BR102014013125A2

BR102014013125A2 - Rolamento para montar rotacionalmente uma parte rotacional e instrumento manual dental incluindo o correspondente rolamento

Info

Publication number: BR102014013125A2
Application number: BRBR102014013125-6A
Authority: BR
Inventors: Bernhard Kuhn; Julia Moll; Thomas Roesch; Juergen Butscher
Original assignee: Kaltenbach & Voigt
Priority date: 2013-06-03
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2015-01-20
Also published as: EP2810614A1; JP2014233634A; US20140355921A1

Abstract

ROLAMENTO PARA MONTAR ROTACIONALMENTE UMA PARTE ROTACIONAL E INSTRUMENTO MANUAL DENTAL INCLUINDO O CORRESPONDENTE ROLAMENTO A presente invenção refere-se a um instrumento manual (1) para montar rotacionalmente uma parte rotacional, por exemplo, um rotor de turbina de um instrumento manual dental, tem uma pluralidade de corpos de rolo (5), que, em particular, são esferas dispostas entre um anel de rolamento interno (10) e um anel de rolamento externo (20), uma gaiola (6) envolvendo os corpos de rolo (5) na direção axial e também um elemento de travamento para travar axialmente os anéis de rolamento (10, 20) entre si, em que o elemento de travamento tem um elemento de fixação do tipo anel ou do tipo segmento de anel (30), que é ajustado na circunferência interna do anel de rolamento externo (20) ou na circunferência externa do anel de rolamento interno (10) na região da gaiola (6), de modo a bloquear os corpos de rolo (5) na direção axial.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ROLAMENTO PARA MONTAR ROTACIONALMENTE UMA PARTE ROTACIONAL E INSTRUMENTO MANUAL DENTAL INCLUINDO O CORRESPONDENTE ROLAMENTO". [001] A presente invenção refere-se a um rolamento para montar rotacionalmente uma parte rotativa de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1, onde a parte rotacional pode ser, por exemplo, um rotor de turbina de um instrumento manual dental. Ademais, a presente invenção relaciona-se a um instrumento manual dental incluindo tal rolamento. [002] Tratamentos dentários são principalmente executados por meio de ferramentas que operam para remover substâncias dentárias. A ferramenta de tratamento clássica consiste em uma furadeira, que, usualmente, é rotacionalmente montada na região da cabeça de um instrumento manual dental, por meio do qual, removendo material dentário. Neste caso, uma broca é colocada em um porta-broca, localizado na região de cabeça do instrumento manual e rotacionado por meio de um mecanismo acionador. Acionadores elétricos, e turbinas podem ser utilizados para tal propósito. [003] Configurações muito diferentes de rolamentos, com ajuda dos quais, por exemplo, rotores de turbina de instrumentos manuais podem ser rotacionalmente montados, são conhecidas na técnica anterior. Um rolamento preferido é conhecido pelo "rolamento de contato angular". Que se distingue pelo fato de um dos dois anéis de rolamento, que constituem as faces de pista para os corpos de rolo do rolamento, tal como, por exemplo, esferas, incluir um ombro, que é retificado em um lado. Esta configuração permite formar as chamadas "gaiolas sólidas no rolamento", com ajuda das quais as esferas são posicionadas de uma certa maneira entre si. Tais gaiolas sólidas provêem rolamentos que conferem importantes vantagens em termos do técnicas de estabilidade. [004] Por outro lado, no entanto, o ombro de um dos anéis de rolamento, retificado em um lado, provê um rolamento carregável apenas em um lado na direção axial. Tal desvantagem, no caso de um rolamento instalado, assumindo que também foi incorretamente formado, é insignificante, em princípio, uma vez que, em operação, em regra, o rolamento precisa apenas ser compensado com respeito a forças que coincidam com sua direção de carregamento principal. Usualmente, por conseguinte, é possível que, durante operação, não surjam forças substanciais na direção axial. Ao manusear o rolamento, no entanto, em particular, quando de sua instalação ou remoção, é muito frequente descobrir que um rolamento ou um dos anéis precisa ser carregado na direção axial, e, em particular, também na direção errada, e o rolamento, então, se rompe em partes individuais. Neste caso, toda a unidade estrutural, consistindo em rolamento e elementos montados rotacionalmente, ou seja, por exemplo, rotor da turbina, não é utilizável, e precisa ser completamente substituída por uma nova unidade. [005] Para impedir este tipo de rompimento de tais rolamentos que podem ser carregados em um lado, é conhecido da técnica anterior que os chamados discos centrífugos podem ser soldados no anel interno do rolamento, opondo certa resistência a qualquer desintegração do rolamento. A solda de discos centrífugos, no entanto, provê uma conexão comparativamente não-confiável que também pode ser confiavelmente testado somente por meios destrutivos. Uma desvantagem adicional consiste no fato de os discos centrífugos produzirem um desbalanceamento, que para as velocidades muito altas presentes em turbinas dentárias exercem uma influência deletéria ao comportamento rotacional. [006] O objetivo subjacente da presente invenção, por conseguinte, é especificar uma solução inédita para prover um rolamento que permita que uma gaiola sólida seja utilizada, e, não obstante, se consiga o travamento axial dos anéis de rolamento entre si. [007] O objetivo é alcançado por meio de um rolamento para montar rotacionalmente uma parte rotacional tendo os componentes da reivindicação 1. Desenvolvimentos vantajosos subsequentes da presente invenção constituem matéria das reivindicações dependentes. [008] A solução de acordo com a invenção se baseia na ideia de utilizar como um elemento de travamento para fixar dois anéis de rolamento entre si um elemento de fixação tipo anel, que é ajustado destacável mente em um dos dois anéis de rolamento na região da gaiola, de maneira a bloquear os corpos de rolo na direção axial. [009] De acordo com a invenção, é proposto um rolamento para montar rotacionalmente uma parte rotacional, por exemplo, um rotor de turbina de um instrumento manual dental, por conseguinte, em que o rolamento tem uma pluralidade de corpos de rolo, em particular esferas dispostas entre um anel de rolamento interno e um anel de rolamento externo, uma gaiola envolvendo os corpos de rolo na direção axial, e também um elemento de travamento para travar axialmente os anéis de rolamento entre si, e, em que, de acordo com a invenção, o elemento de travamento tem um elemento de fixação tipo anel ou segmento de anel, que é ajustado na circunferência interna do anel de rolamento externo ou na circunferência externa do anel de rolamento interno na região da gaiola - preferivelmente por travamento por forma (form-locking) e/ou travamento por força (force-locking) - de maneira a bloquear os corpos de rolo, quando carregado de modo errado na direção axial e impedindo seu rompimento. [0010] Em particular, o elemento de fixação pode ser formado de um elemento elástico - de material plástico - por exemplo, tendo uma seção transversal preferivelmente substancialmente uniforme ao longo de toda sua periferia e destacável mente conectado, em particular travado, incluindo o correspondente anel de rolamento. Após a instalação do rolamento, este elemento de fixação, assim, simplesmente encaixa no correspondente anel de rolamento, e, então, garante o desejado travamento axial dos anéis de rolamento entre si, em uma direção. [0011] Para travamento axial na outra direção, um segundo elemento de fixação adicional é preferivelmente provido, conectado integrado com um dos anéis de rolamento. Este segundo elemento de fixação pode estar, em particular, em uma região de extremidade, que se estende do correspondente anel de rolamento em direção do outro anel de rolamento, sendo que ambos os elementos de fixação, combinados, garantem um travamento completo dos anéis de rolamento entre si, na direção axial. Preferivelmente, cada um dos dois elementos de fixação é disposto no outro anel de rolamento externo, uma vez que, neste caso, não precisam girar juntos com a parte rotacional, e, em particular, não causam qualquer desbalanceamento, que podería afetar negativamente o comportamento rotacional de todo o arranjo. [0012] O rolamento, de acordo com a invenção, por sua vez, é preferivelmente configurado na forma de rolamento de contato angular mencionado acima. Em outras palavras, cada um dos anéis de rolamento tem uma depressão que forma uma face de pista (running face) para os corpos de rolo, em que no caso de pelo menos em um dos dois anéis de rolamento, uma face de ombro localizada próxima da depressão ser planificada ou retificada. Esta configuração permite uma instalação simples do rolamento, e em particular, o uso de gaiolas sólidas vantajosas já mencionadas acima. O primeiro elemento de fixação, então, é disposto, em particular, na região do ombro planificado ou retificado do correspondente anel de rolamento. [0013] Uma vantagem do arranjo do elemento de fixação na região da gaiola de acordo com a invenção, ademais, também reside no fato de este elemento de fixação adicional não produzir uma extensão do arranjo de rolamento na direção axial. Ao invés, um rolamento extremamente compacto pode ser provido, que, em consequência do uso de correspondentes gaiolas sólidas, apresenta propriedades rotacionais extremamente boas, ainda, não obstante, oferecendo uma segurança suficiente na direção axial, de modo que sua desintegração não seja temida durante instalação ou remoção do rolamento. Tal arranjo de rolamento pode ser utilizado em numerosos campos de aplicação, e não apenas no campo de instrumento manual dental ou dental-médica. [0014] A presente invenção será explicada em grandes detalhes a seguir fazendo referência aos desenhos anexos, nos quais: [0015] a Figura 1 mostra um instrumento manual de turbina dental no qual mancais de acordo com a presente invenção são utilizados; [0016] a Figura 2 mostra uma representação em seção transversal de um rolamento configurado de acordo com a presente invenção; [0017] a Figura 3 mostra uma vista frontal do rolamento a partir da Figura 2; e [0018] a Figura 4 mostra uma vista ampliada da região de extremidade do rolamento no qual o elemento de fixação destacável é disposto. [0019] A Figura 1 mostra, como um possível exemplo de aplicação da presente invenção, um instrumento manual dental de turbina 100 tendo uma luva de cabo alongado 101 com uma região de cabeça 102 localizada em sua extremidade frontal. A região de cabeça 102 inclui uma broca 110, que é colocada em rotação para propósito de tratamento por meio de um acionador de turbina. Para isto, na região de cabeça 102 é provido um rotor de turbina 105, mostrado diagramaticamente, e sendo movido por meio de ar comprimido suprido por uma linha 103 que se estende através da luva de cabo 101, e rotacionalmente montado em dois rolamentos. Os rolamentos, então, em particular, são formados, de acordo com a invenção, como descrito abaixo. [0020] O rolamento mostrado em seção na Figura 2 e geralmente tendo o número de referência 1, assim, se destina, por exemplo, a montar um rotor de turbina em um instrumento manual dental de turbina. O rolamento 1 tem comumente dois anéis de rolamento - um anel de rolamento interno 10 e também um anel de rolamento externo 20. No inter-espaço tipo anel entre ambos - anel de rolamento 10 e anel de rolamento 20 - é provida uma pluralidade de corpos de rolo, neste caso, uma pluralidade de esferas 5, que giram ao longo das pistas nos dois anéis de rolamento 10, 20, e, por consequência, tornando possível a rotação dos anéis de rotação 10, 20 entre si. [0021] As esferas 5 são contidas com ajuda de uma gaiola 6 de modo a se distribuírem uniformemente no espaço entre os dois anéis de rolamento 10, 20. A gaiola 6 é similarmente formada como um anel e tem, em cada caso, os correspondentes recessos 7 para receber a respectiva esfera 5. Os recessos 7 são uniformemente distribuídos ao longo do toda circunferência da gaiola 6, de modo a garantir que as esferas 5 também possam correr ao longo da circunferência externa do anel interno 10 de uma maneira uniformemente distribuída, através da suavidade de rotação do rolamento 1 seja significativamente aumentada. Neste caso, esta é uma chamada gaiola sólida, que melhora adicionalmente o rolamento 1 com relação a sua estabilidade. [0022] Para permitir o ajuste das esferas 5 entre si com a gaiola sólida 6, o rolamento 1 é provido como um chamado rolamento de contato angular. Neste caso, isto significa que ambos os anéis de rolamento 10, 20 que são substancialmente dispostos na região central, têm depressões tipo segmento circular 11 e 21, respectivamente, que formam as faces das pistas das esferas 5, dispostas opostas entre si. Enquanto, no entanto, no caso de anel de rolamento interno 10, a depressão 11 é delimitada em ambos os lados pelas regiões elevadas do anel interno 10, no caso de anel de rolamento externo 20, a depressão 21 é aberta em direção ao lado direito. Aqui, o correspondente ombro é planificado ou retificado, de modo que, visto na direção axial, a distância entre a face externa do anel de rolamento interno 10 e a face interna do anel de rolamento externo 20 - fora de uma pequena elevação 22 diretamente delimitando a face da pista em direção ao lado direito - é aumentada. Conquanto, isto resulte na instalação de rolamento 1, ou seja, embutimento dos dois anéis de rolamento 10, 20 com as esferas 5, dispostas entre eles, e a gaiola 6, ou, sendo facilitada ou em primeiro lugar possibilitada, ao mesmo tempo, tem o risco que com uma carga mais alta sobre o anel de rolamento externo na direção da seta (ver Figura 1), ou seja, para a esquerda, o último pode se separar. Neste caso, o rolamento 1 se desintegraria e se tornaria inutilizável. [0023] Para evitar esta instabilidade axial, que é típica para os rolamentos de contato angular, de acordo com a presente invenção, é proposto que um elemento de fixação, na forma de anel plástico 30 seja disposto na região do ombro planificado, ou seja, na configuração exemplar mostrada, à direita das esferas 5. O anel plástico 30, na configuração exemplar mostrada, é disposto na face interna do anel externo 20 na região planificada ou retificada. O anel plástico 30 pode ser travado, em particular, com o anel de rolamento externo 20 ou encaixado neste anel, como possibilitado pelo fato de o anel de rolamento externo 20 ter uma correspondente depressão circunferencial 25. Após dois anéis de rolamento 10, 20 terem sido unidos às esferas 5 e à gaiola 6, o anel de fixação ligeiramente flexível 30 é levado a partir da face de extremidade e prensado contra as esferas 5 até que encaixar no recesso circunferencial 25. A configuração na Figura 2, ainda, em particular na Figura 4, em escala ampliada, segue em consequência. [0024] Pode ser visto que o anel de fixação 30 visto na direção axial é disposto na região da gaiola 6, i.e. para a direita e tendo no máximo um comprimento saliente muito pequeno. Este arranjo resulta em um anel de fixação 30 que não reivindica nenhum espaço adicional na direção axial, e, por conseguinte, não produz uma extensão na construção do rolamento. [0025] Como pode ser visto adicionalmente a partir da Figura 4, o anel de fixação 30 tem, ao longo de sua circunferência, uma seção transversal uniforme com uma espessura "d", dimensionada de tal maneira que engate na direção axial, posterior das esferas 5, ou, se visto radialmente, está a uma distância mais curta do eixo geométrico central do rolamento com sua face interna 31 que da circunferência externa 5a das esferas 5, distantes do eixo geométrico central. No caso onde, por sua vez, o carregamento do anel de rolamento externo 20 ocorre na direção da seta, o anel de fixação 30 agora colide com esferas 5, de modo que o anel de rolamento externo 20 não possa ser prensado adicionalmente nesta direção. Ao mesmo tempo, o anel de fixação 30 não sobrepõe a gaiola 6 na direção axial, ou se visto na direção radial, é disposto completamente fora da gaiola 6, de modo que no caso de carregar o anel de rolamento externo 20 descrito acima, na verdade são as esferas 5 e não a gaiola 6 que colidem com o anel de fixação 30. Ambos os anéis de fixação 10, 20, assim, se travam, como visto em ambas as direções axiais, e o problema descrito no começo, com respeito ao risco que o rolamento 1 enfrenta de se danificar relativamente facilmente, em consequência pode ser evitado. Com esta conexão, o anel de fixação 30 não precisa necessariamente ter uma seção transversal uniforme, e também poderia ser configurado de maneira variável, por exemplo, tendo carnes ou interrupções ou recessos. O uso de um elemento de fixação tipo segmento de anel também seria possível, desde que se garantisse a função de fixação descrita. [0026] Um segundo elemento de fixação ou travamento é formado adicionalmente, na extremidade do anel de rolamento externo 20 oposto ao anel de fixação 30. Aqui, a região de extremidade 23 é formada de uma maneira angular e virada para dentro, de maneira a prover apenas uma distância mínima para a outra face do anel de rolamento interno 10. Esta região de extremidade, virada para dentro, por conseguinte, não contata o anel de rolamento interno 10, evitando retifica. Ao mesmo tempo, no entanto, evita que o anel de rolamento externo 20 vire para a direita, de modo que, ao fim, obtém-se um arranjo extremamente estável, na direção axial. [0027] Uma vantagem adicional dos dois elementos de fixação, ou seja, anel de fixação 30, e também da região de extremidade 23, que é virada para dentro, reside no fato de, visto a partir das duas faces de extremidade do rolamento 10, somente pequenos espaços ou folgas livres permanecem, de modo que sem medidas de selagem adicionais, podem ser obtidas propriedades de lubrificação otimizadas do rolamento 1. Por um lado, se impede a penetração de sujidades, e, por outro lado, não há risco de o lubrificante escapar para o lado de fora, de modo que, de modo geral, o rolamento 1 requer pouca manutenção. [0028] Visto geralmente, um rolamento, assim, é provido, se distinguindo pelo fato de ter propriedades de rotação extremamente boas, e, ainda, ao mesmo tempo também, apresentando uma confiabilidade adequada, em particular, na direção axial, tornando possível quer instalação e remoção simples do rolamento. Em adição, levando em conta o fato de o anel de fixação não se sobrepor à gaiola na direção axial, as medidas de fixação não estendem axialmente o arranjo, de modo a prover rolamentos extremamente compactos, que podem ser utilizados não apenas para montagem rotacional de elementos que fazem parte de um instrumento manual dental ou instrumentos manuais em geral, mas também podem ser empregados em diversos modos em uma ampla variedade de campos de aplicação.

Claims

1. Rolamento (1) para montar rotacionalmente uma parte rotacional, por exemplo, um rotor de turbina de um instrumento manual dental, em que o rolamento (1) compreende: - uma pluralidade de corpos de rolo (5), em particular, esferas dispostas entre um anel do rolamento interno (10) e um anel de rolamento externo (20); - uma gaiola (6) envolvendo os corpos de rolo (5) na direção axial, e também um elemento de travamento para travar axialmente os anéis de rolamento (10, 20) entre si, em que o elemento de travamento tem um elemento de fixação tipo anel ou segmento de anel (30) que é ajustado na circunferência interna do anel de rolamento externo (20) ou na circunferência externa do anel de rolamento interno (10) na região da gaiola (6), de modo a bloquear os corpos de rolo (5) na direção axial.

2. Rolamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o elemento de fixação (30) ser fixado ao correspondente anel de rolamento (10, 20) em travamento tipo travamento por forma e/ou travamento por força.

3. Rolamento, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de o elemento de fixação (30) ser formado por um elemento elástico, em particular um elemento plástico, que pode ser travado com o correspondente anel de rolamento (10, 20).

4. Rolamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de o elemento de fixação (30) ter uma seção transversal que é substancialmente idêntica, ao longo de toda sua periferia.

5. Rolamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o elemento de fixação (30) não sobrepor a gaiola (6) na direção axial do rolamento.

6. Rolamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de os anéis de rolamento (10, 20) cada um deles ter uma depressão (11,21) que forma uma face de pista para os corpos de rolo (5) em que, no caso de pelo menos um dos anéis de rolamento (10, 20), uma face de ombro localizada próxima da depressão (11, 21) ser planificada ou retificada.

7. Rolamento, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de o elemento de fixação (30) ser disposto na região do ombro planificado ou retificado do correspondente anel de rolamento (10, 20).

8. Rolamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de incluir, disposto ao lado oposto do primeiro elemento de fixação (30), há um segundo elemento de fixação (23) que é conectado, na forma de peça única, com um dos anéis de rolamento (10, 20).

9. Rolamento, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de o segundo elemento de fixação se encontrar em uma região angular (23) se estendendo do correspondente anel de rolamento (10, 20) na direção do outro anel de rolamento (10, 20).

10. Rolamento, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de ambos - primeiro elemento de fixação (30) e o segundo elemento de fixação (23) - serem dispostos no anel de rolamento externo (20).

11. Rolamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de a gaiola (6) ser uma gaiola completa ou sólida.

12. Instrumento manual dental ou dental-médico (100) incluindo um elemento montado rotacionalmente, caracterizado pelo fato de o instrumento manual (100) ter um ou mais rolamentos (1) de acordo com uma das reivindicações anteriores para montar rotacionalmente o elemento.

13. Instrumento manual, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de ser um instrumento manual dental de turbina, e de o elemento rotacionalmente montado ser formado por um rotor de turbina (105).