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Schnellauf-Winkelstück, gegebenenfalls mit Schaftknie, für zahnärztliche Zwecke
Es sind bereits Schnellauf-Winkelstücke für zahnärztliche Zwecke bekannt, bei denen das Werkzeug minutliche Drehzahlen von 100 000 und darüber besitzt.
Bei einer Art derartiger Schnellauf-Winkelstücke für zahnärztliche Zwecke werden die sehr hohen minutlichen Drehzahlen für das Werkzeug mit Hilfe einer durch Druckluft angetriebenen Turbine erreicht, die entweder am rückwärtigen Ende des Instrumentes oder auch im Winkelstückkopf angeordnet ist.
Bei den Schnellauf-Winkelstücken mit im Kopf angeordneter Turbine, die entweder als gerades oder auch als Winkelstück mit Schaftknie ausgebildet sein können, erfolgt die Zufuhr und zumindest teilweise auch die Abfuhr der zum Betrieb der Turbine dienenden Druckluft sowie die Zufuhr von Wasser zum vorderen Stirnende des Winkelstückkopfes durch das Instrument hindurch vom hinteren Ende des Instrumentes her, an das die Zufuhrschläuche für die Druckluft und für das Wasser angeschlossen sind.
Die Schnellauf-Winkelstücke dieser Art sind in ihrer Gesamtlänge ungeteilt ausgeführt. Infolgedessen kann, insbesondere bei Verwendung kalkhaltigen Wassers, im Laufe der Zeit einer Verstopfung der durch das ganze Instrument hindurchgeführten Wasserleitung, die ja nur einen sehr kleinen Durchmesser besitzt, eintreten. In diesem Falle ist eine Reinigung der verhältnismässig langen und gegebenenfalls noch abgewinkelten Wasserleitung sehr schwierig durchführbar, weil die Reinigung nur mittels eines langen, biegsamen Drahtes vorgenommen werden kann, der allmählich unter Entfernung der Krusten durch die Leitung hindurchgeführt werden muss.
Zur Vermeidung dieses Nachteiles, der die Benutzbarkeit des Instrumentes für den Zahnarzt empfindlich beschränkt, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, das Instrument zwischen dem rückwärtigen Ende der Kopfhülse und der anschliessenden Griffhülse und auch die Leitungen für die Druckluftzufuhr und-abfuhr und die Wasserleitung an der Teilungsstelle des Instrumentes oder innerhalb der Kopfhülse lösbar quergeteilt auszuführen, wobei eine Dichtung vorgesehen ist, die bei der zweckmä- ssig durch Verschraubung erfolgenden Verbindung der Kopfhillse mit der Griffhülse die unterteilten Leitungen abdichtet.
Vorzugsweise werden die vom hinteren Ende des Instrumentes kommendenLeitungen durch eine Dichtungsscheibe um ein gewisses Mass hindurchgeführt und in die entsprechend erweiterten zum Kopf des Instrumentes führenden Leitungen mit Spiel eingeführt, deren freie Enden sich beim Zusammenfügen von Kopfhülse und Griffhülse abdichtend gegen die Dichtungsscheibe legen.
Vorteilhaft werden die zum Kopf des Instrumentes führenden Leitungen in die massive Kopfhülse eingearbeitet.
Die Leitung für die Abfuhr der Druckluft mündet an der Dichtungsscheibe und führt durch ein Loch in der Dichtungsscheibe und im Schaftknie, das als Widerlager für die Dichtungsscheibe dient, in die Griffhülse. Die Abfuhr der Druckluft aus der Griffhülse kann entweder durch das hintere Ende hindurch oder auch durch ein oder mehrere um den Umfang der Hülse angeordnete Löcher am hinteren Ende der Griffhülse erfolgen.
Durch die erfindungsgemässe Querteilung des Instrumentes ist eine leichte Reinigungsmöglichkeit für die etwa zur Verschmutzung kommende Wasserleitung ohne weiteres gegeben. Die etwa notwendig werdende Reinigung kann auch vom Zahnarzt leicht durchgeführt werden.
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Es wird durch die Erfindung die Benutzungsmöglichkeit des Instrumentes durch den Zahnarzt erheblich heraufgesetzt.
Die Erfindung hat es sich weiterhin zur Aufgabe gestellt, Winkelstücke mit Schaftknie noch weiter dahingehend zu verbessern, dass jede beliebige Winkeleinstellung des Kopfes zum Schaftknie möglich ist.
Die verschiedenen Winkeleinstellungen des Kopfes zum Schaftknie, die im übrigen bei andern zahnärztlichen Instrumenten längst bekannt sind, werden vom Zahnarzt für die Durchführung unterschiedlicher Bohr- und Schleifarbeiten für äusserst zweckmässig angesehen.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, die WasserzuflL1urohre in der Griffhülse und in der Kopfhülse in deren Achsen anzuordnen und in eine axiale Bohrung der am vorderen Ende des Schaftknies angeordneten Dichtung münden zu lassen, während das Luftzuführungsrohr in der Griffhülse in einen Ringkanal mündet, der am freien Ende der Kopfhülse bzw. der vorderen Stirnfläche der Dichtung vorgesehen ist und durch einen oder mehrere Durchbrüche der Dichtung mit dem an diese Durchbrüche anschliessenden Luftzuführungsrohr in Verbindung steht.
Des weiteren wird vorgeschlagen, auch die Luftzuführungskanäle in der Kopfhülse in gleicher Weise über einen weiteren Ringraum am freien Ende der Kopfhülse bzw. der vorderen Stirnfläche der Dichtung und mehrere Durchbrüche der Dichtung mit dem In. lenraum der Griffhülse in Verbindung zu bringen.
Zweckmässig münden auch das Luftzuführungsrohr in der Griffhülse sowie die Luftabführungsbohrungen des Schaftknies in Ringkanäle am vorderen Ende des Schaftknies bzw. der hinteren Stirnfläche der Dichtung, die ihrerseits über die Durchbrüche der Dichtung mit den Ringkanälen an der andern Dichtungsseite in Verbindung stehen. Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, die Dichtung in einer bestimmten Lage am Schaftknie zu fixieren. Die Dichtung kann sich vielmehr auch gegenüber dem Schaftknie bzw. gegen- über dem Stirnende der Kopfhülse verdrehen, ohne dass dadurch der freie Durchtritt der Luftzu-und-ab- fuhr irgendwie behindert wird.
Besonders zweckmässig ist es, dass die Luftzuführungsrohre in der Griffhülse und in der Kopfhillse die axial angeordneten Wasserzuführungsrohre konzentrisch umgeben, weil dadurch bei ausreichenden Querschnitten der geringste Platzbedarf beansprucht wird und die Griffhülse des Instrumentes nicht unnötig stark ausgeführt zu werden braucht.
Für die Verbindung der Kopfhillse mit dem Schaftknie wird zweckmässig am Schaftknie drehbar, aber axial nicht verstellbar, ein Griffring befestigt, in den verriegelbar das freie Ende der Kopfhülse unter
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EinschraubenBajonettverschluss, vorgenommen werden.
In der Zeichnung sind gemäss der Erfindung ausgebildete Schnellauf-Winkelstücke mit Schaftknie beispielsweise veranschaulicht.
Es zeigen : Fig. 1 das neue Schnellauf-Winkelstück mit Schaftknie im Längsschnitt, Fig. 2 den Winkelstückkopf mit der Kopfhülse, das Schaftknie und den vorderen Teil der Griffhülse im vergrösserten Massstab im Längsschnitt nach Linie lut-il der Fig. 5, Fig. 3 das Winkelstück gemäss Fig. 2 im Längsschnitt nach Linie III-IJ. der Eig. 2, Fig. 4 den Winkelstückkopf im Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 2, Fig. 5. die an den Winkelstückkopf anschliessende Griffhülse mit den Leitungen im Querschnitt nach Linie V-V der Fig. 2, Fig. 6 das hintere Ende des Instrumentes im Längsschnitt entsprechend Fig. 1 in vergrössertem Massstab, Fig.
7 den Winkelstückkopf mit der anschliessenden Kopfhülse gemäss einem zweiten Ausführungsbeispiel sowie das Schaftknie mit dem vorderen Teil der Griffhülse in stark vergrössertem Massstab im Längsschnitt, wobei die Kopfhülse vom Schaftknie getrennt dargestellt ist, Fig. 8 einen Schnitt nach Linie VIII-VIII durch den Winkelstückkopf mit dem vorderen Teil der Kopfhülse nach Fig. 7, Fig. 9 einen Querschnitt durch das Schaftknie. nach Linie IX-IX der Fig. 7, Fig. 10 die vordere Stirnfläche der im Schaftknie angeordneten Dichtung mit den Durchbrüchen.
Das Winkelstück mit Schaftknie nach den Fig. 1-6 besteht aus dem vorderen Instrumententeil l, der den eigentlichen Winkelstückkopf und die an den Kopf anschliessende Kopfhülse umfasst, wobei das freie Ende dieser Kopfhülse sich etwa bis zum Winkel des Schaftknies 2 erstreckt, und dem hinteren Inqtrumen- tent.eil 3, an dessen hinteres Ende die nicht dargestellten Schläuche für die Zufuhr der Druckluft und des Wassers angeschlossen sind.
Die Zufuhr der Druckluft erfolgt am hinteren Ende des Instrumentes durch den Stutzen 4, über dessen freies Ende der Zufuhrschlauch für die Druckluft geschehen i t. Das Festklemmen des Druckluftschlauches auf den Stutzen 4 erfolgt durch die Überwurfmutter 5, die auf das verdickte innere Ende des Stutzens 4 geschraubt wird. Das verdickte vordere Ende des Stutzens 4 besitzt eine stärkere Bohrung 6, die in das Innere des Rohrstutzens 4 übergeht, und eine engere Bohrung 7, in die das Röhrchen 8 eingelötet ist. Das
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Röhrchen 8 ist so gebogen, dass das freie Ende axial im Rohrstutzen 4 angeordnet ist und aus diesem noch etwas herausragt. Auf das Ende wird ein Schlauch aufgesetzt, der sich im Innern des Schlauches erstreckt, welcher zur Zufuhr der Druckluft dient.
Durch den im Innern des Druckluftzufuhrschlauches angeordneten Schlauch, der auf das freie Ende des Röhrchens 8 gesetzt ist, erfolgt die Zufuhr von Wasser. In die Boh- ruag 6 des Stutzens 4 greift mit geringem Spiel das Druckluftrohr 9, während in die kleinere Bohrung 7 das Wasserröhrchen 10 mit etwas Spiel eingreift.
Über das verdickte vordere Ende des Stutzens 4 greift eine Topfbuchse 11, die im Bodenteil 12 Lö- cher besitzt, durch die die Rohre 9 und 10 hindurchgeführt sind. Am hinteren Ende ist die Topfbuchse mit einem nach aussen vorspringenden Flansch 13 versehen. Zwischen dem Boden 12 der Topfbuchse 11 und dem hinteren verdickten Endteil des Stutzens4 ist eine Dichtungsscheibe 14 angeordnet, die ebenfalls Lö- cher besitzt, durch die die Rohre 9 und 10 hindurchgeführt sind.
Beim Anziehen der Überwurfmutter 15, die sich auf das hintere Ende der Griffhülse 16 aufschraubt, wird der nach aussen vorspringende Flansch 17 des Rohrstutzens4 gegen den Flansch 13 der Topfbuchse 11 und dieser Flansch gegen das hintere Stirnende der Griffhülse 16 gedrückt unter gleichzeitiger Zusammenpressung der Dichtungsscheibe 14, wodurch eine
Abdichtung der Rohre 9 und 10 in den Löchern 6 und 7 erfolgt.
In das vordere Ende der Griffhülse 16, die bei 18 durch eine Schraubverbindung auch noch quer un- terteilt sein kann, ist ein Schaftknie 2 eingelötet. An die vordere Stirnfläche des Schaftknies 2 legt sich eine Dichtungsscheibe 19. Auf ein Aussengewinde 20 des Schaftknies 2 ist ein mit einer Innennut versehe- tier Ring 21 aufgeschraubt. In die Innennut dieses Ringes greift die Dichtung 19 ein, so dass diese Dichtung in axialer Richtung gegen Herausfallen gesichert ist. Das innere Stirnende des Nutringes 21 wird durch einen Innenbund 22 einer Spannmutter 23 übergriffen, die innen am freien Ende mit einem Gewinde 24 versehen ist.
Die Leitungen 9 für die Zufuhr der Druckluft und 10 für die Zufuhr von Wasser sind mit den abgewinkelten vorderen Enden in entsprechende Bohrungen des Schaftknies 2 eingelötet und durchgreifen die Dichtungsscheibe 19, die mit entsprechenden Löchern versehen ist.
Der vordere Instrumententeil l besteht aus dem eigentlichen Winkelstückkopf 25 und der anschlie- ssenden Kopfhülse 26, die mit dem Kopf 25 durch Lötung verbunden ist. In die Hülse 26 ist ein Einsatz- stück 27 eingelötet, welches mit Längsbohrungen 28 für die Zufuhr der Druckluft und 29 für die Wasserzufuhr versehen ist. In die rückwärtigen Enden der Bohrungen 28 und 29 greifen die freien Enden der Rohre 9 und 10 ein. Die an den Kopf 25 anschliessende Hülse 26 ist an ihrem hinteren verdickten Ende mit Gewinde 30 versehen.
Nach Aufsetzen der Hülse 26 mit den Bohrungen 28 und 29 im Einsatzstück 27 auf die freien Enden der Rohre 9 und 10 des hinteren Instrumententeiles wird der vordere Instrumententeil. mit dem hinteren Instrumententeil durch Drehen der Spannmutter 23, die sich auf das Gewinde 30 der Hülse 26 aufschraubt, fest verbunden. Die Spannmutter 23 wird so lange verdreht ; bis sich die Stirnflä- che 31 des Einsatzstückes 27 abdichtend auf die Dichtungsscheibe 19 auflegt. Dadurch werden auch die vorderen Enden der Rohre 9 und 10 einwandfrei abgedichtet.
Die hintere Kopföffnung ist durch einen Verschlussdeckel 32 verschliessbar. Innerhalb des Kopfes 25 ist das Turbinengehäuse angeordnet, dass aus der vorderen Hälfte 33 und der hinteren Hälfte 34 besteht.
Innerhalb dieses quer geteilten Turbinengehäuses ist das Turbinenlaufrad 35 angeordnet, dessen Welle in Kugellagern 36, 37 gelagert ist, deren Aussenlaufringe teils im quergeteilten Turbinengehäuse, teils im vorderen Kopfteil und teils im Verschlussdeckel 32 gehalten sind. Nach Abnahme des Verschlussdeckels 32 kann die ganze Turbine mit den beiden Kugellagern und dem Turbinengehäuse nach hinten aus dem Kopf herausgenommen werden.
Innerhalb der hohlen Turbinenwelle ist das Werkzeug des Instrumentes unter Zwischenfügung einer Kunststoffbuchse auswechselbar befestigt.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, wird die Druckluft vom Ende der Bohrung 28 durch eine Bohrung 38, die sich auch durch das Turbinengehäuse erstreckt, dem Turbinenlaufrad etwa tangential zugeführt. Die Abfuhr der zum Antrieb der Turbine dienenden Druckluft erfolgt teilweise über das hintere Kugellager 37 durch mehrere Bohrungen 39 im Verschlussdeckel 32 nach aussen, teilweise über das vordere Kugellager durch drei kleine Bohrungen 40, die um je 120 gegeneinander versetzt sind, in der Stirnwand des Kopfes in möglichster Nähe der hohlen Turbinenwelle nach aussen. Der grösste Teil der Druckluft wird aber nach Durchströmen der Turbine über die Ausnehmung 41 im Turbinengehäuse druch den Kanal 42 (vgl.
Fig. 3,4, 5) im Einsatzstück 27 über ein Loch 43 der Dichtungsscheibe 19 und ein entsprechendes Loch 44 des Schaftknies 2 in den Innenraum der Griffhülse 16 abgeführt und am hinteren Ende der Griffhülse durch Löcher 45 der Griffhülse nach aussen abgeleitet.
Das Wasser, das durch das Rohr 10 und die Bohrung29 im Einsatzstück 27 geleitet wird, wird von dem dem Winkelstückkopf benachbarten Ende der Bohrung 29 mittels eines schräg zur Turbinenachse verlau-
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fen-len Loches 46 unter kleinem Druck nach aussen geführt, wobei der austretende Wasserstrahl durch die drei durch Bohrungen 40 austretenden Druckluftströme zu einem Wassernebel zerstäubt wird. Dieser Was- sernebel dient zur Verminderung der Reibungswärme, die beim Bohren und Schleifen auftritt.
Bei dem dargestellten Winkelstück mit Schaftknie und im Winkelstückkopf angeordneter durch
Druckluft angetriebener Turbine nach den Fig. 7-10 entspricht die Ausbildung des eigentlichen Winkel- stückkopfes der Ausführungsform nach den Fig. 1-6. An den eigentlichen Winkelstückkopf 51 mit der in- nerhalb des Kopfes angeordneter Luftturbine 52 schliesst sich die Kopfhülse 53 an, die mit einem Einsatz- stück 54 versehen ist.
In der Achse des Einsatzstückes und damit der ganzen Kopfhülse ist ein Wasserzuführungsrohr 55 an- geordnet, von dessen dem Kopf zugewandten Ende ein dünnes Röhrchen 56 schräg zur Achse des Kopfes verläuft, so dass das aus diesem Röhrchen austretende Wasser auf das nicht dargestellte Werkzeug trifft.
Im rückwärtigen Teil des Einsatzstückes 54 befindet sich eine zentrale Bohrung 57, die sich nachdem frei- en Ende der Kopfhülse zu bei 58 noch erweitert. In eine Ausdrehung am Ende des Einsatzstückes 54 ist ein
Ring 59 eingesetzt, der mit dem Ringteil 60 das zentrale Wasserzuführungsrohr 55 haltert. Dieser Ring 59 ist um den Umfang verteilt mit Bohrungen 61 versehen, die nach innen in den erweiterten Kanal 62, der das Wasserzuführungsrohr 55 umgibt, münden, nach aussen hingegen in den Ringraum 63.
An das innere Ende des Kanals 57 schliesst sich der schräg in das Turbinengehäuse verlaufende Kanal 64 an. Durch den Ringraum 63, die Bohrungen 61, den erweiterten Kanal 62, den Kanal 57 und den
Kanal 64 wird der Turbine die zu ihrem Betrieb erforderliche Luft zugeführt.
Die Abluft der Turbine gelangt aus dem Turbinengehäwe über die Ausnehmung65 im Einsatzstück 54 in den Ringkanal66 und von diesem durch eine Mehrzahl von über den Umfang verteilten Bohrungen 67 in den konzentrisch zum Ringraum 63 angeordneten Ringraum 68. Die freien Stirnenden des Wasserzuführungsrohres 55 sowie der Wandungen der Ringkanäle 63 und 68 liegen sämtlich in gleicher Ebene.
Die Kopfhülse 53 trägt an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen in gewisser Entfernung vom freien Stirnende der Koptnülse Zapfen 69.
An das vordere Ende der Griffhülse 70 ist das Schaftknie 71 angesetzt. Schaftknie und Griffhülse sind miteinander, vorzugsweise durch Hartlötung, fest verbunden. Mittels eines Sprengringes 72 ist mit dem Schaftknie drehbar, jedoch axial nicht verschiebbar, der Griffring 73 verbunden, dessen Wandung in Brei- . te der Zapfen 69 der Kopfhülse 53 an diametral gegenüberliegenden Stellen axial verlaufende Kanäle 74 aufweist, die zwecks Schaffung eines Bajonettverschlusses in schräg verlaufende Querkanäle 75 übergehen.
In die vordere Stirnfläche des Schaftknies 71 ist eine elastische Dichtung 76 eingesetzt, wobei zweckmässig die Ausnehmung an der Stirnseite des Schaftknies 71 etwas unterschnitten ausgeführt wird, um auf diese Weise den entsprechend ausgeführten Aussenmantel der Dichtung besser zu verankern. Die Dichtung 76 besitzt, wie aus Fig. 10 ersichtlich, eine zentrale Bohrung 77, an die sich die zentrale Bohrung 78 im Schaftknie anschliesst. An das rückwärtige Ende der Bohrung 78 schliesst sich das Wasserzuführungsrohr 79 an, das sich durch die Griffhülse 70 axial bis zur nicht dargestellten Kupplung am hinteren Ende des Instrumentes erstreckt.
Konzentrisch zur Bohrung 77 sind mehrere Bohrungen 80 in der Dichtung angeordnet, deren vordere Enden in den Ringkanal 63 und deren hintere Enden in den Ringkanal 81 des Schaftknies 71 münden. Aus dem Ringkanal 81 führen ebenfalls mehrere Bohrungen 82 in das konzentrisch zum Wasserzufuhrrohr 79 angeordnete Luftzufuhrrohr 83, wobei die Rohre 79 und 83 durch den Ring 84 gegeneinander zentriert sind.
Das Rohr 83 zentriert sich in einer Ausnehmung im hinteren Teil des Schaftknies 71.
Die Dichtung 76 enthält ferner, um den Umfang verteilt, ebenfalls konzentrisch zur Bohrung 77 mehrere vorzugsweise als Langlöcher ausgebildete Durchbrüche 85, die wiederum in einen Ringkanal 86 des Schaftknies 71 münden. Der Ringkanal 86 steht über Bohrungen 87 im Schaftknie mit dem Innenraum der Griffhülse 70 in Verbindung. Die Turbinenabluft gelangt also über die Durchbrüche 85 der Dichtung und den Ringkanal 86 im Schaftknie sowie durch die Bohrungen 87 im Schaftknie in den Innenraum der Griffhülse, um schliesslich am Ende der Griffhülse in an sich bekannter Weise ins Freie abgeführt zu werden.
Vor Inbetriebnahme des Instrumentes wird der Kopf mit der anschliessenden Kopfhülse mit den Zapfen 69 in die Längskanäle 74 in der Innenwandung des Griffringes 73 eingeführt, worauf durch Drehen des Griffringes 73 die Zapfen 69 in die Querkanäle 75 eintreten und dabei die Stirnfläche der Kopfhülse 53 abdichtend gegen die vordere Stirnfläche der Dichtung 76 gezogen wird.
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