CH686489A5 - Profilierung von Oberflaechen fester Koerper zum Verbund mit plastisch aufgebrachten, erhaertenden Stoffen. - Google Patents

Description

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Beschreibung

Der Verbund zwischen festen und plastisch aufgebrachten Stoffen kann nach deren Erhärtung nur dauerhaft sein, wenn eine molekulare Verbindung herstellbar ist. Das ist beispielsweise bei gleichartigen Stoffen mit geeigneten Klebern oder durch Schweissungen möglich, nicht aber bei in ihrer Natur verschiedenartigen Stoffen. Insbesondere ist der dauerhafte Verbund zwischen Metallen und Kunststoffen in einem feuchten Milieu schwierig; er ist wohl mit spezieller Oberflächenkonditionierung etwa durch Silane und Bondings herstellbar, ist aber nur wenig belastungsfähig und meist nicht beständig. Hierbei spielen vor allem die Wasseraufnahmeneigung der Kunststoffe und die thermisch bedingten Volumenveränderungen eine Rolle, die zu Verschiebungen und Ablösungen führen.

Auch in der wiederherstellenden Zahnheilkunde sind solche Verbindungen problematisch, weil alle Verbindungen sich im feuchten Milieu des Mundes befinden. Sie wurden bei der Wiederherstellung menschlicher Zähne im Bereich des Zahnschmelzes jedoch ausreichend gelöst: Dort können durch Anätzen der Schmelzprismen Flächen mit kleinsten erhabenen und vertieften Gebilden entstehen, die sich mit aufgebrachten flüssigen oder plastischen Kunststoffen verzahnen. Sie können auf mechanische Weise einen dauerhaften Verbund erzeugen, weil sie den eingebrachten Kunststoff daran hindern, sich zu verschieben und danach abzulösen. Ein ähnlicher Effekt lässt sich erzielen durch Ausbildung möglichst kleiner, parallelwandiger flächendeckender Ausnehmungen, die man auf Metallflächen spanabhebend oder schleifend herstellen kann. In die entstandenen Rillen werden flüssige Kunststoffe eingebracht, die nach dem Erhärten einen unverschiebbaren Halt finden. Noch stärker wird dieser Effekt, wenn diese Rillen gekreuzt angebracht werden, da dann eine günstige Verteilung zwischen den weicheren Kunststoff-Anteilen und den festeren Metall-Anteilen entsteht. Werden solche sich kreuzenden parallelwandigen Ausnehmungen auf nach aussen gewölbten Oberflächen aufgebracht, verbleiben dabei sogar teilweise hinterschnittene Wände an den verbleibenden Erhabenheiten, die besonders haftend sind. Siehe Patentanspruch 1.

Einem solchen Verbund zwischen Oberflächen fester Körper mit Kunststoffen sollen die beschriebenen Profile dienen. Sie lassen sich auf ebenen oder gewölbten Oberflächen senkrecht zur Oberfläche anbringen. Die verbleibenden erhabenen Teile bilden dann entweder im Querschnitt viereckförmige Leisten oder bei sich kreuzenden Ausnehmungen quaderförmige oder polyedrische Erhabenheiten. Werden diese Ausnehmungen in einer besonderen Ausführungsart senkrecht auf der Oberfläche eines zylindrischen oder konischen Körpers angebracht, so tritt ein geometrisch bedingter Effekt ein, in dem die Wände der Rillen parallel bleiben, die Wände der zurückgebliebenen erhabenen Teile jedoch nach aussen divergieren. Je nach dem, wie häufig und auf welcher Krümmung der Oberfläche sie verlaufen, sind die erhabenen Teile mehr oder weniger hinterschnitten. Durch diese Art von «Hinterschneidung» finden eingebrachte plastische Stoffe einen besonders guten mechanischen Halt. Siehe Patentanspruch 3.

In einer besonderen Ausführungsart können die beschriebenen Oberflächenprofile auf zylindrischen oder konischen Metallstiften mit oder ohne erweiterte Köpfe angebracht werden. Werden solche Stifte in die Zahnwurzel eingelassen, so können sie dazu dienen, Füllungen und Kronenaufbauten aus plastischen Stoffen wie Zementen, Kompositen und Amalgamen mit dem Zahn zu verbinden. Hier hat man bisher versucht, hauptsächlich mit relativ voluminösen Profilen wie Lamellen, tiefen Einschnitten oder kantigen Körpern Retentionen zu erzeugen. Diese können aber nicht den Anspruch auf einen flächigen Verbund erheben: Sie sind auch meistens nur dann ausreichend effizient, wenn sie rundum genügend dickwandig mit diesen Ergänzungsstoffen umgeben sind. Werden die Umhüllungen beim Ausbilden der Zahnform jedoch teilweise wieder abgetragen, so geht auch der Halt teilweise oder ganz verloren, da dadurch die Kontinuität des umhüllenden Mantels gestört wird.

Werden dagegen die Abmessungen und Volumina der beschriebenen Oberflächenprofile besonders klein gehalten, so hönnen selbst kleine und kleinste Flächen für sich ausreichend retentiv sein. Dann spielt es keine bedeutende Rolle mehr, ob und welche Teile der Umhüllung mit plastischen Stoffen bei der Präparation eines Kronenstumpfes abgetragen werden: Die Retention ist nicht mehr allein durch die Integrität der ganzen Umhüllung effizient, sondern auch in kleinen Bereichen der Kontaktflächen zwischen den Metallstiften und dem Aufbaumaterial, unabhängig von der Vollständigkeit der Umhüllung. Ein weiterer, erheblicher Vorteil liegt darin, dass die Köpfe solcher Wurzelanker durch das Anbringen tieferer Einschnitte und Lamellen nicht geschwächt werden, wie dies bisher der Fall war.

Ausser der Anwendung in der Zahnheilkunde lässt sich die beschriebene Oberflächenprofilierung überall dort einsetzen, wo feste Körper, die ihrer Natur nach nicht für einen Klebeverbund günstig sind, mit plastisch aufgebrachten Stoffen verbunden werden müssen. Dies können nicht nur Metalle sein, sondern auch andere feste Stoffe wie keramische Materialien oder Kunststoffe, die mit plastischen Stoffen jeder Art verbunden werden sollen.

Die folgenden Legenden zu den beigefügten Zeichnungen erläutern und präzisieren das bisher Gesagte:

Fig. 1 zeigt in der Aufsicht in regelmässigen Abständen gleichlaufende Rillen, die in Fig. 2 im Querschnitt wiedergegeben sind.

In Fig. 3 verlaufen die Rillen der Fig. 1 und 2 im rechten Winkel zueinander. Der Grundriss der Erhabenheiten entspricht hier einem Quader.

Die Fig. 4 und 5 zeigen Varianten der Ausnehmungen mit aussen und innen gerundeten Ecken.

Fig. 6 zeigt in der Aufsicht Ausnehmungen, die in einem kleineren Winkel als einem rechten sich kreuzen; der Grundriss der Erhabenheiten entspricht hier einem Parallelogramm.

In der Fig. 7 ist ein im Querschnitt runder Körper

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abgebildet, der mit radial versetzten parallelwandi-gen rechteckigen Ausnehmungen versehen ist. Der Querschnitt der Ausnehmungen weist parallele Wände auf, während die Wände der stehengebliebenen erhabenen Teile nicht parallel verlaufen, sondern nach aussen hin divergieren.

Fig. 8 zeigt den zylindrischen Kopf eines Wurzelankers für menschliche Zähne, der mit einem rechtwinklig gekreuzt verlaufenden Profil ausgerüstet ist, das dem Querschnitt der Fig. 7 entspricht.

Fig. 9 zeigt einen Wurzelanker in einem menschlichen Zahn, dessen Kopf mit dem Profil der Fig. 8 versehen ist.

Claims (10)

Patentansprüche

1. Fester Körper mit Oberflächenprofil zum Verbund mit plastisch aufzubringenden Stoffen, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächenprofil rillenförmige Ausnehmungen aufweist, die in regelmässigen Abständen flächendeckend angeordnet sind, richtungsgleich, strahlenförmig oder sich kreuzend verlaufen, parallele Wände besitzen und deren Querschnitte U-förmig oder viereckförmig sind.

2. Fester Körper mit Oberflächenprofil zum Verbund mit plastisch aufzubringenden Stoffen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände der Rillen auf planen, konvexen oder konkaven Oberflächen senkrecht zum Oberflächenverlauf der Körper angebracht sind.

3. Fester Körper mit Oberflächenprofil zum Verbund mit plastisch aufzubringenden Stoffen nach Patentanspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den rillenförmigen Ausnehmungen gemäss Patentanspruch 1 bis 2 auf nach aussen gewölbten Oberflächen erhabene Teile zurückbleiben, deren Wände je nach dem Grad der Krümmung und der Richtung der Rillen mehr oder weniger nach aussen divergieren.

4. Fester Körper mit Oberflächenprofil zum Verbund mit plastisch aufzubringenden Stoffen nach Patentanspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitte viereckförmiger Ausnehmungen abgerundete Innen- und/oder Aussenkanten aufweisen.

5. Fester Körper mit Oberflächenprofil zum Verbund mit plastisch aufzubringenden Stoffen nach Patentanspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf planen Flachen bei sich im rechten Winkel kreuzenden viereckförmigen Ausnehmungen die zwischen den Ausnehmungen verbleibenden erhabenen Teile quaderförmige, bei andern als im rechten Winkel sich kreuzenden dagegen polyederförmi-ge Formen haben.

6. Fester Körper mit Oberflächenprofil zum Verbund mit plastisch aufzubringenden Stoffen nach Patentanspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Rauminhalts zwischen den vertieften und den erhabenen Teilen der Oberflächenprofile zwischen 6:1 und 1:1 liegt.

7. Fester Körper mit Oberflächenprofil zum Verbund mit plastisch aufzubringenden Stoffen nach Patentanspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe und Breite der rillenförmigen Ausnehmungen zwischen 0,1 und 2,0 Millimetern liegt.

8. Fester Körper mit Oberflächenprofil zum Verbund mit plastisch aufzubringenden Stoffen nach Patentanspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Profile sandgestrahlt und/oder mit Stoffen beschichtet sind, die zu einem molekularen oder ionischen Verbund mit plastisch aufgebrachten Stoffen fähig sind.

9. Verfahren zur Herstellung von festen Körpern mit profilierten Oberflächen nach Patentanspruch 1 bis 7 bei zylindrischen oder kegeligen Körpern, nach dem parallelwandige rillenförmige Ausnehmungen mit scheibenförmigen rotierenden Werkzeugen gefräst oder geschliffen werden, wobei Werkstück und/oder Werkzeug gegeneinander bewegt werden.

10. Verwendung der in den Patentansprüchen 1 bis 8 beschriebenen festen Körper mit profilierten Oberflächen jeglicher Art und Grundform ausserhalb des menschlichen oder tierischen Körpers als mechanische Verbund- und Verzahnungsmittel für plastisch aufgebrachte, erhärtende Stoffe jeder Natur und jeden Zwecks.

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