Instrument dentaire
La présente invention a pour objet un instrument dentaire comprenant un dispositif d'entraîne- ment d'un outil rotatif tel qu'une fraise ou une meule, caractérisé par deux roulements, à billes ou à galets, coaxiaux dont les chemins de roulement intérieurs sont accouplés, au moins indirectement, à distance l'un de l'autre, à l'axe de l'outil à entraîner, et par un organe susceptible de projeter un jet de fluide sous pression entre les deux roulements de façon à entraîner, au moins indirectement, les cages desdits roulements et par l'entremise desdites cages leurs chemins de roulement intérieurs à une vitesse multiple de celle desdites cages.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, deux formes d'exécution de l'instrument dentaire objet de l'invention.
Les fig. 1 et 2 sont des coupes axiales respectivement de la première et de la seconde de ces formes d'exécution.
La fig. 1 représente la tête d'une pièce à main dentaire comprenant un bloc 1 dans l'alésage cylindrique 2 duquel sont logés à distance l'un de l'autre deux roulements à billes coaxiaux 3 et 4 fixés dans le bloc 1 par leurs bagues extérieures 5, 6. Les billes de chaque roulement 3 et 4 sont maintenues à distance les unes des autres par une cage 7, 8, et les bagues intérieures 9 et 10 des deux roulements sont solidaires d'un canon creux 11 fermé à son extrémité inférieure par un bouchon perforé 12. L'extrémité pleine 11'du canon 11 traverse librement le fond du bloc 1 et en dépasse légèrement la surface supérieure concave 1'.
Dans l'alésage 13 du canon il est ajusté un ressort à boudin 14 à spires jointives enroulées à droite dont l'extrémité inférieure 14' est fixée entre le bouchon 12 et l'extrémité inférieure du canon 11. L'extrémité supérieure du ressort 14 est libre et un petit espace est ménagé entre sa dernière spire et le fond de l'alésage 13. Le ressort 14 constitue un dispositif d'accouplement entre le canon 11 et la queue cylindrique 15 d'un outil rotatif, par exemple d'une fraise ou d'une meule.
Entre les deux roulements coaxiaux 3 et 4 sont agencées deux tuyères 16 et 17 dirigées de façon à pouvoir souffler de l'air comprimé fourni par un compresseur tangentiellement sur les cages de retenue des billes 7 et 8 des deux roulements.
Le fonctionnement de cet instrument est le suivant:
Lorsque l'air sous pression débouche des deux tuyères 16 et 17 entre les deux roulements 3 et 4, il frappe tangentiellement les cages de retenue 7 et 8 des billes des deux roulements et ces parties des roulements jouent le rôle de turbines. Les cages et leurs billes tournent à haut régime et la rotation de ces mobiles planétaires entraîne les bagues intérieures 9 et 10 solidaires du canon 1 1 dans le même sens, mais à une vitesse surmultipliée qui est fonction, entre autres, du rapport entre le diamètre des bagues intérieures et celui des billes.
La vitesse de l'outil dont la queue 15 est accouplée par le ressort à boudin 14 au canon 1 1 se trouve ainsi encore augmentée par rapport à celle qui serait fournie par une turbine à air normale dont l'axe serait directement accouplé à l'axe de l'outil rotatif. Cette vitesse peut atteindre des valeurs considérables, multiples de celles obtenues avec les instruments à turbine utilisés jusqu'à présent. L'air projeté par les tuyères 16, 17 peut s'échapper par des ouvertures non représentées situées du côté extérieur des roulements, et une partie de cet air peut au besoin être utilisée pour le refroidissemnt de l'outil rotatif.
Pour fixer la queue 15 de l'outil dans le canon 11, il suffit, lorsque la soufflerie est hors service, d'appuyer avec un doigt sur l'extrémité supérieure 11' du canon 11 qui dépasse la surface concave 1' du bloc 1 pour empêcher ce canon de tourner, d'enfiler la queue 15 dans le ressort à boudin 14 jusqu'au fond du canon en lui imprimant une très légère torsion dans le sens de l'enroulement des spires du ressort 14 et de la relâcher ensuite: le ressort 14 qui a été légèrement détendu par cette opération se resserre et bloque instantanément l'outil.
Le ressort 14 est monté dans le canon 11 de façon à être autoserrant dans le sens de rotation de l'outil.
La fig. 2 représente une autre forme d'exécution de l'instrument qui comporte un bloc 21 dans 1'ale sage cylindrique 22 duquel sont logés à distance l'un de l'autre deux roulements à billes coaxiaux 23 et 24 fixés dans le bloc 1 par leurs bagues extérieures 25 et 26. Les billes de chaque roulement sont maintenues à distance les unes des autres par une cage 27, 28 et les bagues intérieures 29, 30 des deux roulements sont solidaires d'un canon creux 31. Ce canon est fermé à son extrémité inférieure par un bouchon perforé 32 et son extrémité supérieure pleine 31' traverse librement le fond du bloc 21 et en dépasse la surface supérieure concave 21'.
Dans l'alésage du canon 31 est également ajusté un ressort à boudin à spires jointives analogue au ressort 14 de la fig. 1 qui constitue le dispositif d'accouplement entre le canon 31 et la queue 35 d'une fraise.
L'instrument de la fig. 2 comporte une seule tuyère 36 dirigée tangentiellement au rotor 38 d'une turbine susceptible de tourner librement sur le canon 31 et accouplée par des encoches 39 pratiquées dans ses couronnes 40 et 41 qui coopèrent avec des saillies correspondantes 42 que comportent sur leurs faces intérieures les cages 27 et 28 des deux roulements.
Le rotor 38 n'entraîne pas directement le canon 31, mais sous l'action du jet d'air provenant de la tuyère 36 il entraîne les cages 27 et 28 des deux roulements qui transmettent leur rotation en multipliant sa vitesse aux bagues intérieures 29 et 30 solidaires du canon 31 accouplé par son ressort à boudin à la queue 35 de l'outil.
Dental instrument
The present invention relates to a dental instrument comprising a device for driving a rotary tool such as a milling cutter or a grinding wheel, characterized by two bearings, ball or roller, coaxial, the inner races of which are coupled, at least indirectly, at a distance from each other, to the axis of the tool to be driven, and by a member capable of projecting a jet of pressurized fluid between the two bearings so as to drive, at the less indirectly, the cages of said bearings and through said cages their inner raceways at a speed multiple of that of said cages.
The appended drawing represents, by way of examples, two embodiments of the dental instrument which is the subject of the invention.
Figs. 1 and 2 are axial sections respectively of the first and the second of these embodiments.
Fig. 1 shows the head of a dental handpiece comprising a block 1 in the cylindrical bore 2 of which are housed at a distance from each other two coaxial ball bearings 3 and 4 fixed in the block 1 by their outer rings 5, 6. The balls of each bearing 3 and 4 are kept at a distance from each other by a cage 7, 8, and the inner rings 9 and 10 of the two bearings are secured to a hollow barrel 11 closed at its lower end. by a perforated plug 12. The solid end 11 ′ of the barrel 11 freely passes through the bottom of the block 1 and slightly exceeds the concave upper surface 1 ′.
In the bore 13 of the barrel there is fitted a coil spring 14 with contiguous turns wound on the right, the lower end 14 'of which is fixed between the plug 12 and the lower end of the barrel 11. The upper end of the spring 14 is free and a small space is left between its last turn and the bottom of the bore 13. The spring 14 constitutes a coupling device between the barrel 11 and the cylindrical shank 15 of a rotary tool, for example of a milling cutter or grinding wheel.
Between the two coaxial bearings 3 and 4 are arranged two nozzles 16 and 17 directed so as to be able to blow compressed air supplied by a compressor tangentially on the retaining cages of the balls 7 and 8 of the two bearings.
The operation of this instrument is as follows:
When the pressurized air emerges from the two nozzles 16 and 17 between the two bearings 3 and 4, it tangentially strikes the retaining cages 7 and 8 of the balls of the two bearings and these parts of the bearings act as turbines. The cages and their balls rotate at high speed and the rotation of these planetary wheels drives the inner rings 9 and 10 integral with the barrel 11 in the same direction, but at an overdrive speed which is a function, among other things, of the ratio between the diameter inner rings and that of the balls.
The speed of the tool, the shank 15 of which is coupled by the coil spring 14 to the barrel 11 is thus further increased compared to that which would be provided by a normal air turbine whose axis would be directly coupled to the axis of the rotary tool. This speed can reach considerable values, multiple of those obtained with the turbine instruments used until now. The air projected by the nozzles 16, 17 can escape through openings not shown located on the outer side of the bearings, and part of this air can if necessary be used for cooling the rotary tool.
To fix the shank 15 of the tool in the barrel 11, it suffices, when the blower is off, to press with a finger on the upper end 11 'of the barrel 11 which exceeds the concave surface 1' of the block 1 to prevent this barrel from rotating, thread the tail 15 in the coil spring 14 to the bottom of the barrel, imparting a very slight twist to it in the direction of the winding of the turns of the spring 14 and then releasing it: the spring 14 which has been slightly relaxed by this operation tightens and instantly blocks the tool.
The spring 14 is mounted in the barrel 11 so as to be self-locking in the direction of rotation of the tool.
Fig. 2 shows another embodiment of the instrument which comprises a block 21 in the cylindrical ale 22 of which are housed at a distance from each other two coaxial ball bearings 23 and 24 fixed in the block 1 by their outer rings 25 and 26. The balls of each bearing are kept at a distance from each other by a cage 27, 28 and the inner rings 29, 30 of the two bearings are integral with a hollow barrel 31. This barrel is closed to its lower end by a perforated plug 32 and its solid upper end 31 'freely crosses the bottom of the block 21 and exceeds the concave upper surface 21'.
In the bore of the barrel 31 is also fitted a coil spring with contiguous turns similar to the spring 14 of FIG. 1 which constitutes the coupling device between the barrel 31 and the shank 35 of a milling cutter.
The instrument of FIG. 2 comprises a single nozzle 36 directed tangentially to the rotor 38 of a turbine capable of rotating freely on the barrel 31 and coupled by notches 39 made in its rings 40 and 41 which cooperate with corresponding projections 42 which have on their inner faces the cages 27 and 28 of the two bearings.
The rotor 38 does not directly drive the barrel 31, but under the action of the air jet coming from the nozzle 36 it drives the cages 27 and 28 of the two bearings which transmit their rotation by multiplying its speed to the inner rings 29 and 30 integral with the barrel 31 coupled by its coil spring to the shank 35 of the tool.