DE2711688A1

DE2711688A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines bogens aus vierkantstahldraht

Info

Publication number: DE2711688A1
Application number: DE19772711688
Authority: DE
Inventors: Roswitha Dr Aichinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-03-17
Filing date: 1977-03-17
Publication date: 1978-09-21
Also published as: DE2711688B2; DE2711688C3; US4197648A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Bogens aus Vierkantstahldraht

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines verschiedene Biegungen aufweisenden Bogens aus Vierkantstahldraht mittels einer Schiaufenbiegezange, der in der Orthodontie, das ist die Zahnregulierung mittels festsitzender Apparaturen, Anwendung findet.

Bei der Orthodontie werden solche Stahldrähte in der Weise angewendet, daß sie unter Vorspannung in sogenannte Bandschlösser eingesetzt werden, die ihrerseits auf starre Bänder, vorzugsweise Stahlbänder, aufgeschweißt sind. Die Stahlbänder werden um den zu regulierenden Zahn exakt angepaßt und aufzementiert, um so eine ständige gerichtete Kraftwirkung auf den Zahn auszuüben. Anfangs wurden bevorzugt Stahldrähte mit Kreisquerschnitt gebogen. Dabei ließ sich jedoch kein ausreichend guter Sitz des Bogens in den Bandschlössern erreichen. Insbesondere ließ sich bei Drähten mit kreisrundem Querschnitt kein Drehmoment um die Längsachse des Drahtes auf das Bandschloß bzw. auf den Zahn übertragen. Deshalb ist man allgemein dazu übergegangen, die Bögen aus Vierkantdrähten zu biegen. Dadurch läßt sich ein exakter Sitz des Vierkantbogens in dem jeweiligen Bandschloß erreichen und es läßt_ftsich von dem Bogen ein Drehmoment um die

Längsachse des Drahtes auf das Schloß, das Band und damit auf den betreffenden Zahn übertragen. Die Übertragung eines Torsionsmomentes kann dabei entweder in der Weise erfolgen, daß der Vierkantdraht bei der Herstellung des Bogens gezielt tordiert wird, so daß sich beim Einsetzen in die vorgesehenen Schlösser ein entsprechendes Rückstellmoment ergibt, wobei in diesem Fall für alle Bänder Schlösser verwendet werden können, deren Vierkantausnehmungen gleich ausgerichtet sind. Die übertragung eines Torsionsmomentes kann aber auch in der Weise erfolgen, daß der Vierkantdraht an keiner Stelle vortordiert ist, sondern daß die Vierkantausnehmungen in den Schlössern je nach dem gewünschten Moment, das auf den Zahn übertragen werden soll, unterschiedlich geneigt sind. In beiden Fällen wird die gleiche Wirkung erzielt, nämlich es wird an der Anschlußstelle des Bogens am Bandschloß der Bogen mit einem Torsionsmoment vorgespannt, dessen Reaktionsmoment auf den Zahn übertragen wird.

Bei der Herstellung der Bögen, die jeweils für den Einzelfall vom Orthodenten selbst in Handarbeit erfolgt, liegt eine besondere Schwierigkeit darin, eine gewünschte Tordierung des Vierkantdrahtes sehr genau zu erreichen bzw. für den Fall der Schlösser mit unterschiedlich geneigten Ausnahmeausschnitten eine Tordierung des Vierkantdrahtes peinlichst zu vermeiden, da eine nicht gewünschte Tordierung des Vierkantdrahtes eine falsche Kraftwirkung auf den betreffenden Zahn zur Folge hätte. Als besonders unangenehm erweist sich die Situation deshalb, weil eine einmal erfolgte bleibende Tordierung des Vierkantdrahtes nicht mehr rückgängig zu machen ist, das heißt bei einem einzigen Fehler während der Biegung des Bogens muß der Bogen als Ausschuß weggeworfen werden. Man hat bisher versucht, solche Biegefehler dadurch auszuschalten, daß man spezielle Schiaufenbiegezangen entwickelt hat. Diese Zangen sind in ihrer Formgebung und demzufolge in ihrer Herstellung sehr kompliziert und dementsprechend aufwendig. Obwohl die aufgezeigte Problematik der Vermeidung von nicht gewünschten Tordierungen des Vierkantdrahtes seit vielen Jahren, wenn nicht Jahrzehnten, bekannt ist, und obwohl man seit ebenso langer Zeit versucht, das Problem mit entsprechenden Spe-

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zialzangen zu lösen, ist es bisher nicht gelungen, dem Orthodenten ein Werkzeug in die Hand zu geben, mit dessen Hilfe er problemlos die Herstellung solcher Bögen meistern könnte. Vielmehr hat sich gezeigt, daß trotz der Anwendung sehr teurer Spezialzangen die Erzielung der genau gewünschten Formgebung des Bogens bisher mehr oder weniger vom Zufall abhängig ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung solcher Bögen anzugeben, das die oben aufgezeigten Probleme löst und mit deren Hilfe Bögen von genau gewünschter Formgebung hergestellt werden können, ohne daß dabei unvertretbar hohe Ausschußquoten in Kauf genommen werden müßten.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Draht bei der Durchführung der Biegung in einer Haltevorrichtung gegen Drehung um seine Längsachse gesichert gehalten wird. Durch die erfindungsgemäße Ausrichtung der Seitenflächen des Drahtes im Raum ist es dem betreffenden Orthodenten ohne Schwierigkeiten möglich, mit einer Schlaufenbiegezange dem Vierkantdraht die gewünschte Form zu geben, ohne daß unkontrollierte Tordierungen auftreten. Vorzugsweise wird die Sicherung gegen Drehung des Drahtes um seine Längsachse in der Weise erzielt, daß der Draht in einer Führungsbohrung geführt wird, deren Querschnittskonturen den Konturen des Vierkantdrahtes genau angepaßt sind. Durch eine solche Verfahrensweise ist es möglich, den Draht aus der Führungsbohrung immer nur soweit herauszuziehen, wie er für die gerade zu erfolgende Biegung benötigt wird, so daß unkontrollierte Kraftwirkungen auf einen längeren Abschnitt des Drahtes mit Sicherheit vermieden werden. Sobald jeweils eine Biegeoperation an einer bestimmten Stelle des Drahtes beendet ist, wird dieser soweit aus der Führungsbohrung herausgezogen, bis die gewünschte Stelle, an der die nächste Biegung vorgenommen werden soll, gerade die Führungsbohrung verlassen hat, so daß die Biegung des Drahtes an dieser Stelle wiederum bei exakter Ausrichtung der Seitenflächen des Vierkantdrahtes im Raum erfolgt.

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Erfindungsgemäß soll eine Vorrichtung zur Durchführung des oben dargelegten Verfahrens gekennzeichnet sein durch einen Drahthalter mit einer beidseitig offenen Führungsbohrung, deren Querschnittskontur genau der Querschnittskontur des Drahtes angepaßt ist. Die in geraden Stücken als Halbzeuge zur Verfügung stehenden Vierkantdrahte können durch die Führungsbohrung des Drahthalters durchgeschoben werden, wobei man den Draht aus einem Ende der Führungsbohrung immer gerade soweit herausstehen läßt, wie es für die Biegeoperation notwendig ist.

Um einerseits eine möglichst exakte Führung des Drahtes in der Führungsbohrung zu gewährleisten, andererseits aber auch eine Längsverschiebung des Drahtes in der Führungsbohrung ohne unzulässig hohen Kraftaufwand zu ermöglichen, soll vorzugsweise die Passung Draht-Bohrung ein Schiebesitz sein.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Drahthalter außen prismatische Form aufweist und sich zu seinem einen Ende hin verjüngt. Diese Formgebung ermöglicht einerseits ein sicheres Greifen des Drahthalters an seinen äußeren Seitenflächen, andererseits ein unbehindertes Arbeiten in unmittelbarer Nähe des Führungsbohrungsendes. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung soll die Länge des Drahthalters etwa das Hundertfache der größeren Länge des Drahtquerschnittes betragen, während seine Höhe und Breite jeweils etwa das Zehn- bis Zwanzigfache der größten Kantenlänge des Drahtquerschnitts sein soll. Diese Abmessungen ergeben eine optimale Größe des Drahthalters, so daß einerseits eine ausreichend gute Abstützung gegenüber dem Biegewerkzeug, nämlich der Schlaufenbiegezange zwischen zwei Fingern einer Hand möglich ist, andererseits aufgrund der geringen Abmessungen der Drahthalter geringstes Gewicht und einfachste Handhabbarkeit in sich vereinigt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Drahthalter aus Kunstharz oder einem ähnlich formbeständigen Kunststoff besteht. Dieses Material bietet sich für den Drahthalter insofern an, als seine Herstellung dadurch in einfachster Weise so erfolgen kann, daß er um einen Musterdraht herumgegossen

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wird. Schließlich läßt sich bei der Verwendung eines solchen Materials auch die äußere Form des Drahthalters mit geringstmöglichem Aufwand auf individuell gewünschte Grifformen bringen, der Drahthalter kann aber auch aus einem geeigneten Metall bestehen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung soll an dem verjüngten Ende des Drahthalters zur Führung des Vierkantdrahtes ein Metalleinsatz vorgesehen sein. Die Anwendung einer Metallführung hat den Vorteil, daß Verschleiß der Führungsbohrung, der insbesondere an der Mündung durch erhöhte Krafteinwirkung über den Vierkantdraht auftreten könnte, praktisch ausgeschlossen wird. Dadurch wird über lange Zeit eine gleichbleibende exakte Führung des Vierkantdrahtes gewährleistet.

Vorzugsweise soll der Metalleinsatz eine Führungslänge von etwa dem Acht- bis Zwölffachen der größeren Kantenlänge des Drahtquerschnittes aufweisen. Es hat sich gezeigt, daß eine solche Führungslänge einer Metallführung optimal ist, indem einerseits eine genaue Führung des Vierkantdrahtes erzielt wird, andererseits die Reibung zwischen Draht und Führungsbohrung gering gehalten wird.

Anhand der beigefügten Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Arbeitsstellung im Schrägbild,

Fig. 2 den Anschluß eines Vierkantbogens an einer Zahnkrone ausschnittweise im Schrägbild.

In Fig. 1 ist ein teilweise fertiger Bogen 1 dargestellt, der aus einem Draht mit Vierkantquerschnitt gebogen ist. Im Regelfall werden Vierkantdrähte mit quadratischem Querschnitt verwendet, wie auch in der Figur dargestellt, jedoch können auch Drähte mit rechteckigem Querschnitt zur Anwendung kommen. Die Kantenlänge des Vierkantdrahtes ist mit k bezeichnet. Der Bogen 1 steckt mit

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seinem noch zu biegenden Abschnitt in einem Drahthalter 2 von prismatischer äußerer Form. Der Drahthalter 2 weist eine in seiner Längsrichtung verlaufende zentrale Führungsbohrung 4 auf, die dem Querschnitt des Vierkantdrahtes angepaßt ist. Aus der rückwärtigen, in der Figur nicht sichtbaren Stirnfläche des Drahthalters steht der Vierkantdraht hervor. Der Drahthalter 2 verjüngt sich in Richtung zu seinem vorderen Ende hin, wo er mit einem Metalleinsatz 6 versehen ist. Der Metalleinsatz 6 hat die Form eines Vierkantrohres, dessen Innenbohrung wiederum genau die gleiche Querschnittskontur aufweist, wie der Vierkantdraht, der geführt werden soll. Die Führungslänge des Metalleinsatzes 6 beträgt etwa das Acht- bis Zwölffache der Kantenlänge k des Vierkantdrahtes. Der Metalleinsatz 6 ist in den Drahthalter 2 eingebettet, der aus Kunstharz oder Metall bestehen soll, wobei zur Verbesserung der Halterung des Metalleinsatzes 6 dieser mit Widerhaken 8 versehen ist. Die Gesamtlänge des Drahthalters 2 ist mit 1 bezeichnet und beträgt etwa das Hundertfache der Kantenlänge k des Vierkantdrahtes. Die Biegungen bzw. Tordierungen des Vierkantdrahtes zu den gewünschten Formen erfolgen in unmittelbarer Nähe vor dem vorderen Ende des Drahthalters 2, im gezeichneten Ausführungsbeispiel also etwa dort, wo mittels Pfeilen die Kantenlänge des Vierkantdrahtes eingezeichnet ist. Jeweils nach Ausführung einer Biegung bzw. Torsion kann der Draht aus dem Drahthalter 2 nach vorn soweit herausgezogen werden, bis die Stelle erreicht ist, an der eine weitere Biegung stattfinden soll.

In Fig. 2 ist schematisch eine Zahnkrone 10 dargestellt, die mit einem Stahlband 12 mit einem Bandschloß 14 versehen ist. Das Bandschloß 14 weist eine Vierkantausnehmung 16 auf, die dem Vierkantquerschnitt des Bogens 1 genau angepaßt ist. Dadurch ergibt sich ein exakter Sitz des Bogens 1 im Bandschloß 14, der auch die Übertragung von Torsionsmomenten um die Längsachse des Bogens 1 erlaubt.

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Claims

r/1 1688

DIPL.-PHYS. UDO ALTENSURG

PATENTANWALT

TILCPON: OM/MMM ■ MONCHIN 3 MTTCNKOFCRaTRAaSC ■ BANK. OCUTSCHC BANK AC M/4MM

TILCOIUMMf: MTtNTKOfCR MONCHCN POSTSCHiCKKONTO. MONCHCN SItI-SOT

17. März 1977 Ab/mi

Anm.: Dr. Roswitha Aichinger
Schloßgartenweg 5
8045 Ismaning

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung eines verschiedene Biegungen aufweisenden Bogens aus Vierkantstahldraht für die Zahnregulierung mittels einer Schiaufenbiegezange, dadurch gekennzeichnet , daß der Draht bei der Durchführung der Biegung in einer Haltevorrichtung gegen Drehung um seine Längsachse gesichert gehalten wird.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Sicherung gegen Drehung um die Längsachse durch Führung des Drahtes in einer Führungsbohrung erfolgt, deren Querschnittskontur der Querschnittskontur des Vierkantdrahtes genau angepaßt ist.

Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch oder 2, gekennzeichnet durch einen Drahthalter (2) mit einer beidseitig offenen Führungsbohrung (4), deren Querschnittskontur genau der Querschnittskontur des Drahtes (1) angepaßt ist.

Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Passung Draht-Bohrung ein Schiebesitz ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahthalter (2) außen prismatische Form aufweist und sich zu seinem Ende hin verjüngt.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (1) des Drahthalters (2) etwas das Hundertfache der größten Kantenlänge (k) des Drahtquerschnittes ist, während seine Höhe und Breite jeweils etwa das Zehn- bis Zwanzigfache der größten Kantenlänge des Drahtquerschnitts sind.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahthalter (2) aus Kunstharz, einem ähnlich formbeständigen Kunststoff oder Metall besteht.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem verjüngten Ende des Drahthalters (2) zur Führung des Drahtes (1) ein Metalleinsatz (6) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalleinsatz (6) eine Führungslänge von etwa dem Acht- bis Zehnfachen der größten Kantenlänge (k) des Drahtquerschnitts aufweist.

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