attached, which is led out through the rectangular hole 17 (Figure 2), through the tube 26 with a rectangular cross section in the buccal tube 6 and is bent behind it. The bent end is designated 20. A pseudo-elastic coil spring 21 which surrounds the wire 19 is arranged between the piston 18 and the end wall 16. The further the wire 19 is pulled out of the sleeve 14, the more the spring 21 is compressed. In order to be able to read how strongly the spring 21 is compressed, a scale 22 is provided on the wire 19, the scale marks of which become progressively visible as the wire 19 is pulled out of the sleeve 14.
Am anderen Ende 15 der Hülse 14 ist eine zweite superelastische Feder 23 befestigt, insbesondere angeschweißt. Die zweite pseudoelastische Feder 23 hat die Gestalt eines Drahtes mit quadratischem Querschnitt. Im Lieferzustand steht die zweite Feder 23 in einem Winkel von 130° bis 140° zur Längsachse der Hülse 14 von der Hülse 14 ab (Figur 3). Es ist aber auch möglich, daß ein Kieferorthopäde, welcher die Vorrichtung bei einem Patienten einsetzt, die zweite Feder 23 umA second superelastic spring 23 is attached, in particular welded, to the other end 15 of the sleeve 14. The second pseudoelastic spring 23 has the shape of a wire with a square cross-section. In the delivery state, the second spring 23 protrudes from the sleeve 14 at an angle of 130° to 140° to the longitudinal axis of the sleeve 14 (Figure 3). However, it is also possible for an orthodontist who uses the device on a patient to adjust the second spring 23 by
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einen Winkel abknickt, dessen Größe er nach den Gegebenheiten bemißt, welche er im Gebiß des Patienten vorfindet. Zum Einbau der Vorrichtung in den Mund des Patienten klebt der Kieferorthopäde zunächst das Bracket 1 auf die Außenseite der Zahnkrone des Zahnes 3, welcher verschoben werden soll, und er klebt das Bukkalröhrchen 6 oder ein Zahnband, auf welches das Bukkairöhrchen geschweißt ist, auf den Backenzahn 8, welcher als Widerlager für die Kraft dient, mit welcher der erste Zahn 3 verschoben werden soll. Das Bukkalröhrchen 6 wird so orientiert, daß es auf der Außenseite der Krone des Backenzahnes 8 liegt und sein im lichten Querschnitt rechteckiges Röhrchen 11, 26 parallel zur Kauebene 24 verläuft. Das Bracket 1 hingegen ist so ausgebildet und angeordnet, daß seine Nut 4 zwar ebenfalls im wesentlichen parallel zur Kauebene 24 verläuft, der Kana! 5 aber im wesentlichen parallel zur Längsachse 25 des Zahnes 3 verläuft.an angle the size of which he determines according to the conditions which he finds in the patient's teeth. To install the device in the patient's mouth, the orthodontist first glues the bracket 1 to the outside of the crown of the tooth 3 which is to be moved, and he glues the buccal tube 6 or a dental band to which the buccal tube is welded to the molar 8 which serves as an abutment for the force with which the first tooth 3 is to be moved. The buccal tube 6 is oriented so that it lies on the outside of the crown of the molar 8 and its tube 11, 26, which has a rectangular clear cross-section, runs parallel to the chewing plane 24. The bracket 1, on the other hand, is designed and arranged so that its groove 4 also runs essentially parallel to the chewing plane 24, but the canal 5 runs essentially parallel to the longitudinal axis 25 of the tooth 3.
Um in der zweiten Feder 23 eine Torsionsspannung aufbauen zu können, ist diese entweder bereits ab Werk durch Verdrehen um ihre Längsachse tordiert, wie in Figur 3 dargestellt, oder sie wird vom Kieferorthopäden um einen passenden Winkel tordiert. Die Torsion hat die Folge, daß die Hülse 14, nachdem der Kieferorthopäde die Feder 23 in einer von der Zahnwurzel 3a herkommenden Richtung in den Kanal 5 eingeschoben hat, nicht parallel zum Kieferbogen bzw. parallel zur Außenseite der Zahnkronen verläuft. Um das zu bewirken, muß der Kieferorthopäde die Hülse 14 vielmehr gegen die Torsionskraft der zweiten Feder 23 dem Kieferbogen annähern, so daß die zweite Feder 23 danach unter einer Torsions Vorspannung in dem Kanal 5 steckt. Der Winkel, unter welchem die zweite Feder 23 von der Hülse 24 absteht, ist mit bevorzugt 40° bis 50° so gewählt und auf die Lage der Längsachse 25 des Zahnes 3 abgestimmt, daß die Hülse 14 mit dem Draht 19, solange die zweite Feder 23 nicht elastisch gebogen wird, in den Bereich neben den Zahnwurzeln hineinragt. Um den Draht 19 dennoch in das Bukkalröhrchen 6 einführen zu können, muß der Kieferorthopäde deshalb die zweite Feder 23 elastisch biegen. Hat er den Draht 19 in das Bukkalröhrchen 6 eingeführt, steht die zweite Feder 23 sowohl unter Torsions - Vorspannung als auchIn order to be able to build up a torsional tension in the second spring 23, this is either already twisted at the factory by turning it around its longitudinal axis, as shown in Figure 3, or it is twisted by the orthodontist by an appropriate angle. The torsion has the consequence that the sleeve 14, after the orthodontist has pushed the spring 23 into the canal 5 in a direction coming from the tooth root 3a, does not run parallel to the jaw arch or parallel to the outside of the tooth crowns. To achieve this, the orthodontist must instead move the sleeve 14 closer to the jaw arch against the torsional force of the second spring 23, so that the second spring 23 is then inserted in the canal 5 under a torsional preload. The angle at which the second spring 23 protrudes from the sleeve 24 is preferably 40° to 50° and is adjusted to the position of the longitudinal axis 25 of the tooth 3 so that the sleeve 14 with the wire 19 protrudes into the area next to the tooth roots as long as the second spring 23 is not elastically bent. In order to be able to insert the wire 19 into the buccal tube 6, the orthodontist must therefore elastically bend the second spring 23. Once he has inserted the wire 19 into the buccal tube 6, the second spring 23 is under both torsional pre-tension and
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unter Biege - Vorspannung, wobei sowohl die Torsionsspannung als auch die Biegespannung so gewählt sind, daß sich die zweite Feder 23 auf dem Martensitunder bending prestress, whereby both the torsional stress and the bending stress are selected so that the second spring 23 on the martensite
- Plateau befindet. Der Kieferorthopäde spannt dann die erste pseudoelastische Feder 21, indem er den Draht 19 um ein gewisses Maß, welches er mit Hilfe der Skala 22 kontrolliert, aus der Hülse 14 herauszieht und festlegt, indem er den Draht 19 hinter dem Bukkalröhrchen 6 abknickt, wie in Figur 1 dargestellt. Die erste Feder 21 ist dabei zweckmäßigerweise so lang gewählt, daß sie bereits dann, wenn der Kolben 18 sich in seiner maximal zurückgezogenen Position befindet, unter Vorspannung steht, so daß sich die Feder 21 schon bei nur geringem Herausziehen des Drahtes 19 bereits auf dem Martensit - Plateau befindet. Die erste pseudoelastische Feder 21 überträgt auf den Zahn 3 nicht nur eine in Richtung des Drahtes 19 wirkende Kraft, welche den Zahn 3 dem Zahn 6 annähert, sondern auch Drehmomente um die Längsachse 25 und um den Schwerpunkt 27 des Zahnes 3. Diese Drehmomente werden ganz oder wenigstens teilweise kompensiert durch das Drehmoment, welches von der Torsions - Vorspannung der zweiten Feder 23 ausgeübt wird, und durch das Drehmoment, welches von der Biege- Plateau. The orthodontist then tensions the first pseudo-elastic spring 21 by pulling the wire 19 out of the sleeve 14 by a certain amount, which he controls with the aid of the scale 22, and fixes it by bending the wire 19 behind the buccal tube 6, as shown in Figure 1. The first spring 21 is expediently chosen to be long enough that it is already under pre-tension when the piston 18 is in its maximum retracted position, so that the spring 21 is already on the martensite plateau when the wire 19 is only pulled out slightly. The first pseudoelastic spring 21 transmits to the tooth 3 not only a force acting in the direction of the wire 19, which brings the tooth 3 closer to the tooth 6, but also torques about the longitudinal axis 25 and about the center of gravity 27 of the tooth 3. These torques are completely or at least partially compensated by the torque exerted by the torsional preload of the second spring 23 and by the torque exerted by the bending
- Vorspannung der zweiten Feder 23 ausgeübt wird. Der Draht 19 verläuft in Einbaulage außenseitlich neben den Zahnkronen in der Nähe des Zahnfleischrandes, dessen Lage durch den Pfeil 28 markiert ist.- pre-tensioning of the second spring 23 is exerted. In the installed position, the wire 19 runs outside next to the tooth crowns near the gum line, the position of which is marked by the arrow 28.
Figur 6 zeigt ein typisches Zug - Dehnungs - Diagramm für einen pseudoelastischen Nickel - Titan - Draht. Wird ein solcher Draht durch Zug gedehnt, so benötigt man zunächst eine mäßig steil ansteigende Zugkraft, um den Draht fortschreitend zu dehnen. Ab einer Dehnung von ungefähr 2 % wächst die für eine fortschreitende Dehnung erforderliche Zugkraft nur noch sehr geringfügig an, bis sie bei etwa 8 % Dehnung wieder stärker zu steigen beginnt (oberer Zweig A der Kurve). Entlastet man danach den Draht, so bildet sich die Dehnung längs des unteren Zweiges B der Kurve zurück. Die Erscheinung zeigt eine Hysterese. Der flachverlaufende Teil der Kennlinie, im dargestellten Beispiel zwischen 2 % und 8 %, das sogenannte Martensit - Plateau, wird für Zwecke der Erfindung ausgenützt. Der für eine Kieferkorrektur weniger wirksame Anstiegsbereich der KurveFigure 6 shows a typical tension-strain diagram for a pseudoelastic nickel-titanium wire. If such a wire is stretched by tension, a moderately steeply increasing tensile force is initially required to stretch the wire progressively. From an elongation of approximately 2%, the tensile force required for progressive elongation only increases very slightly until it begins to rise again more strongly at approximately 8% elongation (upper branch A of the curve). If the wire is then relieved of pressure, the elongation decreases along the lower branch B of the curve. This phenomenon shows hysteresis. The flat part of the characteristic curve, in the example shown between 2% and 8%, the so-called martensite plateau, is used for the purposes of the invention. The rising area of the curve, which is less effective for jaw correction,
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zwischen O % und etwa 2 % Dehnung kann für die Zwecke der Erfindung dadurch ausgeschaltet werden, daß man die erste Feder 21 mit einer entsprechenden Vorspannung in die Hülse 14 einbaut. Die Feder 21 wird vorzugsweise so ausgewählt, daß sie auf dem Martensit - Plateau eine Rückstellkraft erzeugt, welche 5 0,5 N bis 1,5 N beträgt.between 0% and about 2% elongation can be eliminated for the purposes of the invention by installing the first spring 21 with a corresponding preload in the sleeve 14. The spring 21 is preferably selected so that it generates a restoring force on the martensite plateau which is 5 0.5 N to 1.5 N.
Eine geeignete Vorrichtung hat folgende technische Daten:A suitable device has the following technical data:
Hülse 14:Sleeve 14:
Länge 10 mm
Durchmesser 2,2 mmLength 10mm
Diameter 2.2mm
Draht 19:Wire 19:
1010
Edelstahl, Werkstoff - Nr. 1.4310 Querschnitt 0,45 mm &khgr; 0,65 mm, Länge variabelStainless steel, material no. 1.4310, cross section 0.45 mm x 0.65 mm, length variable
Erste Feder 21:First Spring 21:
pseudoefastische Wendelfeder aus Ni/Ti 50/50, Rückstellkraft auf dem Martensit - Plateau bei 37° C: ca. 1Npseudo-elastomeric spiral spring made of Ni/Ti 50/50, restoring force on the martensite plateau at 37° C: approx. 1N
Zweite Feder 23:Second Spring 23:
pseudoelastischer Draht aus Ni/Ti 50/50, quadratischer Querschnitt 0,4 mm &khgr; 0,4 mm, Länge 10 mm,pseudoelastic wire made of Ni/Ti 50/50, square cross section 0.4 mm x 0.4 mm, length 10 mm,
Rückstellkraft auf dem Martensit - Plateau bei 37°C : ca. 1 NRestoring force on the martensite plateau at 37°C: approx. 1 N
20 Kanal 5 im Bracket: lichter Querschnitt 0,45 mm &khgr; 0,45 mm20 Channel 5 in bracket: clear cross-section 0.45 mm x 0.45 mm
Bukkalröhrchen 6: lichter Querschnitt 0,50 mm &khgr; 0,70 mmBuccal tube 6: clear cross-section 0.50 mm x 0.70 mm
-22-Bezugszahlenllste: -22-Reference numbers:
Claims (16)
mit einem ersten Verankerungsteil (1) zum Befestigen an der Außenseite der Krone (3b) des ersten Zahnes (3),
mit einem zweiten Verankerungsteil (6) zum Befestigen an der Außenseite der Krone eines zweiten Zahnes (8) in demselben Kieferbogen,
mit einer eine erste Feder (21) aufweisenden Spannvorrichtung (13), welche in der Weise an den beiden Verankerungsteilen (1, 6) verankert werden kann, daß zwischen den beiden Verankerungsteilen (1, 6) in Längsrichtung des Kieferbogens eine Federspannung wirkt, welche den ersten Zahn (3) verschiebt und Drehmomente auf den ersten Zahn (3) ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anbringen der Spannvorrichtung (13) an dem ersten Verankerungsteil (1) eine zweite Feder (23) vorgesehen ist, welche unter Vorspannung in der Weise am ersten Verankerungsteil (1) anbringbar ist, daß die Rückstellkraft der zweiten Feder (23) ein Drehmoment oder Drehmomente erzeugt, welche(s) die von der ersten Feder (21) bewirkten Drehmoments ganz oder teilweise kompensieren. 1. Device for moving a first tooth ( 3 ) in the longitudinal direction of a jaw arch in which the first tooth ( 3 ) is located,
with a first anchoring part ( 1 ) for fastening to the outside of the crown ( 3 b) of the first tooth ( 3 ),
with a second anchoring part ( 6 ) for fastening to the outside of the crown of a second tooth ( 8 ) in the same jaw arch,
with a tensioning device ( 13 ) having a first spring ( 21 ) which can be anchored to the two anchoring parts ( 1 , 6 ) in such a way that a spring tension acts between the two anchoring parts ( 1 , 6 ) in the longitudinal direction of the jaw arch, which spring tension displaces the first tooth ( 3 ) and exerts torques on the first tooth ( 3 ), characterized in that a second spring ( 23 ) is provided for attaching the tensioning device ( 13 ) to the first anchoring part ( 1 ), which can be attached to the first anchoring part ( 1 ) under pretension in such a way that the restoring force of the second spring ( 23 ) generates a torque or torques which fully or partially compensate for the torque caused by the first spring ( 21 ).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE29923123U DE29923123U1 (en) | 1999-09-21 | 1999-09-21 | Device for shifting a tooth in the longitudinal direction of an arch of the jaw |
Applications Claiming Priority (2)
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| DE29923123U DE29923123U1 (en) | 1999-09-21 | 1999-09-21 | Device for shifting a tooth in the longitudinal direction of an arch of the jaw |
| DE1999145187 DE19945187B4 (en) | 1999-09-21 | 1999-09-21 | Device for displacing a tooth in the longitudinal direction of a mandibular arch |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29923123U1 true DE29923123U1 (en) | 2000-03-30 |
Family
ID=26055023
Family Applications (1)
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| DE29923123U Expired - Lifetime DE29923123U1 (en) | 1999-09-21 | 1999-09-21 | Device for shifting a tooth in the longitudinal direction of an arch of the jaw |
Country Status (1)
| Country | Link |
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-
1999
- 1999-09-21 DE DE29923123U patent/DE29923123U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20000504 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20021105 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20050926 |
|
| R158 | Lapse of ip right after 8 years |
Effective date: 20080401 |