Einschraubkörper mit sich änderndem Gewindeprofil und Verfahren zu dessen

Herstellung

Die Erfindung betrifft einen Einschraubkörper mit einer mindestens in einem

Teilbereich nicht-linearer, insbesondere geknickter oder gekrümmter Mantel¬ fläche und einem mindestens in diesem Teilbereich liegenden Gewinde mit sich änderndem, aus Gewindezahn und Gewinderille gebildeten Gewindepro¬ fil, wobei die in Einschraubrichtung liegende Flanke des Gewindezahns einen konstanten Winkel besitzt. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur spanenden Herstellung von Gewinden mit sich mindestens in einem Teilbe¬ reich verändernden Gewindeprofil auf einer CNC-Maschine, vorzugsweise ei¬ ner CNC-Drehmaschine, wobei das Gewinde mindestens in diesem Teilbe¬ reich mit mindestens zwei Herstellungsgängen bzw. - zyklen bearbeitet wird.

Gewinde sind als konstruktive Elemente des allgemeinen Maschinenbaus weit verbreitet. Gewöhnlich sind Gewinde zylinderförmig gestaltet. Daneben sind auch konische Gewinde z.B. für ölfeldrohre verbreitet. Eine große Anzahl ver¬ schiedener Gewindeprofile sind bekannt und in Normen festgelegt. üblicher- weise ist das Gewindeprofil an einem Werkstück unveränderlich, das heißt, dass das Gewindeprofil am Gewindeanfang identisch mit dem am Gewinde¬ ende ist. Es sind jedoch Ausnahmen vorstellbar, bei denen eine zumindest in einem Teilbereich des Gewindes fließend sich ändernde Formgestalt des aus Gewinderille und Gewindezahn gebildeten Gewindeprofils von Vorteil sein

könnte, z.B. um das Einführen eines Schraubengewindes in ein Muttern¬ gewinde zu erleichtern.

Spezielle geometrische Verhältnisse in Bezug auf das Gewinde bestehen je- doch vor allem bei Gewinden auf gekrümmten Flächen, wie sie insbesondere bei einschraubbaren künstlichen Hüftgelenkpfannen vorkommen. Hier sind hinsichtlich der Mantelform des Schalenkörpers z.B. hypo-, hemi-, oder hy¬ persphärische, konisch-sphärische, parabolische, toroidische, elliptische und ähnliche Geometrien bekannt. Bei spanenden Herstellungsverfahren für die Herstellung derartiger Schraubpfannen ergeben sich teilweise zwangsläufig fließend sich verändernde Verzerrungen des Gewindeprofils, welche in den meisten Fällen weder beabsichtigt noch erwünscht sind. Insbesondere bei der Benutzung von Gewindezähnen mit unsymmetrischen Teilflankenwinkeln (den jeweiligen Seitenwinkeln des Gewindezahns) ergibt sich das Phänomen, dass je nach Kipprichtung des resultierenden Gewindezahns die Zahnhöhe vom

Pfannenäquator in Richtung zum Pfannenpol hin fließend zu- bzw. abnimmt, woraus sich dann am polnahen Gewindeanfang entweder viel zu große oder nahezu verkümmerte Gewindezähne ergeben. Im ersten Fall führen die ex¬ trem großen Gewindezähne dazu, dass zum Einschrauben der Pfanne sehr hohe Kräfte erforderlich werden, bzw. das Implantat nicht bis zum vollständi¬ gen Knochenkontakt eingeschraubt werden kann. Im zweiten Fall wird lediglich eine sehr dürftige Primärfixation zu erreichen sein. In beiden Fällen besteht die Gefahr des Ausiockerns des Implantats, welches als Konsequenz eine noch¬ malige Operation des Patienten bedeuten würde.

Aus der französischen Patentanmeldung 2 548 012 ist eine Schraubpfanne bekannt, deren äußere Form im Anmeldetext als zylindrisch-sphärisch be¬ schrieben ist. Sie ist mit einem eingängigen Gewinde ausgestattet, welches sich über die gesamte äußere Länge erstreckt und dessen Gewindeprofil sich vom Pfannenäquator zum Pfannenpol hin fließend ändert. Diese Profilände¬ rung kommt in einer Abmagerung der Zahnhöhe und einer zunehmenden Un¬ gleichheit der Zahnflankenlängen in Richtung zum Pfannenpol hin zum Aus¬ druck. Das Gewinde ist als herkömmliches ISO-Gewinde mit einem einge¬ schlossenen Flankenwinkel von 60° gefertigt. Davon wird in den Zeichnungsfi-

guren sozusagen das Ergebnis des letzten Schnitts mit einem üblichen Werk¬ zeug (z.B. Gewindeschneidplatte) gezeigt. Zwecks Erzielung einer in Bezug auf die Gewindezahnspitzen konstanten Gewindesteigung wird vorgeschlagen, während der Herstellung auf einer CNC-Maschine das Werkzeug auf einer Bahn mit einer sich bei jeder Umdrehung ändernden Steigung zu verfahren.

Der geometrische Hintergrund zur Ermittlung der jeweiligen Steigung ist in Fig.6 der genannten Anmeldung zeichnerisch dargestellt. Auf den ersten Blick erscheint die angegebene Vorgehensweise plausibel und ohne weiteres um¬ setzbar.

Bei näherer Analyse fällt zunächst auf, dass zwar die Gewindespitzen und der jeweilige Gewindegrund in der zweidimensionalen Darstellung auf Kreisbögen liegen, diese jedoch mit ihrem Drehpunkt nicht mit der Pfannenachse über¬ einfallen. Daher ist weder für den den Gewindegrund noch für den die Zahn- spitzen einhüllenden geometrischen Mantel eine Kugelform realisiert. Eine präzise zeichnerische Darstellung mit einem CAD-System beweist dann, dass die ins Auge gefaßte Herstellungsmethode keinesfalls in der Lage ist, das dar¬ gestellte Gewindezahnprofil zu realisieren. Mit zunehmendem Abtauchen der Gewinderille zum Pfannenpol hin treten nämlich gravierende geometrische Effekte auf, welche sich in extremen Fluktuationen der Gewindezahnhöhe auswirken. In der von Hand gefertigten Zeichnungsfigur der Anmeldeschrift sind diese drastischen Fehler nicht sichtbar, weil sie durch eine Summierung einer größeren Zahl zeichnerischer Ungenauigkeiten ausgeglichen werden.

Tatsächlich ist es jedoch nicht möglich, mit dem unveränderlichen Gewinde¬ profil eines das Gewinde schneidenden Werkzeugs bei einem einzügigen Endschnitt mehreren voneinander unabhängigen Gesetzmäßigkeiten zu fol¬ gen.

Daneben ist das vorgeschlagene Gewinde mit ISO-Profil für den vorgesehe¬ nen Zweck sowieso ungeeignet, weil es einerseits dem Festigkeitsverhältnis zwischen dem Knochen und dem Implantatwerkstoff nicht Rechnung trägt und andererseits sehr hohe Einschraubkräfte beim Implantieren erfordert. Selbst bei Abänderung des Gewindeprofils, z.B. durch Verwendung eines Drehmei-

ßels mit trapezförmigem Profil und einer damit einhergehenden Ver- schmälerung der Gewindezähne, wäre bei einer einzügigen Herstellungsweise der Gewindegrund durch Treppenstufen repräsentiert. Damit wären nicht nur Klemmeffekte beim Einschrauben verbunden, sondern auch eine uner- wünschte Spaltenbildung im Kontaktbereich zur knöchernen Lagerfläche. Die¬ se Problematik besteht im Prinzip für viele Arten von Einschraubkörpern, wel¬ che einerseits über eine mindestens in einem Teilbereich gekrümmte Mantel¬ fläche verfügen, und andererseits für das Einschrauben in ein Material mit ei¬ nem gegenüber demjenigen des Einschraubkörpers deutlich reduzierten Fe¬ stigkeit verfügen.

Der oben geschilderte Sachverhalt ist Gegenstand der europäischen Patent¬ schrift EP 0 687 165 und daher allgemein bekannt. In dieser Schrift wird vor¬ geschlagen, zur Erzielung eines bestimmten Gewindeprofilverlaufs das Ge- winde mit unterschiedlichen Steigungen zu bearbeiten. Dieses Verfahren wird bereits im Bereich der Medizintechnik für die Herstellung von Knochenschrau¬ ben und künstlichen Hüftgelenkpfannen mit Erfolg angewandt. Dabei werden die Schutzrechte der zugehörigen Patentfamilie von den jeweiligen Herstellern in Bezug auf die jeweilige Produktgruppe exklusiv genutzt. Allerdings ist die mit dem Verfahren zur Verfügung stehende Bandbreite der Gestaltungsmög¬ lichkeiten auf die Verwendung unterschiedlicher Gewindesteigungen be¬ schränkt. Eine irgendwie geartete Beeinflussung des Kippwinkels des Gewin¬ dezahns ist nicht möglich.

Aus der Offenlegungsschrift DE 33 25 448 ist nun eine Hüftgelenkpfanne mit selbstschneidendem Gewinde und bombierter Kontur des Schalenmantels be¬ kannt, welche ein im Prinzip konstantes Profil des Gewindezahns mit einer jeweils senkrechten Positionierung auf einer auf den Schalenmantel angeleg¬ ten Tangente besitzt. Entsprechend unterliegen beide Flanken des Gewinde- zahns einer in Richtung zum Pfannenpol synchron zunehmenden Kippung.

Dabei ragen die Zahnspitzen auf der Winkelhalbierenden mit einer jeweils identischen Höhe aus dem Schalenmantel heraus. Dieses Gewinde wird mit Hilfe einer Mehrachsenfräsmaschine produziert.

Eine sorgfältige überprüfung der bei der genannten Schraubpfanne bestehen¬ den Einschraubsituation mittels einer 2D-Simulation auf einem Rechner zeigt allerdings, dass eine derartige Gewindegestaltung nicht optimal funktionieren kann. Der wesentliche Mangel besteht im Auftreten eines mindestens einseiti- gen Spalts zwischen Gewindezahn und der knöchernen Lagerfläche, weil wäh¬ rend des Einschraubprozesses eine Furche erzeugt wird, welche breiter ist als das Gewindezahnprofil selbst.

Es bestand daher die Aufgabe zur Schaffung von spanend auf einer CNC- Drehmaschine herstellbaren, alternativen Einschraubkörpern (z.B. in Gestalt von Knochenschrauben oder Hüftgelenkpfannen) mit einem mindestens in ei¬ nem Teilbereich auf einer gekrümmten oder abgewinkelten Mantelfläche lie¬ genden Gewinde mit unsymmetrischen Flanken des Gewindezahns und einer entlang der Gewindeerstreckung anpaßbaren Gewindezahnhöhe, sowie eines Verfahrens zur Herstellung solch eines speziellen Gewindes für diese und an¬ dere Anwendungen auf einer CNC-Maschine, vorzugsweise auf einer CNC- Drehmaschine.

Bei einem Einschraubkörper mit einer mindestens in einem Teilbereich nicht- linearer, insbesondere geknickter oder gekrümmter Mantelfläche und einem mindestens in diesem Teilbereich liegenden Gewinde mit sich änderndem, aus Gewindezahn und Gewinderille gebildeten Gewindeprofil, wobei die in Ein¬ schraubrichtung liegende Flanke des Gewindezahns einen konstanten Winkel besitzt, ist es erfindungswesentlich, dass die andere Flanke des Gewinde- zahns im genannten Teilbereich einer Winkeländerung unterliegt.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die in Einschraubrichtung liegende Flanke des Gewindezahns subvertikal, vorzugsweise senkrecht, zur Achse des Einschraubkörpers ausgerichtet. Weiterhin ist es günstig, dass die Winkeländerung der anderen Flanke kontinuierlich, insbesondere im wesentli¬ chen fließend, erfolgt. Die Gewindezähne sind günstigerweise derart ausgebil¬ det, dass dem Verlauf der Gewindezähne eine jeweils aus mindestens einer Rampen- und einer Stufenfunktion gebildete geometrische Funktion überlagert ist. Zudem besteht eine bevorzugte Ausgestaltung darin, dass die Höhe des

Gewindezahnprofils relativ zur Mantelfläche des Einschraubkörpers im hinter einer jeweiligen Schneidkante liegenden Bereich abnimmt. Bevorzugt ist die Schneidkante jedes Zahns im Vergleich zur Schneidkante des vorhergehen¬ den Zahns äquatorseitig vorstehend ausgebildet. Durch seitlichen Versatz wird ein gutes Schneidverhalten erreicht. Der Einschraubkörper ist bevorzugt als

Implantat und insbesondere bevorzugt als künstliche Hüftgelenkpfanne reali¬ siert.

Günstig ist weiterhin, dass die Gewinderille eines auf einer mindestens partiell gekrümmten oder abgewinkelten Mantelfläche eines Einschraubkörpers lie¬ genden Gewindes in mindestens zwei streifenförmige Teilflächen aufgegliedert wird, von denen die erste durch die zum Pfannenpol zeigende Flanke des Ge¬ windezahns und die zweite durch die zum Pfannenäquator zeigende Flanke des Gewindezahns gebildet ist, und die erste Flanke entlang der Gewindeer- Streckung in ihrem Winkel unveränderlich ist, während die zweite Flanke min¬ destens in einem Teilbereich entlang der Erstreckung des Gewindes eine Win¬ keländerung aufweist, wodurch die Höhe und/oder der Kippwinkel des Gewin¬ dezahns an die konstruktive Vorgabe angepaßt ist. Mit der Erfindung wird fer¬ ner ein Verfahren zur Herstellung solch eines speziellen Gewindes auf einer CNC-Maschine, z.B. einer CNC-Drehmaschine, vorzugsweise mit Werkzeug¬ antrieb, zur Verfügung gestellt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur spanenden Herstellung von Gewinden mit sich mindestens in einem Teilbereich verändernden Gewindeprofil auf ei- ner CNC-Maschine, vorzugsweise einer CNC-Drehmaschine, wobei das Ge¬ winde mindestens in diesem Teilbereich mit mindestens zwei Herstellungs¬ gängen bzw. - zyklen bearbeitet wird, zeichnet sich dadurch aus, dass bei ei¬ nem dieser Herstellungsgänge bzw. - zyklen die die Gewindezahnflanke schneidende Kante des Drehmeißels einen festen Winkel einnimmt, und bei dem anderen Herstellungsgang bzw. - zyklus die die andere Gewindezahn¬ flanke schneidende Kante des Drehmeißels in ihrem Winkel während des Durchlaufs durch die Gewinderille geändert wird.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens betrifft der eine Bearbeitungsgang bzw. - zyklus im wesentlichen die eine Flanke des Gewindezahns sowie einen Teil des benachbarten Gewindegrundes und der andere Bearbeitungsgang bzw. - zyklus betrifft im wesentlichen die andere Flanke des Gewindezahns sowie einen Teil des dieser anderen Flanke be¬ nachbarten Gewindegrundes. Besonders günstig ist es, dass das Gewinde mit drei verschiedenen Bearbeitungsgängen bzw. - zyklen bearbeitet wird, wovon mit dem dritten Bearbeitungsgang bzw. - zyklus im wesentlichen die Mitte der Gewinderille bearbeitet und dabei eine Winkeleinstellung für den Drehmeißel benutzt wird, welche zwischen den für die beiden anderen Bearbeitungsgänge bzw. - zyklen benutzten Winkeleinstellungen liegt. Besonders bevorzugt wird der dritte Bearbeitungsgang zuerst ausgeführt. Verfahrenstechnisch ist es auch günstig, dass die Winkeländerung des die andere Gewindezahnflanke schneidenden Drehmeißels während des Durchlaufs durch die Gewinderille kontinuierlich, insbesondere im wesentlichen fließend, erfolgt. Ein anderer

Aspekt besteht darin, dass die Winkeländerung des Drehmeißels mittels Dre¬ hung der B-Achse der CNC-Maschine, vorzugsweise einer CNC-Drehma- schine, realisiert ist. Eine besondere Ausgestaltung des Verfahrens liegt darin, dass zuerst die vom Schneidenradiusmittelpunkt des Drehmeißels während des Abfahrens der in Gestalt des Gewinderillengrundes zu realisierenden

Mantelfläche des herzustellenden Einschraubkörpers zu beschreibende Bahn berechnet wird, diese Bahn mit einem jeweiligen Offset für X und Z in Bezug auf den Abstand des Schneidenradiusmittelpunktes des Drehmeißels vom Rotationsmittelpunkt der B-Achse des Kreuzschlittens und für B in Bezug auf die Winkeldifferenz zwischen der Schneide des Drehmeißels und der Nullstel¬ lung der B-Achse umgerechnet und im CNC-Programm angewendet wird, und in der Werkstückbeschreibung eine äquidistante verwendet wird, welche in ihrem Betrag dem Schneideradius des Drehmeißels entspricht. Ein weiterer Aspekt des Verfahrens liegt darin, dass der Relativbewegung zwischen Wβrk- stück und Werkzeug eine mit der Zahnfolge synchronisierte Rampen- und

Stufenfunktion überlagert ist. Günstigerweise erfolgt diese Zerspanung fräs¬ technisch.

Dabei wird vorgeschlagen, die Gewinderille entlang der durch den Mantel des Einschraubkörpers gebildeten Kontur (dies ist im Prinzip der Grund der Ge¬ winderille) in dem zur Anpassung des Gewindeprofils vorgesehenen Bereich in mindestens zwei Herstellungsgängen zu bearbeiten, wobei ein Bearbei- tungsgang im wesentlichen die zum Pfannenpol zeigende Flanke und ein weiterer Bearbeitungsgang im wesentlichen die zum Pfannenäquator zeigende Flanke des Gewindezahns erzeugt, und dabei für die zum Pfannenäquator zeigende Flanke der Teilflankenwinkel mindestens in einem Teilbereich der Gewindeerstreckung geändert wird.

Für die praktische Ausführung des Verfahrens, z.B. auf einer CNC-Drehma- schine, können wahlweise entweder dasselbe Werkzeug oder zwei bzw. meh¬ rere Werkzeuge Verwendung finden. Soll nur ein Werkzeug eingesetzt wer¬ den, so muss seine schneidende Kante mit ihrem Winkel jeweils derart posi- tioniert sein, dass dieser dem Teilflankenwinkel des Gewindezahns entspricht.

üblicherweise kommt für derartige Bearbeitungen als Werkzeug eine Wende¬ platte aus Vollhartmetall zum Einsatz, welche aufgrund ihrer genormten Geo¬ metrie einen bestimmten Eckenwinkel (z.B. 35°, 55° oder 75°) einschließt. Auf einem neutralen Halter würde die Wendeplatte dann mit ihrer Winkelhalbie- renden senkrecht zur Achse des Gewindes stehen. Relativ zu der Winkelhal¬ bierenden würde der Winkel der schneidenden Kante somit die Hälfte des Ek- kenwinkels betragen. Bekannte Methoden zur festen Anpassung des Schneid¬ kantenwinkels bestehen darin, den Halter entweder entsprechend abzufräsen, Distanzstücke unterzulegen, oder ihn schräg einzuspannen. Mit der Erfindung wird eine wesentlich elegantere Methode anwendbar, wenn z.B. eine CNC-

Drehmaschine mit einer steuerbaren B-Achse des Kreuzschlittens zur Verfü¬ gung steht. Der Halter mit der Wendeplatte kann dann mittels einer entspre¬ chenden Programmierung der B-Achse in die gewünschte Winkelstellung ge¬ bracht werden. Diese als statisch einzuordnende Winkelstellung kann z.B. nach jedem einzelnen Durchlauf beim Gewindeschneiden auf einen anderen

Winkelbetrag gesetzt werden. Um jedoch die der Erfindung gemäße dynami¬ sche Winkelverschiebung zu realisieren, ist es erforderlich, den B-Winkel wäh¬ rend des Durchlaufs des Werkzeugs durch die Gewinderille zu ändern. Zum Beispiel könnte einer der Teilflankenwinkel eines Gewindezahns am Anfang

des Gewindes einen Betrag von 20° und am Ende einen solchen von 12° be¬ sitzen. Durch das wahlweise bezüglich der rechten und/oder linken Gewinde¬ zahnflanke und kontinuierlich bis sprunghaft programmierbare Schwenken dieses Winkels wird die Möglichkeit eröffnet, sowohl die Höhe als auch den Kippwinkel des Gewindezahns in nahezu beliebiger Weise, also auch fließend, an die konstruktiven Vorgaben anzupassen.

Die Erfindung erlaubt hier die Wahl, entweder ein Werkzeug zu verwenden, welches in seinem Profil dem Profil der Gewinderille an ihrer engsten Stelle entspricht, oder ein Werkzeug, welches generell schmaler als die Gewinderille ist. Im zweiten Fall kann für den Gewindeschnitt neben der Benutzung minde¬ stens eines sich ändernden Teilflankenwinkels für die Bearbeitungsgänge zu¬ sätzlich ein entsprechend angepaßter Offset-Wert in der Steigungsachse ein¬ bezogen werden, um den Unterschied zwischen Werkzeug- und Gewinderil- lenbreite auszugleichen. Diese Vorgehensweise ist besonders vorteilhaft, weil damit z.B. eine kleinere Spitzenverrundung des Bearbeitungswerkzeugs er¬ möglicht wird. Dadurch kann bei Anwendung eines jeweils kleinen relativen Versatzes des Werkzeugs nach jedem Durchgang eines Gewindeschneidzy- klusses der Gewindegrund feiner aufgelöst und der gekrümmten oder ge- knickten Mantelfläche besser angepaßt werden.

Mit der Erfindung wird ferner die Wahlmöglichkeit angeboten, die Gewindebe¬ arbeitung mit mehr als zwei Herstellungsgängen, bzw. mit zwei oder mehreren Werkzeugen durchzuführen. Werden z.B. drei Herstellungsgänge angewandt, so wird empfohlen, bei einem der Herstellungsgänge im wesentlichen die eine

Seite der Gewinderille, bei einem weiteren im wesentlichen die andere Seite der Gewinderille, und bei einem dritten Herstellungsgang im wesentlichen den Gewindegrund zu bearbeiten. Dabei wird für das die Seiten der Gewinderille und damit die jeweiligen Flanken der Gewindezähne schneidende Werkzeug eine Positionierung gewählt, welche den jeweiligen Teilflankenwinkel ergibt, während vorgeschlagen wird, für das im wesentlichen die Mitte des Gewinde¬ grundes schneidende Werkzeug eine Positionierung zu benutzen, welche mit ihrem Winkel zwischen diesen beiden Positionierungen liegt. Mit steigender Zahl der Bearbeitungsgänge bzw. Werkzeuge ist es so bei entsprechend klei-

ner Verrundung der jeweiligen Werkzeugspitze möglich, eine relativ kleine Ver- rundung des Gewindezahnfußes und eine noch bessere Anpassung des Ge¬ windegrundes an die angestrebte Kontur der Mantelfläche eines derartigen Einschraubkörpers zu erzielen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist für die Anwendung auf einer per Rechner gesteuerten Maschine vorgesehen, insbesondere einer CNC-Drehmaschine. Beim Gewindedrehen auf derartigen Maschinen ist es üblich, die Gewinderille in mehreren Durchgängen mittels eines Drehmeißels zu bearbeiten. Der Her- stellungsgang wird dann als Gewindeschneidzyklus bezeichnet. Bei einem einzigen Durchgang wird nur wenig Material abgetragen, dafür kann jedoch mit hohen Vorschüben gearbeitet werden. Demgegenüber kann ein Herstellungs¬ gang beim Gewindefräsen aus einem einzigen Durchlauf bestehen, wofür sich jedoch aufgrund des erforderlichen kleinen Vorschubs in der Regel ein im Ver- gleich zum Drehen deutlich höherer Zeitaufwand ergibt. Für das Fertigen des erfindungsgemäßen Gewindes sind auf jeden Fall nur solche CNC-Maschinen bzw. CNC-Drehmaschinen geeignet, welche über eine Schwenkachse für das Werkzeug in der aus Längsachse (Z) und radialer Achse (X) des Werkstücks gebildeten Ebene verfügen. Im entsprechenden CNC-Programm muss die von dem jeweiligen Werkzeug bzw. für den jeweiligen Zyklus relativ zum Werk¬ stück zurückzulegende Bahn abgelegt sein. Zur Synchronisation der Herstel¬ lungsgänge bzw. Werkzeuge ist es erforderlich, die unterschiedlichen Start¬ punkte für die einzelnen Herstellungsgänge bzw. Schneidzyklen genau zu be¬ rechnen und einzugeben. In den Programmsätzen müssen neben den übli- chen Parametern die den Winkeln gemäßen Werte für die oben genannte

Schwenkachse (B) zusätzlich abgelegt sein.

Bei der Herstellung eines der Erfindung gemäßen Einschraubkörpers auf einer CNC-Drehmaschine ist eine bestimmte Vorgehensweise angesagt. Dazu wird zunächst die Gewinderille grob mit einem geeigneten Stechmeißel ausge¬ räumt. Danach kann ein erster kürzerer Gewindezyklus ablaufen, bei welchem ein Schlichtmeißel zur Tiefe hin in der X-Achse so lange zugestellt wird, bis der Gewindegrund - vorzugsweise in seiner Mitte - erreicht ist. Im Anschluß wird dieser Schlichtmeißel in der Z-Achse bei jedem Schnitt des Gewinde-

schneidzyklus um den Betrag der Spandicke so lange zugestellt, bis die ent¬ sprechende Flanke der Gewinderille fertig hergestellt ist. Dabei muss die schneidende Flanke des Drehmeißels in ihrer Winkellage derjenigen der Ge¬ windezahnflanke entsprechen. Für die andere Seite der Gewinderille gilt ent- sprechendes für die dortige Gewindezahnflanke. Dieser Winkel ist bezüglich der schneidenden Kante des Drehmeißels ganz einfach über die Programmie¬ rung der B-Achse einstellbar. Dadurch kann für die beiden zu bearbeitenden Seiten derselbe Drehmeißel verwendet werden. Dies hat auch den Vorteil, dass eine aufwendige Synchronisation der Meißelspitze, wie sie bei zwei Werkzeugen erforderlich wäre, entfallen kann.

Da bei den CNC-Drehmaschinen gemäß dem Stand der Technik beim Gewin¬ deschneiden eine automatische Kompensation des Schneidenradius nicht möglich ist, muss hier mit einem Trick gearbeitet werden, um die als Gewinde- rillengrund gebildete Kontur des Werkstückmantels ohne Verzerrung herstellen zu können. Dazu wird der Schneidenradiusmittelpunkt des jeweiligen Werk¬ zeugs in der Werkzeugdatei beschrieben und eine um eine äquidistante mit dem Abstand des Schneidenradius vergrößerte Kontur des Werkstücks pro¬ grammiert.

ähnlich muss vorgegangen werden, wenn im Programm der Maschine eine Funktion zur automatischen Korrektur der Werkzeugposition bei dynamisch schwenkender B-Achse - diese wird zum Teil ATC (automatical tool correc- tion) genannt - nicht vorhanden ist. Ohne eine solche Korrektur würde sich wegen des wandernden B-Winkels die Position der Drehmeißelspitze ständig verändern und von der korrekten Position entfernen. Das Werkstück würde dann skurrile Formen annehmen und nicht mehr der Zielgeometrie entspre¬ chen. Daher wird hiermit vorgeschlagen, in der Programmierung den Dreh¬ mittelpunkt der B-Achse des Kreuzschlittens der Maschine zu benutzen, und nicht wie üblich den Schneidenradiusmittelpunkt des Drehmeißels. Dazu wird der Abstand dieses Drehmittelpunktes vom jeweiligen Schneidenradiusmittel¬ punkt des Drehmeißels bestimmt und aus dieser Hypotenuse die Längen für die An- und Gegenkathete berechnet. Das so gebildete Korrekturdreieck muss nun noch um den Korrekturwinkel geschwenkt werden, welcher zwischen der

schneidenden Flanke des Drehmeißels und der X-Achse des Kreuzschlittens eingeschlossen ist. Mit dem Schnittpunkt zwischen Gegenkathete und Hypo¬ tenuse wird dann die korrekte Position des Drehpunktes der B-Achse be¬ stimmt.

Zum besseren Verständnis sollen im folgenden die der Erfindung gemäßen Einschraubkörper als auch das der Erfindung gemäße Verfahren anhand von schematischen Beispielen mit Hilfe von fünf Zeichnungsfiguren näher erläutert werden. Als Beispiel eines Einschraubkörpers mit gekrümmter Mantelfläche wurde dabei auf eine vereinfacht gezeichnete Hüftgelenkpfanne zurückgegrif¬ fen. Fig. 1 zeigt eine künstliche Hüftgelenkpfanne mit Gewinde gemäß dem Stand der Technik. In Fig. 2 ist eine solche Hüftgelenkpfanne mit einer kon¬ stanten Länge der polseitigen Zahnflanke dargestellt, während Fig. 3 eine vorteilhafte Ausführung zeigt, bei welcher die zwischen den Gewindezähnen liegenden Winkelhalbierenden eine konstante Höhe besitzen. In Fig. 4 ist die schematische Abwicklung zweier Gewindezähne eines Gewindezuges mit schwenkendem Teilflankenwinkel zu sehen, während die Fig. 5 die gleiche Situation mit einer überlagerten Rampen/Stufenfunktion verdeutlichen soll. Fig. 6 zeigt eine künstliche Hüftgelenkpfanne mit Gewinde gemäß dem Stand der Technik. In Fig. 7 ist eine erfindungsgemäße Hüftgelenkpfanne mit einem zum

Pfannenpol gekippten Gewindezahnprofil und negativem Schrägungswinkel der Spannut dargestellt.

Fig. 1 soll das weiter oben beschriebene Phänomen verdeutlichen, welches bei gekrümmten Mantelflächen von Rotationskörpern mit einem gekippten

Profil der Gewindezähne zu einer stärkeren Fluktuation der Gewindezahnhöhe führt. Zur Veranschaulichung wurde ein etwas vereinfachtes Ausführungsbei¬ spiel einer künstlichen hemisphärischen Hüftgelenkpfanne mittlerer Größe mit einem konventionell hergestellten Schraubgewinde in einer geschnitten und halbseitig gezeichneten Darstellung in einem Maßstab von ungefähr 2,5:1 her¬ an gezogen. Dabei wurde für die Gewindesteigung ein Wert von 5,2 mm ge¬ wählt. Die Gewindezähne wurden deutlich überhöht dargestellt, um die Details besser sichtbar machen zu können. Außerdem wurden sie der Einfachheit halber spitz zum Zahnkopf zulaufend und ohne Verrundung des Zahnfußes

gezeichnet, obwohl in praktischen Ausführungen der Zahnkopf beschnitten und der Zahnfuß mit einem übergangsradius versehen ist.

Die Hüftgelenkpfanne 1 ist aus einer Schale mit hemisphärischer äußerer Ge- stalt gebildet, welche in ihrer inneren Kontur in einen Bereich eines Kugelab¬ schnitts 2 und eines Kegelabschnitts 3 aufgegliedert ist. Dieser innere Bereich ist für die Aufnahme eines Inletts vorgesehen. Die fünf Gewindezähne 4, 5, 6, 7, 8 besitzen ein unsymmetrisches Profil. Ihre zum Pol der Pfanne zeigenden Flanken weisen einen Winkel von 0°, und ihre zum äquator der Pfanne zeigenden Flanken einen solchen von 24° auf. Entsprechend beträgt der eingeschlossene Flankenwinkel α 24°, wodurch sich ein Kippwinkel der Win¬ kelhalbierenden von 12° in Richtung zum Pfannenpol ergibt. Diese Kipp¬ richtung der Gewindezähne ist für die angestrebte Verwendung bei einer künstlichen Hüftgelenkpfanne besonders günstig, weil sich aufgrund der vor- gegebenen Hauptbelastungsrichtung bessere Krafteinleitungsverhältnisse in das menschliche Becken erzielen lassen.

Bei dem gezeigten Beispiel folgt der Mantel der Pfannenschale mit hoher Ge¬ nauigkeit der Kugelform. Diese ist allerdings nur im Bereich der Gewinderille präsent. Eine derartige Ausbildung erfordert spezielle Bearbeitungsverfahren, bei denen in der Regel Durchläufe mit zwei oder mehr Drehmeißeln mit unter¬ schiedlichen Stirn- und/oder Seitenwinkeln und unterschiedlichen Bahnen bzw. relativen Verschiebungen der jeweiligen Drehmeißelposition erforderlich sind. Derartige Verfahren sind zum Beispiel aus der EP 0 480 551 B1 und EP 0 687 165 B1 bekannt. Da dabei jedoch das Gewinde mit konstanter Steigung und konstanten Teilflankenwinkeln geschnitten wird, resultiert aus dem Kippwinkel der Gewindezähne eine fließende Veränderung der Gewindezahnhöhe. Es ist in der Fig. 1 gut zu erkennen, dass die radial gemessene Gewindezahnhöhe h2 in Polnähe fast doppelt so groß ist wie die Gewindezahnhöhe h1 in äqua- tornähe. Obwohl fließende Zu- oder Abnahmen der Gewindezahnhöhen bis zu einem gewissen Grade besonders bei künstlichen Hüftgelenkpfannen durch¬ aus gewollt sein können und dafür auch verschiedene Argumente ins Feld geführt werden, so ist doch eine solch starke Vergrößerung der Gewindezahn¬ höhe ausgesprochen nachteilig, weil damit unnötig tief in das Knochenmaterial

eingegriffen wird. Derart große Gewindezähne an dem dem Pol nahen Gewin¬ deanfang führen ferner insbesondere bei selbstschneidenden Schraubpfannen zu sehr hohen Einschraubkräften, da sich in dem Bereich des abrupten An¬ stiegs der Gewindezahnhöhe am Gewindebeginn die Zerspanungsarbeit beim Einschrauben in das Becken auf nur wenige Schneidkanten verteilt. Dadurch kann das Einschrauben der Hüftgelenkpfanne bis zum vollständigen Knochen¬ kontakt in Frage gestellt sein.

Fig. 2 zeigt in einer mit Fig. 1 identischen Darstellungsweise das vereinfachte und leicht verzerrte Ausführungsbeispiel einer künstlichen Hüftgelenkpfanne mit Schraubgewinde gemäß der Erfindung. Die gezeigte Hüftgelenkpfanne 9 entspricht mit ihrer inneren Kontur aus Kugelabschnitt 10 und konischem Be¬ reich 11 sowie der Zahl der Gewindezähne 12, 13, 14, 15, 16 jener aus Fig. 1. Der dem äquator der Hüftgelenkpfanne nahe Gewindezahn 12 ist mit seiner Form und dem Betrag seiner Höhe h1 identisch mit dem entsprechenden Ge¬ windezahn 4 aus Fig. 1. Der zwischen den Zähnen liegende Gewindegrund repräsentiert die Kugelform des Schalenmantels wie zuvor. Aufgrund der der Erfindung gemäßen Bearbeitung des Gewindes mittels zweier Herstellungs¬ gänge, wobei die zum äquator zeigende Flanke des Gewindezahns mit einem sich fließend ändernden Winkel geschnitten ist, wird nunmehr für den dem Pol nahen Gewindezahn 16 eine radial gemessene Zahnhöhe h3 verwirklicht, wel¬ che der Zahnhöhe h1 des dem äquator nahen Zahns 12 entspricht. Dabei hat sich allerdings der eingeschlossene Flankenwinkel α des Gewindezahns von 24° auf etwa 46° vergrößert. Diese ausgesprochen derbe Vergrößerung des Flankenwinkels wurde hier allein deshalb gewählt, um das Prinzip der der Er¬ findung gemäßen Gestaltung und Bearbeitung besser verdeutlichen zu kön¬ nen.

In der Fig. 3 ist die Variante einer künstlichen Hüftgelenkpfanne dargestellt, welche einer praktischen Ausführung deutlich näher kommt. Die Zeichnungsfi¬ gur zeigt in der schon aus den vorangehenden Figuren her bekannten Weise das Schnittbild einer Schraubpfanne 17 hemisphärischer Gestalt, deren Innen¬ raum aus einem Kugelabschnitt 18 mit einem sich anschließenden konischen Bereich 19 gebildet ist. Die Schraubpfanne ist mit einem Gewinde ausgerüstet,

von welchem sich im Schnittbild fünf Gewindezähne 20, 21 , 22, 23, 24 erge¬ ben. In das jeweilige Zahnprofil wurden die Winkelhalbierenden als strichpunk¬ tierte Linien eingezeichnet. Für das Zahnprofil des Gewindezahns 20 mit ei¬ nem eingeschlossenen Flankenwinkel α von 24° beträgt der Kippwinkel dieser Winkelhalbierenden 12° in Richtung zum Pol. Bei dem Gewindezahn 24, wel¬ cher einen eingeschlossenen Flankenwinkel α von ca. 30° besitzt, hat sich der Kippwinkel der Winkelhalbierenden in Richtung zum Pol entsprechend auf et¬ wa 15° vergrößert. In allen Fällen steht die zum Pfannenpol zeigende Flanke der Gewindezähne jeweils senkrecht auf der Pfannenachse. Die entlang der Winkelhalbierenden gemessenen Zahnhöhen, welche in der Zeichnungsfigur sowohl für den Gewindezahn 20 mit h1 als auch für den Gewindezahn 24 mit h2 eingezeichnet wurden, sind jeweils gleich groß.

In den Zeichnungsfiguren 2 und 3 wurden Ausführungsbeispiele gezeigt, bei denen mittels des der Erfindung gemäßen Verfahrens eine bestimmte Strecke des Zahnprofils auf eine konstante Länge gebracht worden ist. Das vorge¬ schlagene Verfahren ist darauf jedoch nicht beschränkt. Im Gegenteil eröffnet es durch eine bestimmte Festlegung auf eine springende und/oder gleitende Schwenkung der schneidenden Kante des Drehmeißels und einer entspre- chenden Programmierung der B-Achse der CNC-Maschine zahlreiche Variati¬ onsmöglichkeiten, womit nicht nur exakt bestimmbare Zu- oder Abnahmen der Gewindezahnhöhen, sondern auch günstige Frei- und/oder Schneidwinkel an den Gewindezähnen verwirklicht werden können. Diese Modifikationen sind auch partiell in Teilbereichen des Gewindes einsetzbar.

Als Beispiel für eine derartige Modifikation des Gewindes sollen die Zeich¬ nungsfiguren 4 und 5 herangezogen werden. Beide Zeichnungsfiguren sind sehr schematisch, im Maßstab vergrößert, und in Bezug auf den geometri¬ schen Effekt stark überhöht dargestellt, um die Auswirkungen der speziellen Bearbeitung überhaupt erkennen zu können. Dabei werden vom jeweiligen

Gewinde einer imaginären Hüftgelenkpfanne lediglich zwei aufeinander fol¬ gende Zähne gezeigt, und der Gewindegrund der Einfachheit halber wegge¬ lassen.

Fig. 4 zeigt demgemäß das Teilstück eines Gewindezuges mit einem Gewin¬ dezahn 25, welchem sich ein in Einschraubrichtung folgender Gewindezahn 26 anschließt. Beide Gewindezähne sind geometrisch auf den übertrieben ge¬ krümmten Schalenmantel einer unsichtbaren Hüftgelenkpfanne aufgesetzt. Während die zum Pol zeigende Flanke beider Gewindezähne senkrecht auf dem Schalenmantel steht, weist die äquatorseitige Flanke 27, 28 eine jeweilige Neigung auf. Wegen der Beschneidung des Zahnkopfes besitzen beide Ge¬ windezähne eine jeweilige Stirnfläche 29, 30. Die einzelnen Gewindezähne sind aus dem Gewindezug durch Ausarbeitung jeweiliger Spannuten entstan- den, von denen die Mitten in der Zeichnung als strich-punktierte Linien 31, 32,

33 angedeutet sind. Wegen des schrägen Verlaufs der Spannuten sind an der jeweiligen Zahnfront Schneidkanten 34, 35 mit einem positiven Spanwinkel gebildet. Damit trotz einer konstanten Gewindesteigung eine gleich bleibende Höhe der Winkelhalbierenden des Gewindezahns erzielt wird, muß der zum Pfannenäquator zeigende Teilflankenwinkel gemäß der Erfindung entlang sei¬ ner Erstreckung mit einer Schwenkbewegung (z.B. der sogenannten B-Achse) überlagert werden. Dadurch wird ein sich kontinuierlich änderndes Gewinde¬ zahnprofil erzeugt. In der Zeichnungsfigur werden jeweils zwei Schnittbilder 40, 41 und 42, 43 der beiden Gewindezähne an den Schnittlinien 36, 37 und 38, 39 gezeigt. Wegen der gewählten extremen Krümmung des Schalenman¬ tels ist die gebogene Zahnbasis 48, 49, 50, 51 in ihrer Neigung zum Pol der Hüftgelenkpfanne hin immer stärker gekippt. In der Zeichnungsfigur sind die einzelnen Neigungswinkel der zum äquator zeigenden Gewindezahnflanken 44, 45, 46, 47 trotz der überhöhenden Darstellung mit 26,25°, 26,91 °, 27,61° und 28,37° realisiert, und damit in ihrem jeweiligen Unterschied mit dem Auge kaum zu erkennen. Es versteht sich, dass bei real verwirklichten Gewinden der der Erfindung gemäßen Art trotz der kleinen Winkeländerungsinkremente in der Addition deutliche Größenordnungen erreicht werden. Typische Teilflan¬ kenverläufe zeigen z.B. Teilflankenänderungen in Höhe von etwa 9° über den Gewindebereich.

Die oben beschriebene Gewindegestaltung ist für sich allein nicht zufrieden¬ stellend, weil während des Einschraubvorgangs wegen der fehlenden Freiwin¬ kel an den Gewindezähnen mit Klemmeffekten zu rechnen ist und außerdem

die jeweils gegenüber der Gewindezahnflanke nicht hervortretende Schneid¬ kante keine Wirkung entfalten kann. Zur Beseitigung dieses Problems wird mit weiterer Erfindung vorgeschlagen, dem Verlauf des Gewindezuges eine mit der Zahnfolge synchronisierte Funktion in Gestalt von Rampen und Stufen, oder dergleichen so zu überlagern, dass hinter der jeweiligen an der Zahnfront gebildeten Schneidkante wahlweise ein Neutral- oder Freiwinkel und gleich¬ zeitig eine exponierte Position der Schneidkante gebildet ist. Diese Modifikati¬ on wird in Fig. 5 gezeigt.

Fig. 5 lehnt sich stark an die Fig. 4 an, wobei auch hier die gezeigten Abmes¬ sungen und geometrischen Effekte zum Zwecke des besseren Verständnisses deutlich überhöht dargestellt wurden. Der Fig. 4 gleichend werden zwei Ge¬ windezähne 52, 53 mit schrägen Flanken 54, 55 und Stirnflächen 56, 57 ge¬ zeigt. Wie zuvor sind diese Gewindezähne durch das Einbringen von Span- nuten, hier angedeutet durch strich-punktierte Mittellinien 58, 59, 60, vonein¬ ander getrennt. Es sind wiederum Schnittlinien 63, 64, 65, 66 eingezeichnet und die entsprechenden Schnitte 67, 68, 69, 70 dargestellt. Die jeweilige Zahnbasis 75, 76, 77, 78 ist in ihrer Winkellage - so weit diese noch existent ist - mit derjenigen aus Fig. 4 identisch. Auch die zum äquator zeigenden Flanken 71 , 72, 73, 74 wurden mit ihrem Teilflankenwinkel und dessen schwenkendem

Verlauf beibehalten. Allerdings wurde diesem Verlauf eine Treppenfunktion derart überlagert, dass das Gewindezahnprofil nun hinter seiner Zahnfront mit der jeweiligen Schneidkante 61 , 62 einer stetigen Verschmälerung und Hö¬ henabnahme relativ zum Schalenmantel der Hüftgelenkpfanne unterliegt. Der seitliche Versprung zwischen den einzelnen zum äquator zeigenden Flanken der Gewindezähne sowie der höhenmäßige Versprung des jeweiligen Zahn¬ kopfes findet in Bezug auf die spanende Herstellung und damit auch am ferti¬ gen Produkt im Bereich der jeweiligen Spannut statt und wird in der Zeich¬ nungsfigur durch die Exposition der jeweiligen Schneidkante gegenüber dem vorauslaufenden Gewindezahn deutlich. Erst dadurch wird ein effektiver

Schnitt der Schneidkanten realisiert und ein Verklemmen der Gewindezähne während des Einschraubens sicher unterbunden.

Der erfindungsgemäße Einschraubkörper der sich dadurch auszeichnet, dass die in Einschraubrichtung liegende Flanke des Gewindezahns einen konstan¬ ten Winkel besitzt und die andere Flanke des Gewindezahns im genannten Teilbereich einer Winkeländerung unterliegt, ist insbesondere in Kombination mit einem linksgedrallten Gewinde günstig. Bei konstanter Gewindesteigung wird bei Kippen des Zahns zum Pol die äquatorseitige Flanke zur schiebenden Kante. Auf der äquatorseitigen Flanke ist dann auch günstigerweise die Schneidkante ausgebildet. Dadurch ergibt ein linksgedralltes Gewinde.

Die oben beschriebene, dem Gewindezug überlagerte Sprungfunktion aus

Rampe und Stufe ist mittels der üblichen Drehverfahren nicht herstellbar. Da¬ her wird hiermit vorgeschlagen, die spanende Bearbeitung in wenigstens zwei Schritte aufzugliedern. Dabei wird zuerst mittels CNC-Drehen die fließende Kontur der entsprechenden Gewindezahnflanke hergestellt, z.B. so wie in Fig. 4 zu sehen. Dann schließt sich für die Erzeugung der jeweils überlagerten aus

Rampe und Stufe gebildeten Funktion ein Fräsgang an, welcher nur relativ wenig Material abtragen muß. Im Prinzip kann diese Bearbeitung auch mittels des vom Anmelder so genannten Humpel-Drehverfahrens ausgeführt werden, wie es in der EP 1 051 131 A1 und EP 1 318 803 A1 beschrieben ist.

Bezüglich der praktischen Umsetzung der Erfindung besteht eine sehr große Bandbreite hinsichtlich des Zahnprofils (Zahnhöhe, eingeschlossener Flan¬ kenwinkel, Kippwinkel, Form und Winkel des Zahnkopfes) und dessen Ver¬ laufs (Gewindesteigung, relative Höhenabnahme, änderung des Teilflanken- winkeis). Dadurch wird mit der Erfindung ein sehr flexibel einsetzbares Mittel für die optimale Anpassbarkeit von Spezialgewinden, insbesondere von in ih¬ rer Erstreckung gekrümmten oder geknickten Spezialgewinden, zur Verfügung gestellt.

Die Fig. 6 zeigt die schematische Darstellung einer künstlichen Hüftgelenk¬ pfanne 79 gemäß dem Stand der Technik in einem leicht vergrößerten Ma߬ stab. Das gezeigte Beispiel besitzt eine sphärische Kontur des gekrümmten Schalenmantels. Es sind vier umlaufende Zahnrippen 81 , 84, 83 und 84 zu sehen, welche durch eine einzige Spannut 86 unterbrochen sind. Die anderen

Spannuten wurden aus Vereinfachungsgründen weggelassen. Die Mittelachse der Hüftgelenkpfanne ist durch eine strichpunktierte Linie 80 und die Mitte der Spannut durch eine strichpunktierte Linie 85 angedeutet. Zwischen beiden ist der negative Schrägungswinkel α gebildet. Der Schrägungswinkel entspricht seiner winkelmäßigen Größe nach dem Steigungswinkel des Gewindes, so daß die an den Gewindezähnen durch die Spannut gebildeten Schneidkanten in Bezug auf die Vorschubrichtung beim Einschrauben quer zur Erstreckung der Gewinderippen, und damit neutral stehen.

In der Fig. 7 ist eine der Erfindung gemäße künstliche Hüftgelenkpfanne 87 gleicher Größe und Form dargestellt. Wie zuvor wurde aus Vereinfachungs¬ gründen lediglich eine einzige Spannut 94 eingezeichnet. Auch auf die Dar¬ stellung eines Dralls wurde wegen des zeichnerischen Aufwands verzichtet. Das aus vier Umläufen 89, 90, 91 und 92 bestehende Gewinde besitzt ein un- symmetrisches Zahnprofil, welches zum Pfannenpol hin geneigt ist. Diese

Kipprichtung bewirkt - wie weiter oben erläutert - eine Vergleichmäßigung der zwischen Implantat und knöchernem Lager zu über-tragenden Kräfte. Die Spannut ist in ihrem Winkel demjenigen der Gewindesteigung entgegenge¬ richtet. Mit ihrer strichpunktierten Mittellinie 93 schließt sie gegen die Achse 88 der Hüftgelenkpfanne einen Winkel α von 45° ein. Die an den Gewinderippen gebildeten Schneidkanten liegen nun auf der Rückseite der Gewinderippen auf den zum Pfannenäquator gerichteten Gewindezahnflanken und besitzen we¬ gen den stark schräg verlaufenden Spannuten jeweils einen stark positiven Spanwinkel. Durch die gegenüber dem Stand der Technik günstigere Platzie- rung der Schneidkanten kommen diese in Verbindung mit dem positiven

Spanwinkel voll zur Geltung und bewirken so eine deutliche Senkung des Ein¬ schraubdrehmoments und gleichzeitig eine Steigerung der überdrehreserve.