DE102021121434A1 - Medical or dental hand-held instrument - Google Patents
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Abstract
Ein medizinisches oder zahnmedizinisches handgeführtes Instrument weist ein rotierendes Werkzeug auf, das mit einer drehbar gelagerten Turbine drehverbunden ist, welche von einem Fluidstrahl angetrieben ist. Die Turbine ist als Tesla-Turbine ausgebildet, wobei eine oder mehrere Scheiben der Tesla-Turbine tangential von dem Fluidstrahl angeströmt sind.A medical or dental hand-held instrument includes a rotating tool rotatably connected to a rotatably mounted turbine driven by a fluid jet. The turbine is designed as a Tesla turbine, with one or more discs of the Tesla turbine having the fluid jet flow tangentially against it.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein medizinisches oder zahnmedizinisches handgeführtes Instrument mit einem rotierenden Werkzeug.The invention relates to a hand-held medical or dental instrument with a rotating tool.
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach aufgebautes medizinisches oder zahnmedizinisches handgeführtes Instrument mit einer drehbar gelagerten Turbine und einem rotierenden Werkzeug zu schaffen, wobei sich das Instrument durch einen hohen Wirkungsgrad auszeichnet.The object of the invention is to create a hand-held medical or dental instrument of simple construction with a rotatably mounted turbine and a rotating tool, the instrument being characterized by a high level of efficiency.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.This object is achieved according to the invention with the features of claim 1. The subclaims indicate appropriate developments.
Das medizinische oder zahnmedizinische handgeführte Instrument eignet sich insbesondere zur Bearbeitung von weichem oder hartem menschlichen oder tierischen Gewebe, das mithilfe eines rotierenden Werkzeugs im Instrument bearbeitet wird. Bei dem handgeführten Instrument handelt es sich beispielsweise um ein Hand- oder Winkelstück, insbesondere eine zahnärztliche Turbine wie einen Bohrer, insbesondere einen Zahnbohrer mit einem Bohrwerkzeug.The hand-held medical or dental instrument is particularly suitable for processing soft or hard human or animal tissue, which is processed using a rotating tool in the instrument. The hand-held instrument is, for example, a handpiece or angle piece, in particular a dental turbine such as a drill, in particular a dental drill with a drilling tool.
Das Instrument weist ein rotierendes bzw. rotierend gelagertes Werkzeug auf, das mit einer drehbar gelagerten Turbine gekoppelt und von der Turbine angetrieben ist. Werkzeug und Turbine können koaxial gelagert und drehfest miteinander verbunden sein. Möglich ist aber auch eine nicht-koaxiale Lagerung von Werkzeug und Turbine, beispielsweise mit parallel versetzten Drehachsen oder mit winklig zueinander ausgerichteten Drehachsen. Vorteilhafterweise sind Werkzeug und Turbine direkt drehverbunden, so dass kein Übertragungselement wie beispielsweise ein Zahnrad zwischen Werkzeug und Turbine angeordnet ist. In alternativer Ausführung erfolgt die Übertragung der Antriebsbewegung der Turbine auf das Werkzeug über ein Getriebe mit mindestens einem zwischenliegenden beweglichen Bauteil wie beispielsweise einem Zahnrad.The instrument has a rotating or rotatably mounted tool which is coupled to a rotatably mounted turbine and is driven by the turbine. The tool and the turbine can be mounted coaxially and connected to one another in a torque-proof manner. However, a non-coaxial mounting of tool and turbine is also possible, for example with parallel offset axes of rotation or with axes of rotation aligned at an angle to one another. Advantageously, the tool and the turbine are directly rotationally connected, so that no transmission element, such as a gear wheel, is arranged between the tool and the turbine. In an alternative embodiment, the drive movement of the turbine is transmitted to the tool via a transmission with at least one moving component in between, such as a gearwheel.
Die Turbine ist von einem Fluidstrahl angetrieben, der durch ein Gehäuse des Instruments geführt ist. Bei dem Fluid handelt es sich entweder um ein flüssiges oder ein gasförmiges Fluid, vorzugsweise Luft, wobei das gasförmige Fluid als Aerosol ausgebildet und entsprechend mit Wassertröpfchen angereichert sein kann.The turbine is driven by a fluid jet that is guided through a housing of the instrument. The fluid is either a liquid or a gaseous fluid, preferably air, with the gaseous fluid being designed as an aerosol and correspondingly enriched with water droplets.
Die Turbine des erfindungsgemäßen handgeführten Instruments ist als eine Tesla-Turbine ausgebildet, die an einem drehbar im Gehäuse gelagerten Turbinenkörper eine oder mehrere Scheiben aufweist, wobei die Ebene der Scheiben orthogonal zur Drehachse steht. Die Scheibe oder die Scheiben der Tesla-Turbine sind tangential von dem Fluidstrahl angeströmt. Durch die Anströmung wird durch Viskosität und Adhäsion Energie vom Fluidstrahl auf die Scheibe oder Scheiben übertragen, wodurch die Tesla-Turbine angetrieben wird. Die Antriebsbewegung wird von der Tesla-Turbine auf das Werkzeug übertragen, so dass das Werkzeug um seine Drehachse rotiert.The turbine of the hand-held instrument according to the invention is designed as a Tesla turbine which has one or more discs on a turbine body rotatably mounted in the housing, the plane of the discs being orthogonal to the axis of rotation. The fluid jet flows tangentially onto the disk or disks of the Tesla turbine. Due to the flow, energy is transferred from the fluid jet to the disk or disks through viscosity and adhesion, which drives the Tesla turbine. The drive movement is transferred from the Tesla turbine to the tool so that the tool rotates around its axis of rotation.
Die Ausführung als Tesla-Turbine hat den Vorteil, dass ein hoher Wirkungsgrad erreicht werden kann. Der Wirkungsgrad liegt üblicherweise höher als bei einer Turbine mit Turbinenschaufeln, die ausschließlich durch einen auf die Turbinenschaufeln auftreffenden Fluidstrahl angetrieben wird.The Tesla turbine design has the advantage that a high level of efficiency can be achieved. The efficiency is usually higher than with a turbine with turbine blades, which is driven exclusively by a jet of fluid impinging on the turbine blades.
Außerdem ist bei der Tesla-Turbine durch die gleichmäßige Kraftübertragung bei gleicher Drehzahl eine geringere Lärmentwicklung gegeben. Turbinenschaufeln erzeugen dagegen bei hoher Drehzahl pulsierenden Schall mit unangenehmen hohen Frequenzen, was bei der Tesla-Turbine nicht der Fall ist.In addition, the Tesla turbine produces less noise due to the even power transmission at the same speed. Turbine blades, on the other hand, generate pulsating noise with unpleasant high frequencies at high speeds, which is not the case with the Tesla turbine.
Die Tesla-Turbine ist vorzugsweise schaufellos ausgebildet. Alternativ können auch Schaufeln an der Tesla-Turbine angeordnet sein, auf die der Fluidstrahl trifft und über die die Tesla-Turbine zusätzlich angetrieben wird.The Tesla turbine is preferably designed without blades. Alternatively, blades can also be arranged on the Tesla turbine, on which the fluid jet impinges and via which the Tesla turbine is additionally driven.
Bei der Anströmung der Scheibe oder Scheiben wird der Fluidstrom abgebremst und in Richtung zur Scheibenmitte hin abgelenkt. Das Fluid strömt spiralförmig nach innen; hierbei wird weiterhin Bewegungsenergie auf die Scheibe oder Scheiben übertragen.When flowing against the pane or panes, the fluid flow is decelerated and deflected in the direction of the center of the pane. The fluid spirals inwards; here, kinetic energy continues to be transferred to the disk or disks.
Der Turbinenkörper, der Träger der Scheibe oder Scheiben ist, kann als Welle ausgebildet sein, deren Längsachse von der Drehachse gebildet ist. Bei einer Ausführung der Welle als Hohlwelle können in die Wandung der Hohlwelle Öffnungen eingebracht sein, durch die das Fluid des Fluidstroms in das Innere der Hohlwelle einströmt, woraufhin das Fluid axial durch die Hohlwelle abgeführt wird.The turbine body, which supports the disc or discs, can be designed as a shaft, the longitudinal axis of which is formed by the axis of rotation. If the shaft is designed as a hollow shaft, openings can be made in the wall of the hollow shaft, through which the fluid of the fluid stream flows into the interior of the hollow shaft, whereupon the fluid is discharged axially through the hollow shaft.
Vorteilhaft ist es außerdem, dass die Tesla-Turbine einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweist und entsprechend kostengünstig hergestellt werden kann. Die Scheibe oder Scheiben, welche von dem Fluidstrahl tangential angeströmt werden, weisen einen einfachen und einfach herzustellenden Aufbau auf. Es sind keine komplexen dreidimensionalen Formen wie bei Turbinenschaufeln erforderlich.It is also advantageous that the Tesla turbine has a simple structural design and can be manufactured correspondingly inexpensively. The disk or disks on which the fluid jet flows tangentially have a simple structure that is easy to manufacture. No complex three-dimensional shapes are required as with turbine blades.
In einer zweckmäßigen Ausführung sind ein drehbar im Gehäuse gelagerter Turbinenkörper, der die Drehachse bildet, und die Scheibe oder Scheiben der Tesla-Turbine einteilig ausgebildet. Dies stellt einen geringeren Fertigungsaufwand dar als die einzelne Herstellung und nachträgliche Verbindung von Turbinenkörper und Scheibe oder Scheiben und kann aufgrund der verhältnismäßig kleinen Dimensionen der Tesla-Turbine in der Verwendung im medizinischen oder zahnmedizinischen Instrument ohne weiteres realisiert werden. Die einteilige Ausführung von Turbinenkörper und die Scheibe oder Scheiben kann beispielsweise mittels CNC-Lasertechnik hergestellt werden.In an expedient embodiment, a turbine body, which is mounted rotatably in the housing and forms the axis of rotation, and the disk or disks of the Tesla turbine are designed in one piece. This represents a lower production outlay than the individual production and subsequent connection of the turbine body and disk or disks and can be easily implemented due to the relatively small dimensions of the Tesla turbine when used in medical or dental instruments. The one-piece design of the turbine body and the disk or disks can be produced, for example, using CNC laser technology.
Desweiteren ist es vorteilhaft, dass der Fluidstrom nach dem Auftreffen auf die Scheibe oder Scheiben erheblich verlangsamt wird, wodurch ein zielgerichtetes Abströmen und Weiterleiten des Fluids erleichtert wird. Die kinetische Energie des Fluidstrahls, die beim Abbremsen frei wird, wird in Rotationsenergie der Tesla-Turbine umgesetzt.Furthermore, it is advantageous that the fluid flow is considerably slowed down after hitting the pane or panes, as a result of which a targeted outflow and forwarding of the fluid is facilitated. The kinetic energy of the fluid jet, which is released when braking, is converted into rotational energy in the Tesla turbine.
Vorteilhaft ist es außerdem, dass die Tesla-Turbine mit hohen Drehzahlen umläuft. Diese hohe Drehzahl kann beispielsweise im Falle eines Zahnbohrers unmittelbar von der Tesla-Turbine auf das Bohrwerkzeug übertragen werden.It is also advantageous that the Tesla turbine rotates at high speeds. In the case of a dental drill, for example, this high speed can be transmitted directly from the Tesla turbine to the drilling tool.
Es genügt grundsätzlich, dass die Tesla Turbine nur eine Scheibe aufweist, deren Seitenfläche von dem Fluidstrahl in Tangentialrichtung angeströmt wird. Bei der tangentialen Anströmung verläuft der Fluidstrahl parallel oder annähernd parallel zur Ebene mit der angeströmten Scheibenfläche, wobei gegebenenfalls ein kleiner Winkel zwischen dem auf die Scheibenfläche auftreffenden Fluidstrahl und der Scheibenfläche möglich ist, der vorzugsweise maximal 10° oder maximal 20° beträgt.In principle, it is sufficient for the Tesla turbine to have only one disk, the side surface of which is subjected to the tangential flow of the fluid jet. In the case of tangential flow, the fluid jet runs parallel or approximately parallel to the plane with the surface of the disk against which the flow occurs, with a small angle between the fluid jet impinging on the surface of the disk and the surface of the disk being possible, which is preferably a maximum of 10° or a maximum of 20°.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung sind mehrere Scheiben parallel zueinander angeordnet und zueinander beabstandet, beispielsweise fünf oder mehr Scheiben, wobei durch jeden Spalt zwischen zwei Scheiben ein Fluidstrahl geführt ist. Die Scheiben der Tesla-Turbine sind fest mit dem eine Welle bildenden Turbinenkörper verbunden, wobei die Scheibenebenen orthogonal zur Drehachse der Tesla-Turbine liegen.According to a preferred embodiment, a plurality of disks are arranged parallel to one another and spaced apart from one another, for example five or more disks, with a fluid jet being guided through each gap between two disks. The discs of the Tesla turbine are firmly connected to the turbine body forming a shaft, with the planes of the discs being orthogonal to the axis of rotation of the Tesla turbine.
Im Fall von zwei oder mehr benachbarten Scheiben der Tesla-Turbine ist der Wirkungsgrad weiter erhöht, da der Fluidstrahl, der in die Zwischenräume zwischen den Scheiben geführt wird, beide unmittelbar benachbarte Scheiben antreibt.In the case of two or more adjacent disks of the Tesla turbine, efficiency is further increased since the jet of fluid directed into the spaces between the disks drives both immediately adjacent disks.
Der Durchmesser der Scheibe oder der Scheiben der Tesla-Turbine beträgt beispielsweise 9 oder 10 mm, der Abstand zwischen zwei benachbarten Scheiben beispielsweise 0.1 mm und die Scheibendicke beispielsweise 0.3 mm. Der wellenförmige, die Drehachse bildende Turbinenkörper, an dem die Scheibe oder Scheiben angeordnet sind, weist beispielsweise einen Durchmesser von 3 mm auf.The diameter of the disc or discs of the Tesla turbine is, for example, 9 or 10 mm, the distance between two adjacent discs is, for example, 0.1 mm and the disc thickness is, for example, 0.3 mm. The shaft-shaped turbine body forming the axis of rotation, on which the disk or disks are arranged, has a diameter of 3 mm, for example.
In das Gehäuse des handgeführten Instruments ist vorteilhafterweise ein Zufuhrkanal für das Fluid eingebracht, das als Fluidstrahl die Scheibe oder Scheiben der Tesla-Turbine antreibt. Der Zufuhrkanal weist im Bereich seiner Mündung auf der der Tesla-Turbine zugewandten Seite eine Ausrichtung auf, die mit der Scheibe oder den Scheiben in der Tesla-Turbine einen Winkel einnimmt, der maximal 10° oder maximal 20° beträgt, bevorzugt jedoch bei 0° liegt. Hierdurch ist sichergestellt, dass der Fluidstrahl, mit dem das Fluid aus dem Zufuhrkanal austritt und die Scheibe oder Scheiben der Tesla-Turbine anströmt, exakt tangential oder zumindest annähernd tangential zu der Scheibe oder den Scheiben gerichtet ist.In the housing of the hand-held instrument, a supply channel for the fluid is advantageously introduced, which drives the disk or disks of the Tesla turbine as a fluid jet. In the region of its mouth, on the side facing the Tesla turbine, the feed channel is oriented at an angle with the disk or disks in the Tesla turbine that is at most 10° or at most 20°, but preferably at 0° lies. This ensures that the fluid jet, with which the fluid exits the supply channel and flows against the disk or disks of the Tesla turbine, is directed exactly tangentially or at least approximately tangentially to the disk or disks.
Das Gehäuse weist, gemäß weiterer zweckmäßiger Ausführung, einen Gehäusegriff und einen Gehäusekopf auf, wobei der Gehäusegriff den Zufuhrkanal aufnimmt und der Gehäusekopf die Tesla-Turbine sowie das rotierende Werkzeug, das von der Tesla-Turbine angetrieben ist.According to a further expedient embodiment, the housing has a housing handle and a housing head, the housing handle accommodating the supply channel and the housing head accommodating the Tesla turbine and the rotating tool that is driven by the Tesla turbine.
Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist im oder am Gehäuse ein Ableitungskanal angeordnet, über den das Fluid stromab der Scheibe oder Scheiben ableitbar ist. Der Ableitungskanal zweigt vorzugsweise auf der dem Werkzeug abgewandten Seite am Gehäuse ab und kann entweder innerhalb des Gehäuses verlaufen oder auf der Außenseite des Gehäuses, jedoch fest mit diesem verbunden. Der Ableitungskanal kann im weiteren Verlauf, der sich an die Abzweigung stromab der Tesla-Turbine anschließt, parallel zum Zufuhrkanal im Gehäuse angeordnet sein. Im Fall eines Zahnbohrers oder eines sonstigen Bohrers verläuft der Ableitungskanal abschnittsweise parallel zum Zufuhrkanal im Gehäusegriff.According to yet another advantageous embodiment, a discharge channel is arranged in or on the housing, via which the fluid can be discharged downstream of the disk or disks. The discharge channel preferably branches off on the side of the housing facing away from the tool and can either run inside the housing or on the outside of the housing, but is firmly connected to it. The discharge channel can be arranged parallel to the supply channel in the housing in the further course, which connects to the branch downstream of the Tesla turbine. In the case of a dental drill or any other drill, the discharge channel runs in sections parallel to the supply channel in the housing handle.
In einer alternativen Ausführung weist der Ableitungskanal auf seiner der Tesla-Turbine abgewandten Seite eine Mündungsöffnung auf, die in Richtung des Werkzeugs zeigt. Dementsprechend wird das Fluid stromab der Tesla-Turbine in Richtung auf den zu bearbeitenden Gegenstand geleitet. Das Fluid trifft auf den zu bearbeitenden Gegenstand und kühlt diesen.In an alternative embodiment, the discharge channel has an orifice on its side facing away from the Tesla turbine, which points in the direction of the tool. Accordingly, the fluid is moving downstream of the Tesla turbine in the direction directed to the object to be processed. The fluid hits the object to be processed and cools it.
Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung sind über den Umfang verteilt mehrere Verbindungstege zwischen den Scheiben der Tesla-Turbine angeordnet. Die Verbindungsstege stabilisieren und stützen die Position der Scheiben auf dem Turbinenkörper und sorgen für einen gleichbleibenden Abstand zwischen den Scheiben. Die Verbindungsstege werden beim Anströmen von dem Fluidstrahl getroffen, wodurch ein zusätzlicher Impuls auf die Scheiben ausgeübt wird, der zum Antrieb der Tesla-Turbine beiträgt. Der Tesla-Effekt, über den die Turbine hauptsächlich angetrieben wird, bleibt hierbei unbeeinträchtigt oder zumindest weitgehend unbeeinträchtigt.According to yet another advantageous embodiment, several connecting webs are arranged between the discs of the Tesla turbine, distributed over the circumference. The tie bars stabilize and support the position of the disks on the turbine body and ensure consistent spacing between the disks. The connecting webs are hit by the fluid jet as it flows, which exerts an additional impulse on the discs, which contributes to driving the Tesla turbine. The Tesla effect, via which the turbine is mainly driven, remains unaffected or at least largely unaffected.
Es kann zweckmäßig sein, dass die Verbindungsstege in Radialrichtung nur eine Teilerstreckung aufweisen, bezogen auf den Radius der Scheiben. Dementsprechend ist die Radialerstreckung der Verbindungsstege kleiner als der Scheibenradius. Dies hat den Vorteil, dass das Fluid, welches aufgrund des Tesla-Effekts in Richtung der Scheibenmitte strömt, an den Verbindungsstegen vorbeiströmen kann und zumindest weitgehend unbeeinträchtigt von den Verbindungsstegen bleibt. Die Verbindungsstege können beispielsweise so ausgeführt sein, dass radial hintereinanderliegend mindestens zwei Verbindungsstücke zwischen den Scheiben angeordnet sind, wobei zwischen den Verbindungsstegen ein radialer Durchlass liegt. Durch diesen radialen Durchlass kann das Fluid in Richtung der Scheibenmitte strömen.It can be expedient for the connecting webs to have only a partial extent in the radial direction, based on the radius of the discs. Accordingly, the radial extent of the connecting webs is smaller than the disk radius. This has the advantage that the fluid, which flows in the direction of the center of the pane due to the Tesla effect, can flow past the connecting webs and remains at least largely unaffected by the connecting webs. The connecting webs can be designed, for example, in such a way that at least two connecting pieces are arranged radially one behind the other between the discs, with a radial passage being located between the connecting webs. The fluid can flow in the direction of the center of the disk through this radial passage.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann zur Umkehrung der Drehrichtung der Tesla-Turbine die Fließrichtung des antreibenden Fluids umgekehrt werden, so dass das Fluid über den Ableitungskanal zugeführt und über den Zufuhrkanal abgeleitet wird. Diese Ausführung und Vorgehensweise eignet sich insbesondere für den Fall, dass Zufuhr- und Ableitungskanal parallel zueinander im Gehäuse verlaufen. Die Umkehrung der Drehrichtung erlaubt zum einen zusätzliche Bearbeitungsmöglichkeiten, zum andern wird das rotierende Werkzeug gleichmäßiger abgenutzt, wodurch die Haltbarkeit verlängert wird.According to a further advantageous embodiment, the direction of flow of the driving fluid can be reversed to reverse the direction of rotation of the Tesla turbine, so that the fluid is supplied via the discharge channel and discharged via the supply channel. This design and procedure is particularly suitable in the event that the supply and discharge channels run parallel to one another in the housing. On the one hand, reversing the direction of rotation allows additional machining options, on the other hand, the rotating tool wears more evenly, which increases durability.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 einen Schnitt durch einen Zahnbohrer mit einer Tesla-Turbine zum Antrieb eines Bohrwerkzeugs, -
2 die Tesla-Turbine in Einzeldarstellung, -
3 die Tesla-Turbine mit eingesetztem Bohrwerkzeug, -
4 eine perspektivische Ansicht der Tesla-Turbine, -
5 eine weitere perspektivische Ansicht einer Tesla-Turbine in einer Ausführungsvariante mit Verbindungsstegen zwischen den Scheiben der Tesla-Turbine, -
6 einen Schnitt durch einen Zahnbohrer mit einem Ableitungskanal zur Ableitung des Fluids, welches die Tesla-Turbine antreibt, in Richtung auf das Bohrwerkzeug, wobei der Ableitungskanal axial auf der dem Bohrwerkzeug gegenüberliegenden Seite verzweigt, -
7 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsvariante eines Zahnbohrers, bei der der Ableitungskanal im Seitenbereich der Tesla-Turbine verzweigt.
-
1 a section through a dental drill with a Tesla turbine driving a drilling tool, -
2 the Tesla turbine in detail, -
3 the Tesla turbine with the drilling tool inserted, -
4 a perspective view of the Tesla turbine, -
5 another perspective view of a Tesla turbine in a variant with connecting webs between the discs of the Tesla turbine, -
6 a section through a dental drill with a drainage channel for draining the fluid that drives the Tesla turbine in the direction of the drilling tool, the drainage channel branching off axially on the side opposite the drilling tool, -
7 a section through another embodiment of a dental drill, in which the discharge channel branches off in the side area of the Tesla turbine.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.The same components are provided with the same reference symbols in the figures.
In
Die Tesla-Turbine 5 ist im Gehäusekopf 2b drehbar gelagert. Mit dem unteren Abschnitt der Tesla-Turbine 5 ist ein Werkzeug in Form eines Bohrwerkzeugs 6 drehfest verbunden, wobei das Bohrwerkzeug 6 aus dem Gehäusekopf 2b nach unten hinausragt. Die Lagerung der Tesla-Turbine 5 im Gehäusekopf 2b erfolgt über zwei axial zueinander beabstandete Lagerstellen 7 und 8, in denen ein Turbinenkörper 10 der Tesla-Turbine 5 drehbar aufgenommen ist.The
Wie
Der Zufuhrkanal 3 nimmt mit der Ebene der Scheiben 9 einen kleinen Winkel von annähernd 10° ein. Dementsprechend trifft auch der Fluidstrahl 4 unter einem Winkel von annähernd 10° auf das Scheibenpaket mit den Scheiben 9 und tritt mit diesem Winkel in die Zwischenräume zwischen benachbarten Scheiben 9 ein. In den Zwischenräumen bewegt sich der Fluidstrahl 4 tangential, bezogen auf die Längsachse 11 von Tesla-Turbine 5 und Bohrwerkzeug 6 und damit auch parallel zur Scheibenebene der Scheiben 9. Der Fluidstrahl 4 überträgt seine kinetische Energie durch Viskosität und Adhäsion auf die Scheiben 9 und treibt hierdurch die Tesla-Turbine 5 und somit auch das Bohrwerkzeug 6 an.The
Bei der Anströmung der Scheiben 9 der Tesla-Turbine 5 wandert das Fluid, das im Fluidstrahl 4 herangeführt wird, spiralförmig nach innen in Richtung Längsachse 11, wobei weiterhin Bewegungsenergie auf die Scheiben 9 übertragen wird. Der wellenförmige Turbinenkörper 10 kann als Hohlwelle ausgebildet sein, zumindest im Bereich der Scheiben 9 sowie in dem der Werkzeugaufnahme gegenüberliegenden axialen Abschnitt, wobei in die Wandung im Bereich der Scheiben 9 Öffnungen eingebracht sein können, durch die das Fluid hindurchtritt. Anschließend kann das Fluid im Inneren der Hohlwelle 10 beispielhaft axial nach oben abgeleitet werden.When the
In
In
Der Ableitungskanal 13 weist auf seiner der Abzweigung gegenüberliegenden Seite eine Mündungsöffnung im Seitenbereich des Gehäusegriffs 2a auf, wobei die Mündungsöffnung 14 dem Bohrwerkzeug 6 zugewandt ist. Das Fluid tritt über die Mündungsöffnung 14 aus dem Zahnbohrer 1 aus und trifft auf den vom Bohrwerkzeug 6 zu bearbeitenden Gegenstand, wodurch dieser gekühlt wird.On its side opposite the branch, the
In
In noch einer weiteren alternativen Ausführung mündet der Ableitungskanal 13 nicht in Richtung des Bohrwerkzeugs 6, sondern wird durch den Gehäusegriff 2a parallel zum Zufuhrkanal 3 zurückgeführt.In yet another alternative embodiment, the
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2022
- 2022-08-12 WO PCT/EP2022/025372 patent/WO2023020713A1/en unknown
Patent Citations (3)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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WO2023020713A1 (en) | 2023-02-23 |
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