AT404550B

AT404550B - Zahnärztliches handstück

Info

Publication number: AT404550B
Application number: AT0113397A
Authority: AT
Original assignee: Rosenstatter Otto Dr
Priority date: 1997-07-02
Filing date: 1997-07-02
Publication date: 1998-12-28
Also published as: DE19826651A1; DE19826651B4; ATA113397A; US6030216A

Description

AT 404 550 B

Oie Erfindung betrifft ein zahnärztliches Handstück bei dem eine Rotation eines Antriebsmotors in eine Schwingung eines Aufnahmeteiles für ein zahnärztliches Werkzeug umgesetzt wird.

Ein solches Handstück ist beispielsweise aus der US-PS 5,133,661 bekannt. Bei diesem Gerade-Handstück ist ein von einer rotierenden Antriebswelle angetriebener Exzenter vorgesehen, der ein Aufnahmeteil für ein Werkzeug in Schwingungen versetzt Das im Handstückschaft in Längsrichtung des Handstük-kes angeordnete Aufnahmeteil ist an seinem vorderen Ende mit einem Gewinde versehen, in das das Werkzeug einschraubbar ist Anstelle eines Werkzeuges kann auch ein Arbeitskopf in dieses Gewinde eingeschraubt werden, der dann im Betrieb als Ganzes schwingt und der ein Spannfutter zum Einsetzen eines Schwingwerkzeuges aufweist.

Um eine praxisgerechte Ergonomie dieses Handstückes zu erreichen, sodaß mit der Spitze des in das Aufnahmeteil oder in den Arbeitskopf eingesetzten Werkzeuges die zu behandelnden Stellen der Zähne erreicht werden können, sind einerseits die in das Aufnahmeteil einschraubbaren Werkzeuge abgebogen, wobei ihre Spitzen einen Winkel zur Längsachse des Handstückes aufweisen, und ist andererseits das Spannfutter des in das Aufnahmeteil einschraubbaren Arbeitskopfes in einem Winkel zur Längsachse des Handstückes angeordnet Dadurch liegt die Schwingungsebene des Werkzeuges schräg zum vorderen Bereich der Werkzeuge und die Bewegung der Spitze des Werkzeuges weist eine bei verschiedenen Behandlungsarten nachteilige klopfende Komponente beim Aufsetzen auf den Zahn auf.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes zahnärztliches Handstück der eingangs genannten Art bereitzustellen und erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß die Umsetzung der Rotation in die Schwingung in einem Arbeitskopf des Handstückes erfolgt, wobei die Längsachse des im Arbeitskopf angeordneten Aufnahmeteils für das Werkzeug winkelig, vorzugsweise etwa rechtwinkelig, zur Längsachse des an den Arbeitskopf anschließenden Halsbereichs des Handstücks angeordnet ist und die Schwingungsebene des Aufnahmeteils für das Werkzeug im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Aufnahmeteils liegt.

Ein bedeutender Vorteil dieses Handstückes besteht darin, daß im Falle des Einsetzens eines geraden Werkzeuges in das Aufnahmeteil gleichzeitig eine günstige Ergonomie des Handstückes und eine Schwingungsebene der Spitze des Werkzeuges erreicht wird, welche senkrecht zur Längsachse des Werkzeuges liegt, sodaß es beim Aufsetzen auf den Zahn zu keiner gegen die Zahnoberfläche gerichteten klopfenden Bewegung kommt.

Diese beiden Forderungen sind bei dem Handstück gemäß der US-PS 5,133,661 nicht gleichzeitig erfüllbar.

Weiters kann beim erfindungsgemäßen Handstück durch Bereitstellung von unterschiedlichen Arbeitsköpfen für schwingende und rotierende Werkzeuge, welche über einen Schnellverschluß alternativ mit dem Handstück koppelbar sind, in einfacher Weise ein Universalhandstück realisiert werden.

Weitem Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert.

In dieser zeigen: die Fig. 1 und 2 Längsschnitte durch zwei Handstücke gemäß der Erfindung; die Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des Arbeitskopfes der Handstücke der Fig. 1 und 2; die Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein weiteres Handstück gemäß der Erfindung; die Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung des Arbeitskopfes des Handstückes der Fig. 4; die Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Arbeitskopfes gemäß der Erfindung; und die Fig. 7 verschiedene Werkzeuge, die zur Verwendung mit einem erfindungsgemäßen Handstück geeignet sind.

Das in Fig. 1 dargestellte Handstück weist einen Halsbereich 1 und einen Griffbereich 2 auf, die winkelig zueinander angeordnet sind. Am Halsbereich 1 ist ein Arbeitskopf 3 festlegbar, beispielsweise über eine Schraubverbindung oder über einen Schnappverschluß. Der Griffbereich 2 des Handstückes ist über ein nicht dargestelltes Anschlußstück an einem Versorgungsschlauch anschließbar. Im Halsbereich 1 ist eine Welle 40 angeordnet, die von einer koaxial zur Welle 40 angeordneten druckluftbetriebenen Turbine 41 angetrieben wird.

In dem in Fig. 2 dargestellten Handstück ist die im Halsbereich 1 des Handstückes verlaufende Welle 40 Uber ein Winkelübersetzungsgetriebe 42 mit einer durch den Griffbereich 2 verlaufenden Welle 43 gekoppelt, die von einem Elektromotor in einem nicht dargestellten Motorteil angetrieben wird, welches an den Griffbereich 2 anschließbar ist und mit einem Versorgungsschlauch in drehbarer Verbindung steht.

Bei den beiden in den Fig. 1 und 2 dargestellten Handstücken kann ein Arbeitskopf verwendet werden, der abgesehen von seinen Kopplungsteilen mit dem Halsbereich 1 des Handstücks völlig gleich aufgebaut ist und der in der Fig. 3 genauer dargestellt ist. 2

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Im Gehäuse 5 des Arbeitskopfes ist ein Aufnahmeteii 8 für ein zahnärztliches Werkzeug vorgesehen. Dieses Aufnahmeteil 8 enthält ein herkömmliches federbeaufschlagtes Spannfutter 10. Durch Betätigung des an der Rückseite des Arbeitskopfes angeordneten Knopfes 11 wird das Spannfutter 10 geöffnet und ein Werkzeug kann in das Spannfutter 10 eingesetzt oder aus diesem herausgenommen werden.

Die Rotation der in den Arbeitskopf ragenden Antriebwelle 40 wird über ein durch die Zahnräder 12 und 13 gebildetes Umlenkgetriebe in eine Rotation der Lagerhülse 4 umgesetzt, die über Kugellager 44, 45 im Gehäuse 5 des Arbeitskopfes 3 drehbar gelagert ist Die Lagerhülse 4 ist mit dem Exzenter 7 drehfest verbunden, der als Hülse mit einer exzentrisohen Bohrung ausgebildet ist In dieser Bohrung sitzt somit exzentrisch das Kugellager 6, in welchem wiederum ein rückwärtiger Bereich des Aufnahmeteiles 8 angeordnet ist. Durch eine Rotation des Exzenters 7 wird somit der rückwärtige Bereich des Aufnahmeteils 8 in Schwingung versetzt, welche sich über das Spannfutter 10 auf ein in das Aufnahmeteil ein gesetztes Werkzeug übertragen kann. In seinem vorderen Bereich ist das Aufnahmeteil 8 über ein elastisches Element, vorzugsweise einen O-Ring 9, im Gehäuse 5 des Arbeitskopfes gelagert Dieser O-Ring 9 sichert einerseits das Aufnahmeteil 8 gegen Verdrehung gegenüber dem Gehäuse 5 und stellt andererseits ein Schwinglager dar. Die Drehzahl der Lagerhülse 4 wird derart gewählt (vorzugsweise im Bereich bis 300.000 U/min), daß das Aufnahmeteil 8 in Verbindung mit dem in das Spannfutter 10 des Aufnahmeteiles 8 eingesetzten Werkzeug eine resonante Schwingung ausbildet, wobei ein Schwingungsknoten an der Stelle des O-Rings 9 entsteht Die Schwingungsebene dieser Schwingung liegt dabei im wesentlichen senkrecht zur Längsachse 51 des Aufnahmeteiles 8.

Aufgrund der Lagerung des Aufnahmeteils 8 im Exzenter 7 ist die Längsachse 51 des Aufnahmeteils 8 bei jeder Winkelstellung des Exzenters 7 gegenüber der Längsachse 52 des Arbeitskopfes um einen kleinen Winkel verkippt, der aber vorzugsweise im Bereich von weniger als 10 liegt Eine besonders gute Ergonomie des Handstückes ergibt sich, wenn der Winkel zwischen Längsachse 51 des Aufnahmeteils und Längsachse 53 des Halsbereichs 2 des Handstückes (dessen genauer Wert natürlich mit der Stellung des Exzenters 7 geringfügig variiert) etwa 90 * beträgt.

Im vorderen Bereich des Arbeitskopfes 3 sind Öffnungen 46 für einen Spray zum Kühlen des Werkzeuges bzw. der Behandlungsflächen des Zahnes vorgesehen.

Ein weiteres zahnärztliches Handstück, bei dem ein als druckluftbetriebene Turbine ausgebildeter Antriebsmotor direkt im Behandlungskopf 3 angeordnet ist, ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Diese Turbine weist ein Turbinenlaufrad 3 auf, das von einem Luftstrom durch den Luftkanal 47 angeströmt wird. Das Turbinenlaufrad 3 sitzt direkt auf der Lagehülse 4, die somit durch das Turbinenlaufrad in Rotation versetzt wird. Der weitere Aufbau des Behandlungskopfes 3 ist völlig analog zu dem in der Fig. 3 gezeigten Behandlungskopf und muß daher nicht weiter beschrieben werden.

Ein Exzenter könnte prinzipiell auch anders als auf die beschriebene Weise ausgebildet sein. Beispielsweise könnte ein angetriebener nicht ganz rotationssymmetrischer Nocken auf das Aufnahmeteil wirken und dieses in eine Schwingung bzw. Vibration versetzen.

In der Fig. 6 ist ein weiterer Arbeitskopf dargestellt der sich alternativ zu dem in Fig. 5 gezeigten Arbeitskopf zur Verwendung mit dem Handstück gemäß der Fig. 4 eignet. Dieser Arbeitskopf weist ebenfalls eine Turbine mit einem luflbeaufschlagten Laufrad 30 auf. Dieses ist über Kugellager 48. 49 direkt auf dem Aufnahmeteil 8' gelagert Das Aufnahmeteil 8' ist drehtest, aber elastisch im Gehäuse 5 des Behandlungskopfes gelagert Dazu ist es in seinem vorderen Bereich über einen O-Ring 9 und in seinem rückwärtigen Bereich über ein Kugellager 31 und ein weiteres elastisches Element in Form eines O-Ringes 50 im Gehäuse 5 gelagert. Die Anordnung von Kugellager 31 und O-Ring 50 kann auch vertauscht sein, d.h. in das Aufnahmeteil 8' außen anschließend ist der O-Ring 50 und außen an diesen anschließend das Kugellager 31 angeordnet Da das Laufrad 30 eine Unwucht aufweist d.h. eine geringfügig unsymmetrische Gewichtsverteilung, setzt es bei seiner Rotation das Aufnahmeteil 8' in Schwingung. Das Kugellager 31 dient dazu, die bei der Schwingung um das Schwinglager 9 auftretende Abwälzbewegung des rückwärtigen Bereiches des Aufnahmeteiles 8' aufzunehmen und dadurch eine andernfalls auftretende übermäßige Beanspruchung des O-Rings 50 zu vermeiden. Die Drehzahl des Laufrades 30 kann wiederum im Bereich bis etwa 300.000 U/min liegen.

Anstelle des Laufrades 30, welches eine Unwucht aufweist könnte prinzipiell auch ein über eine Welle und ein Getriebe angetriebenes unwuchtiges Teil vorgesehen sein.

In der Fig. 7 sind schematisch unterschiedliche Behandlungswerkzeuge dargestellt, welche sich für verschiedene Behandlungsarten mit erfindungsgemäßen zahnärztlichen Handstücken eignen. Das Werkzeug 15 weist einen Arbeitsbereich auf, dessen Vorderseite zur Politur des Zahnes eine abressive Oberfläche 16 aufweist und dessen Rückseite zur Vermeidung einer Schädigung der Gingiva 60 bei der Politur des Zahnes bis unter die Gingiva 60 eine polierte Oberfläche 17 aufweist Die Oberfläche 17 ist zu diesem Zweck weiters abgeflacht und außerdem farblich gekennzeichnet, sodaß der Zahnarzt eine bessere 3

Claims

AT 404 550 B optische Kontrolimöglichkeit hat. Für eine Präparation mit dem Scaler sind unterschiedliche Formen von Werkzeugen 18,19 vorgesehen. Für die Wurzelkanalaufbereitungspräparation sind unterschiedliche Feilinstrumente 20, 21, 22 vorgesehen. Für die retrograde Wurzelkanalaufbereitung werden die Schwingeinsätze 23, 24 verwendet. Für die schonende Belagsentfemung sind Bürsteineinsätze 25, 26 vorgesehen. Für die maschinelle Wurzeloberflächenbearbeitung im Furkationsbereich werden die Schwinginstrumente 27, 28 beigegeben. Um im interdentalen Bereich kleine Kavitäten zu präparieren, ohne den Nachbarzahn zu schädigen, ist der Schwingeinsatz 29 mit einseitig diamentierter Oberfläche 29a vorgesehen. Patentansprüche 1. Zahnärztliches Handstück, bei dem eine Rotation eines Antriebsmotors in eine Schwingung eines Aufnahmeteiles für ein zahnärztliches Werkzeug umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung der Rotation in die Schwingung in einem Arbeitskopf (3) des Handstückes erfolgt, wobei die Längsachse (51) des im Arbeitskopf (3) angeordneten Aufnahmeteils (8,8') für das Werkzeug winkelig, vorzugsweise etwa rechtwinkelig, zur Längsachse (53) des an den Arbeitskopf (3) anschließenden Halsbereichs (1) des Handstücks angeordnet ist und die Schwingungsebene des Aufnahmeteiis (8, 8') für das Werkzeug im wesentlichen senkrecht zur Längsachse (51) des Aufnahmeteils (8, 8') liegt,
2. Handstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskopf (3) lösbar, vorzugsweise über einen Rastverschluß, mit dem Halsbereich (1) des Handstückes verbindbar ist.
3. Handstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstück als Winkelhandstück ausgebildet ist wobei der Halsbereich (1) des Handstückes winkelig zu einem Griffbereich (2) des Handstückes angeordnet ist.
4. Handstück nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeteil (8, 8') für das Werkzeug ein einen Schnellverschluß für ein Werkzeug darstellendes Spannfutter (10) aufweist.
5. Handstück nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß an der Rückseite des Arbeitskopfes (3) ein auf das Spannfutter (10) wirkender Druckknopf (11) für das Einsetzen und Herausnehmen des Werkzeuges angeordnet ist.
6. Handstück nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Schwingung des Aufnahmeteiies (8) für das Werkzeug im rückwärtigen Bereich des Arbeitskopfes (3) ein vom Antriebsmotor angetriebener Exzenter (7) angeordnet ist, der mit dem rückwärtigen Bereich des Aufnahmeteiles (8) in Wirkverbindung steht.
7. Handstück nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß der Exzenter (7) als rotierende Hülse mit einer exzentrischen Bohrung ausgebildet ist, in der ein rückwärtigen Bereich des Aufnahmeteiles (8), vorzugsweise über ein Kugellager (6), gelagert ist.
8. Handstück nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeteil (8) in seinem vorderen Bereich über ein elastisches Element vorzugsweise einen O-Ring (9), im Gehäuse (5) des Arbeitskopfes (3) gelagert ist.
9. Handstück nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Richtungsumlenk-getriebe (12, 13) vorgesehen ist, welches die Rotation einer aus dem Halsbereich (1) des Handstückes in den Arbeitskopf (3) ragenden Antriebswelle (40) auf die Rotation des Exzenters (7) überträgt.
10. Handstück nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (41) koaxial zur durch den Halsbereich (1) verlaufenden Antriebswelle (40) angeordnet ist und vorzugsweise eine druckluftbetriebene Turbine ist.
11. Handstück nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß der den Exzenter (7) antreibende Antriebsmotor eine im Arbeitskopf (3) angeordnete druckluftbetriebene Turbine ist. 4 AT 404 550 B
12. Handstück nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Schwingung des Aufnahmeteils (8') für das Werkzeug das Aufnahmeteil (8’) elastisch im Gehäuse (5) des Arbeitskopfes (3) gelagert ist und ein das Aufnahmeteil (8') umgebendes rotierendes Teil vorgesehen ist, das eine Unwucht aufweist.
13. Handstück nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Teil ein Lautrad (30) einer druckluftbetriebenen Turbine ist, die eine Unwucht aufweist.
14. Handstück nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem rotierenden Teil und dem Aufnahmeteil (8') ein Kugellager (31) vorgesehen ist.
15. Handstück nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet daß die elastische Lagerung des Aufnahmeteiles (8‘) im Arbeitskopf (3) ein erstes elastisches Element, vorzugsweise einen O-Ring (9), zur Lagerung des vorderen Bereichs des Aufnahmeteils (8‘) im Gehäuse (5) des Arbeitskopfes (3) und ein zweites elastisches Element, vorzugsweise einen O-Ring (50), zur Lagerung des rückwärtigen Bereichs des Aufnahmeteils (8') im Gehäuse (5) des Arbeitskopfes (3) umfaßt, wobei das unwuchtig rotierende Teil zwischen den ersten und zweiten elastischen Elementen angeordnet ist.
16. Handstück nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Aufnahmeteil (8') und zweitem elastischem Element oder zwischen zweitem elastischem Element und Gehäuse (5) des Arbeitskopfes (3) ein Kugellager (31) vorgesehen ist.
17. Handstück nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu einem Arbeitskopf (3) für ein Schwingungswerkzeug zumindest ein Arbeitskopf für ein rotierendes Werkzeug vorgesehen ist, wobei die Arbeitsköpfe wahlweise mit dem Halsbereich (1) des Handstückes verbindbar sind.
18. Schwingungswerkzeug für ein zahnärztliches Handstück, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dessen Arbeitsbereich eine unterschiedliche Vorder- und Rückseite aufweist, dadurch gekennzeichnet daß die Vorderseite (16) des Arbeitsbereiches zur Politur des Zahnes eine abrasive Oberfläche aufweist und daß die Rückseite (17) zur Vermeidung einer Schädigung der Gingiva bei der Politur des Zahnes bis unter die Gingiva eine polierte Oberfläche aufweist und vorzugsweise abgeflacht ist. Hiezu 6 Blatt Zeichnungen 5