DE102004019236A1 - Dental hand instrument with a bearing having ceramic components - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein zahnärztliches Handinstrument (1, 3) mit mindestens einem keramische Bauelemente aufweisenden Wälzlager (4), wobei das Wälzlager (4) mehrere Wälzkörper (5) aufweist, die mittels eines Käfigs (8, 12) geführt sind und die zumindest im Bereich von Führungsflächen (8.1-8.3, 12.1-12.3) aus Keramik oder Glaskeramik bestehen.The invention relates to a dental hand instrument (1, 3) with at least one ceramic component having rolling bearing (4), wherein the roller bearing (4) a plurality of rolling elements (5) which are guided by a cage (8, 12) and at least in Area of guide surfaces (8.1-8.3, 12.1-12.3) made of ceramic or glass ceramic.

Description

Technisches Gebiettechnical area

Die Erfindung betrifft ein zahnärztliches Handinstrument mit einem keramische Bauelemente aufweisenden Wälzlager. Bei derartigen Wälzlagern sind mehrere Wälzkörper vorhanden, die mittels eines Käfigs geführt und zueinander auf Abstand gehalten sind.The Invention relates to a dental Hand instrument with a ceramic components having rolling bearings. In such rolling bearings are several rolling elements available, by means of a cage guided and are kept at a distance from each other.

Stand der TechnikState of technology

Käfige aus Kunststoff nach dem Stand der Technik haben zwar eine Lebensdauer, die bei 2.000 bis 5.000 Sterilisationszyklen liegt, weisen aber schlechte Notlaufeigenschaften auf. Darüber hinaus begrenzt die Temperaturbeständigkeit der Käfigmaterialien aus Kunststoff das Sterilisationsverfahren auf die Wasserdampfsterilisation bei üblichen Temperaturen von 134° C bzw. bei einer Heissluftsterilisation bis 180° C.Cages out Although plastic according to the prior art have a lifetime, which is at 2,000 to 5,000 sterilization cycles, but have poor Emergency running properties. About that In addition, the temperature resistance of the cage materials is limited made of plastic the sterilization process on steam sterilization at usual Temperatures of 134 ° C or in a hot air sterilization up to 180 ° C.

Der Ausfall typischer bekannter Käfige aus Kunststoff lässt sich auf lokale Temperaturerhöhungen durch Reibung zurückführen, die den Käfig schädigen, in dem Partikel abgelöst oder abgeschmolzen werden, wodurch unter anderem Anlagerungen an die Wälzkörper entstehen können, die den weiteren Verschleiß begünstigen.Of the Failure of typical known cages made of plastic leaves on local temperature increases due to friction, the the cage damage, detached in the particle or be melted off, causing, inter alia, deposits on the Rolling elements arise can, which promote further wear.

Aus der WO 90/14049 A1 ist ein zahnärztliches Handinstrument mit einem sich drehenden Bearbeitungswerkzeug bekannt, bei dem wenigstens die Wälzkörper eines käfiglosen Wälzlagers aus einem keramischen Werkstoff bestehen. Dieses In strument kann sterilisiert werden und ohne Schmierung der Lager betrieben werden.Out WO 90/14049 A1 is a dental Hand instrument with a rotating machining tool known in which at least the rolling elements of a cageless roller bearing consist of a ceramic material. This instrument can be sterilized and operated without lubrication of the bearings.

Aus der DE 198 43 951 A1 ist ein zahnärztliches Handstück bekannt, in dessen Antriebssystem eine Wälzlageranordnung zur Lagerung einer Motorwelle vorgesehen ist. Die Wälzlageranordnung weist mehrere Rollelemente auf, die aus elektrisch nicht leitendem Material bestehen, insbesondere aus einem keramischen Material. Darüber hinaus können Laufringe des Wälzlagers aus keramischen Material geformt sein. Als Material wird insbesondere Siliziumnitrid vorgeschlagen.From the DE 198 43 951 A1 a dental handpiece is known in the drive system, a rolling bearing assembly is provided for supporting a motor shaft. The rolling bearing assembly has a plurality of rolling elements, which consist of electrically non-conductive material, in particular of a ceramic material. In addition, races of the rolling bearing may be formed of ceramic material. In particular, silicon nitride is proposed as the material.

Aus der DE 196 12 571 A1 wird für käfiglose Wälzlager vorgeschlagen, zwischen Keramikwälzkörpern einzelne Wälzkörper aus Plastik anzuordnen, die mit einem Schmierstoff getränkt sind, Schmierstoff abgeben und/oder aus selbstschmierendem Werkstoff bestehen.From the DE 196 12 571 A1 is proposed for cageless rolling bearings, to arrange individual rolling elements of plastic between ceramic rolling elements, which are impregnated with a lubricant, deliver lubricant and / or consist of self-lubricating material.

Das grundsätzliche Problem bei käfiglosen Wälzlagern besteht darin, dass im Kontaktbereich zwischen zwei Wälzkörpern aufgrund der unterschiedlichen Richtungskomponenten der sich berührenden Wälzkörper die doppelten Geschwindigkeiten erreicht werden und damit eine besondere Anfälligkeit für Verschleiß vorliegt.The fundamental Problem with cageless rolling bearings is that in the contact area between two rolling elements due the different directional components of the touching Rolling elements the double speeds are achieved and thus a special one susceptibility for wear exists.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Lebensdauer eines Wälzlagers eines zahnärztliches Handinstrumentes weiter zu verbessern. Darüber hinaus soll insbesondere die Sterilisierbarkeit des Wälzlagers berücksichtigt werden und ebenso die Problematik der Schmierung des Wälzlagers.The The object of the invention is the life of a rolling bearing a dental hand instrument continue to improve. About that In addition, in particular, the sterilizability of the bearing considered and also the problem of lubrication of the rolling bearing.

Darstellung der Erfindungpresentation the invention

Erfindungsgemäß ist ein zahnärztliches Handinstrument mit mindestens einem keramische Bauelemente aufweisenden Wälzlager mit mehreren, mittels eines Käfigs geführter Wälzkör pern so ausgebildet, dass der Käfig zumindest im Bereich von Führungsflächen aus Keramik besteht.According to the invention is a dental Hand instrument having at least one ceramic components roller bearing with several, by means of a cage guided Wälzkör pern so formed that cage at least in the area of guide surfaces Ceramic exists.

Gegenüber den bislang verwendeten typischen Käfigen aus Kunststoff ist die Temperaturbeständigkeit erhöht und der Verschleiß reduziert, insbesondere dann, wenn Mangelschmierung vorliegt oder auf eine Schmierung insgesamt verzichtet wird. Die Führung des Käfigs kann am Innenring oder am Außenring oder durch die Wälzkörper erfolgen.Compared to the previously used typical cages made of plastic, the temperature resistance is increased and the Reduced wear, especially if deficient lubrication exists or on one Lubrication altogether is omitted. The leadership of the cage can on the inner ring or on the outer ring or take place through the rolling elements.

Durch die Verwendung von auf den Anwendungsfall angepasster Keramik ist es insbesondere auch möglich, gute Gleiteigenschaften bereit zu stellen und die Reibung zu reduzieren. Insbesondere in der Materialpaarung Keramik/Stahl für Käfig/Kugel bzw. Käfig/Lagerring führt das gute Reibungsverhalten zu einem stark reduzierten Verschleiß im Bereich der Käfigführung, aber auch im Bereich der Kugelführung innerhalb des Käfigs.By the use of adapted to the application of ceramics it is also possible in particular to provide good sliding properties and reduce friction. Especially in the material combination ceramic / steel for cage / ball or Cage / bearing ring does that good friction behavior leads to a greatly reduced wear in the area of Cage guide, but also in the area of the ball guide inside the cage.

Die Verwendung eines Käfigs, der vollständig aus Keramik besteht, hat darüber hinaus den Vorteil, dass bei Verwendung der Wälzlager innerhalb eines Magnetfeldes keine durch den Käfig hervorgerufenen Wirbelstromverluste entstehen, wie dies etwa bei Metallkäfigen der Fall wäre. Insofern werden hier die positiven Eigenschaften eines Kunststoffkäfigs vollständig erreicht. Zudem kann die Herstellung derartiger Käfige einfacher sein.The Using a cage, the complete made of ceramic has over it addition, the advantage that when using the bearings within a magnetic field no through the cage caused eddy current losses arise, such as at metal cages the case would be. In this respect, the positive properties of a plastic cage are completely achieved here. In addition, the production of such cages can be simpler.

Ein weiterer Vorteil ist die Sterilisationsbeständigkeit von Keramik. Keramik ist unter den gegebenen Sterilisationsbedingungen weitestgehend chemisch inert und den mechanischen Beanspruchungen durch Dampf und Hitze gewachsen.One Another advantage is the sterilization resistance of ceramics. ceramics is under the given sterilization conditions as far as possible chemically inert and the mechanical stresses due to steam and heat grown.

Vorteilhafterweise wird eine Keramik verwendet, deren Dichte geringer ist als die von Metall, und hier insbesondere von Stahl. Nicht nur die Dichte geht in die Berechnung des Massenträgheitsmoments ein, sondern die geometrische Ausbildung der Käfigkonstruktion hat ebenfalls einen Einfluss. Lässt sich das Bauvolumen verringern, kann dies entscheidende Vorteile haben. So werden die dynamischen Eigenschaften beim Beschleunigen und Abbremsen verbessert.Advantageously, a ceramic is used whose density is lower than that of metal, and in particular of steel. Not only the density is included in the calculation of the mass moment of inertia, but the geometric design of the Cage construction also has an influence. If the volume of construction can be reduced, this can have decisive advantages. This improves the dynamic properties during acceleration and deceleration.

Ist eine elektrische Isolierung mittels des Wälzlagers angestrebt, wozu beispielsweise gemäß dem Stand der Technik die Wälzkörper oder die Laufringe oder alles zusammen aus Keramik ausgeführt sein kann, lässt sich bei der Verwendung eines Keramikkäfigs gegenüber einem Metallkäfig die Luft- und Kriechstrecke vergrößern. Mit Kohlenstoff verstärkte Kunststoffkäfige haben hingegen den Nachteil, dass sie keine so guten Isolierungseigenschaften aufweisen.is sought electrical isolation by means of the rolling bearing, including, for example according to the state the technology the rolling elements or the running rings or all made of ceramic can, lets when using a ceramic cage against a metal cage the Air and creepage distance enlarge. With Have carbon reinforced plastic cages however, the disadvantage that they do not have such good insulation properties exhibit.

Auch bei Belastung weist die Keramik einen Elastizitätsmodul auf, der zumindest dem von Stahl entspricht, in der Regel jedoch sogar noch höher liegt.Also Under load, the ceramic has a modulus of elasticity, at least of steel, but usually even higher.

Vorteilhafterweise ist das zahnärztliche Handinstrument mit einem Käfig ausgestattet, dessen keramische Beschichtung oder Käfigmaterial aus Siliziumnitrid (Si3N4) besteht. Silizumnitrid erweist sich hinsichtlich seiner physikalischen und chemischen Eigenschaften für den Einsatz im zahnärtlichen Umfeld als besonders geeignet.Advantageously, the dental hand instrument is equipped with a cage whose ceramic coating or cage material consists of silicon nitride (Si 3 N 4 ). Silicon nitride proves to be particularly suitable for use in the dental environment in terms of its physical and chemical properties.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die verwendete Keramik zumindest an der Oberfläche des Käfigs im Bereich der Führungsflächen porös, um Schmierstoff aufzunehmen. Dieser Schmierstoff wird im Betrieb abgegeben und beugt einer Mangelschmierung vor.According to one advantageous development is the ceramic used at least on the surface of the cage in the area of the guide surfaces porous to lubricant take. This lubricant is released during operation and bends a lack of lubrication.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Käfig zumindest im Bereich der Führungsflächen mit einer Beschichtung versehen, die härter als unerwünschte Fremdteile wie z.B. metallische Partikel oder Kohlepartikel des antreiben den Elektromotors ausgebildet ist, so dass eine Anlagerung der Partikeln an die Führungsfläche vermieden werden kann und es ist aufgrund der Härte der Keramik nicht zu einer Einlagerung in die Oberfläche kommt. Es kann sich hier also insgesamt um eine einlagige oder mehrlagige Beschichtung handeln. Die metallischen Partikel können beispielsweise durch Abrieb freigesetzt werden.According to one advantageous development, the cage is at least in the field of Guide surfaces with a coating that is harder than unwanted foreign parts such as. metallic particles or coal particles that drive the Electric motor is formed, so that an attachment of the particles avoided on the guide surface and it is not due to the hardness of the ceramic Storage in the surface comes. So it can be a total of a single-layer or multi-layered Act coating. For example, the metallic particles be released by abrasion.

Die Verwendung von Käfigen, die keramische Komponenten beinhalten, hat darüber hinaus den Vorteil, dass die Wärmeausdehnung der Keramik durch geschickte Wahl der Werkstoffzusammensetzung so beeinflusst werden kann, dass sich die Führungsspalte der Wälzlager und der Käfigführung bei Wärmeänderungen in gewünschter Weise verändern bzw. konstant bleiben, dass also insbesondere der Spalt nicht zu groß, aber auch nicht zu klein wird.The Use of cages, which contain ceramic components, moreover, has the advantage that the thermal expansion the ceramic by skillful choice of material composition so It can be influenced that the guide gaps of the rolling bearings and the cage guide at heat changes in the desired Change way or remain constant, so that in particular the gap is not closed large, but not too small.

Darüber hinaus können insbesondere bei einem vollkeramischen Käfig Sollbruchstellen vorgesehen sein, die eine Demontage erleichtern. Keramik ist typischerweise bruchempfindlich und kann zur Demontage leicht zerstört werden.Furthermore can Specified predetermined breaking points especially in a full ceramic cage be that facilitate disassembly. Ceramics are typical fragile and can be easily destroyed for disassembly.

Vorteilhafterweise weist der Käfig weitere Bohrungen auf, die nicht zur Führung der Wälzkörper dienen. Derartige Bohrungen tragen zu einer Gewichtsreduktion und zu einer Verringerung der Massenträgheit bei.advantageously, assigns the cage more holes that do not serve to guide the rolling elements. Such holes contribute to weight reduction and to a reduction in weight loss inertia at.

Vorteilhafterweise kann der Käfig mit einem oder mehreren nichtkeramischen Ringen verstärkt werden, um den Fliehkräften entgegen zu wirken. Dies ist insbesondere bei einem vollkeramischen Käfig von Vorteil. Die Ringe können an dem Außenumfang des Käfigs angeordnet sein. Die Verstärkungsringe sind in diesem Fall bevorzugt aus Metall gefertigt.advantageously, can the cage reinforced with one or more non-ceramic rings, around the centrifugal forces counteract. This is especially true for a full ceramic Cage of Advantage. The rings can on the outer circumference of the cage be arranged. The reinforcing rings are preferably made of metal in this case.

Darüber hinaus kann es sinnvoll sein, wenn die Verstärkungsringe unter Vorspannung stehen, so dass sichergestellt ist, dass der Käfig stets einer Druckspannung ausgesetzt ist, auch bei hohen Drehzahlen.Furthermore It may be useful if the reinforcing rings are under preload stand so that it is ensured that the cage always a compressive stress is exposed, even at high speeds.

Vorteilhafterweise ist das zahnärztliche Handinstrument mit einer Turbine angetrieben und das Wälzlager ist mit mindestens 200.000 U/min (3.333 1/s) betreibbar. Dadurch kann ein zahnärztliches Handinstrument mit einem keramische Bauelemente aufweisenden Lager an bestehenden Behandlungsplätzen eingesetzt werden, die Druckluft bereit stellen.advantageously, is the dental Hand instrument driven by a turbine and the rolling bearing is operable with at least 200,000 rpm (3,333 1 / s). Thereby can be a dental hand instrument with a ceramic components bearing on existing treatment stations can be used to provide the compressed air.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung des zahnärztlichen Handinstruments besteht darin, dass das Handinstrument zum Antrieb einen elektrischen Motor aufweist und das Wälzlager im Bereich des Motors angeordnet ist und mit Umdrehungen bis zu 50.000 U/min (833 1/s) betreibbar ist. Dies ermöglicht den Betrieb eines zahnärztlichen Handinstruments, wenn ein turbinenbetriebenes Handinstrument nicht betrieben werden kann oder nicht erwünscht ist.A Another advantageous embodiment of the dental hand instrument exists in that the hand instrument to drive an electric motor has and the rolling bearing in the range of the engine is arranged and with revolutions up to 50,000 RPM (833 1 / s) is operable. This allows the operation of a dental Hand instruments when a turbine-operated hand instrument is not operated may or may not be desired is.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Wälzlager zur Lagerung der Antriebswellen dient. Hier kommen seine Vorzüge gegenüber herkömmlichen Wälzlagern zum Tragen.Especially It is advantageous if the rolling bearing serves for the storage of the drive shafts. Here are its advantages over conventional bearings to carry.

Kurzbeschreibung der ZeichnungSummary the drawing

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt die:In the drawing are embodiments of Invention shown. It shows the:

1 ein Handinstrument in einer Ausführung als Turbine, die 1 a hand instrument in a version as a turbine, the

2 ein zahnärztliches Handinstrument in Form eines Winkelstücks mit Elektromotor, die 2 a dental hand instrument in Shape of an elbow with electric motor, the

3A ein Wälzlager der Turbine aus 1 mit einem Käfig mit eine Beschichtung aufweisenden Führungsflächen, die 3A a rolling bearing of the turbine 1 with a cage having a coating having guide surfaces, the

3B ein Wälzlager der Turbine aus 1 im Schnitt AA aus 3a, die 3B a rolling bearing of the turbine 1 AA on average 3a , the

4 einen Käfig mit Sollbruchstellen und mehreren Verstärkungsringen, die 4 a cage with predetermined breaking points and several reinforcing rings, the

5 einen Oberflächenausschnitt eines Käfigs mit einer porösen Oberfläche im Bereich der Führungen. 5 a surface section of a cage with a porous surface in the region of the guides.

Ausführungsbeispiel der Erfindungembodiment the invention

Die 1 zeigt ein erfindungsgemäßes zahnärztliches Handinstrument 1, bei dem als Antrieb eine von Druckluft betriebene Turbine verwendet wird. Die Turbine befindet sich im Kopfteil 2 des Handinstruments 1, ist aber in der Zeichnung nicht dargestellt. Als Lager der Turbine kann ein keramische Bauelemente aufweisendes Wälzlager zum Einsatz kommen, wie es in den 3A, 3B gezeigt ist.The 1 shows a dental hand instrument according to the invention 1 in which the drive is a turbine operated by compressed air. The turbine is located in the head section 2 of the hand instrument 1 , but is not shown in the drawing. As a bearing of the turbine, a ceramic components having rolling bearing can be used, as in the 3A . 3B is shown.

Die 2 zeigt ein erfindungsgemäßes zahnärztliches Handinstrument 3, dessen Antrieb als Elektromotor ausgeführt ist. Ein erfindungsgemäßes Wälzlager kann hier beispielsweise zur Lagerung einer Antriebswelle in einem Handinstrument oder der Motorwelle in einem Motor dienen.The 2 shows a dental hand instrument according to the invention 3 , whose drive is designed as an electric motor. An inventive rolling bearing can be used here for example for supporting a drive shaft in a hand instrument or the motor shaft in a motor.

Die 3A zeigt einen Schnitt durch ein keramische Bauelemente aufweisendes Wälzlager 4, bei dem als Wälzkörper Kugeln 5 verwendet werden, die in Kontakt mit dem Innenring 6 und dem Außenring 7 des Wälzlagers 4 stehen. Die Kugeln 5 werden von einem Käfig 8 geführt, der an der dem Innenring 6 zugewandten seitlichen Führungsfläche 8.1 und an der den Wälzkörpern 5 zugewandten radialen Führungsfläche 8.2 zumindest an der Oberfläche eine Beschichtung 9, 10 aus Keramik oder Glaskeramik aufweist. Darüber hinaus kann die Beschichtung 9, 10 porös sein. Die Porosität gewährleistet eine Aufnahme von Schmierstoffen in das Material der Beschichtung, sodass die Schmierung des Lagers 4 auch dann sichergestellt bleibt, wenn von außen kein neuer Schmierstoff zugeführt wird. Das Wälzlager 4 dient zur Aufnahme einer Welle 11, an welcher der Innenring 6 befestigt ist.The 3A shows a section through a ceramic components having rolling bearing 4 in which as rolling elements balls 5 used in contact with the inner ring 6 and the outer ring 7 of the rolling bearing 4 stand. The balls 5 be from a cage 8th led, which at the the inner ring 6 facing lateral guide surface 8.1 and at the rolling elements 5 facing radial guide surface 8.2 at least on the surface a coating 9 . 10 made of ceramic or glass ceramic. In addition, the coating can 9 . 10 be porous. The porosity ensures absorption of lubricants in the material of the coating, so lubrication of the bearing 4 is ensured even if no new lubricant is supplied from the outside. The rolling bearing 4 serves to accommodate a wave 11 on which the inner ring 6 is attached.

Die 3B zeigt ein keramische Bauelemente aufweisendes Wälzlager 4 in einem Querschnitt entlang der Linie AA aus 3A. Zu erkennen ist die Führungsfläche 8.3 in Umfangsrichtung, welche ebenfalls eine Beschichtung 10 trägt. Der Käfig 8 kann auch vollständig aus Keramik oder Glaskeramik bestehen. Auch dann ist eine zusätzliche Beschichtung möglich, aber nicht zwingend erforderlich.The 3B shows a ceramic components having rolling bearing 4 in a cross section along the line AA 3A , The guiding surface can be recognized 8.3 in the circumferential direction, which is also a coating 10 wearing. The cage 8th can also consist entirely of ceramic or glass ceramic. Even then, an additional coating is possible, but not mandatory.

Die 4 zeigt einen Käfig 12, der zusätzlich zu den seitlichen Wälzkörperführungen 13 Sollbruchstellen 14 aufweist, die einerseits zu einer Verringerung des Trägheitsmoments des Lagers beitragen und andererseits oftmals im Sinne der Wartungsfreundlichkeit erwünscht sind. Außerdem sind Bohrungen 14' vorhanden, die zu einer weiteren Reduktion des Trägheitsmoments führen. Zusätzlich ist der Käfig 12 auf seinem Außenumfang mit Verstärkungsringen 15 verstärkt, die den Käfig 12 besser vor Fliehkräften und Stoßbelastungen, wie sie im zahnärztlichen Behandlungsalltag häufig vorkommen, schützen, da die Verstärkungsringe 15 dem Käfig 12 eine höhere Festigkeit verleihen und damit eine höhere Drehzahl des Wälzlagers 4 ermöglichen. Die Verstärkungsringe 15 werden dazu bevorzugt unter Vorspannung montiert, was den Vorteil hat, dass der Käfig 12 auch bei hohen Drehzahlen stets einer Druckspannung ausgesetzt ist. Dies erhöht zusätzlich die Haltbarkeit des Wälzlagers 4. Der gegenüber dem Käfig 8 weitergebildete Käfig 12 ist an seinen Führungsflächen 12.1, 12.2, 12.3 ebenfalls mit einer porösen Schicht 9, 10 ausgestattet, um bezüglich der Schmierungseigenschaften dieselben Vorteile zu erzielen wie bei dem in den 3a und 3b dargestellten Käfig B. Es ist möglich, das Wälzlager 4, das in den 3a und 3b dargestellt ist, alternativ zum Käfig 8 mit dem weitergebildeten Käfig 12 auszurüsten. Umgekehrt kann auch der Käfig 8 aus den 3A, 3B mit einem oder mehreren Verstärkungsringen versehen sein.The 4 shows a cage 12 , in addition to the lateral rolling element guides 13 Predetermined breaking points 14 has, on the one hand contribute to a reduction of the moment of inertia of the bearing and on the other hand are often desirable in terms of ease of maintenance. There are also holes 14 ' present, which lead to a further reduction of the moment of inertia. In addition, the cage 12 on its outer circumference with reinforcing rings 15 strengthened the cage 12 better protect against centrifugal forces and shock loads, as they often occur in the daily dental practice, as the reinforcing rings 15 the cage 12 give a higher strength and thus a higher speed of the bearing 4 enable. The reinforcing rings 15 are preferably mounted under preload, which has the advantage that the cage 12 Even at high speeds is always exposed to a compressive stress. This additionally increases the durability of the rolling bearing 4 , The opposite the cage 8th further developed cage 12 is at its guide surfaces 12.1 . 12.2 . 12.3 also with a porous layer 9 . 10 equipped to achieve the same advantages in terms of lubrication properties as in the 3a and 3b shown cage B. It is possible to use the rolling bearing 4 that in the 3a and 3b is shown, as an alternative to the cage 8th with the educated cage 12 equip. Conversely, the cage can also 8th from the 3A . 3B be provided with one or more reinforcing rings.

Die 5 zeigt einen Schnitt durch die Oberfläche des Käfigs 8 bzw. 12. Auf das Grundmaterial 16 des Käfigs 8, 12 ist eine poröse keramische Beschichtung 9 aufgebracht, die zumindest so tief reicht, dass eine Tränkung der Oberfläche dieser Beschichtung mit Schmiermittel möglich ist. Die poröse Beschichtung 9, 10 kann bei Käfigen, die aus einem keramischen oder nichtkeramischen Grundmaterial bestehen, durch bekannte Beschichtungsverfahren aufgebracht werden oder bei Käfigen, die aus einem keramischen oder glaskeramischen Grundmaterial bestehen, durch spezielle Bearbeitungsschritte beim Formungsprozess entstehen. Die Größe und Anzahl der Poren 17 ist so gewählt, dass einerseits das Schmiermittel in die poröse Schicht 9 eindringen kann, andererseits die Oberfläche des Käfigs 8 eine Härte aufweist, die hoch genug ist, um den Belastungen im Praxisbetrieb standzuhalten.The 5 shows a section through the surface of the cage 8th respectively. 12 , On the base material 16 of the cage 8th . 12 is a porous ceramic coating 9 applied, which extends at least so deep that an impregnation of the surface of this coating with lubricant is possible. The porous coating 9 . 10 may be applied by known coating methods to cages made of a ceramic or non-ceramic base material or, in the case of cages consisting of a ceramic or glass-ceramic base material, by special processing steps in the molding process. The size and number of pores 17 is chosen so that on the one hand the lubricant in the porous layer 9 on the other hand the surface of the cage can penetrate 8th has a hardness which is high enough to withstand the stresses of practical use.

Die Reibwerte der Reibpartner des Wälzlagers 4 können durch metallischen Abrieb oder sonstige Verschmutzungen, z.B. Kohlenstaub, im Laufe der Zeit erhöht werden und das Lager kann durch unsachgemäße Benutzung Belastungen ausgesetzt sein, die zu räumlich konzentrierten Belastungsspitzen im Wälzlager 4 führen und Absprengungen von Materialien verursachen könnten. Die Führungsflächen, ob als keramische oder glaskeramische Beschichtung oder als Vollmaterial ausgeführt, sind daher so auszugestalten, dass diese Belastungen ohne Verkürzung der planmäßigen Lebensdauer überstanden werden.The coefficients of friction of the friction partners of the rolling bearing 4 can be increased by metallic abrasion or other contaminants, such as coal dust, over time and the camp may be exposed by improper use loads that lead to spatially concentrated stress zen in the rolling bearing 4 lead and cause blasting of materials. The guide surfaces, whether designed as a ceramic or glass-ceramic coating or as a solid material, are therefore to be designed so that these loads are overcome without shortening the scheduled life.

11
zahnärztliches Handinstrument mit Turbinenantriebdental Hand instrument with turbine drive
22
Kopfteilheadboard
33
zahnärztliches Handinstrument mit Elektromotorenandental Hand instrument with electric motors
triebshoot
44
Wälzlagerroller bearing
55
Wälzkörper, ausgebildet als KugelRolling elements, formed as a ball
66
Innenringinner ring
77
Aussenringouter ring
88th
KäfigCage
8.18.1
seitliche Führungsflächenlateral guide surfaces
8.28.2
radiale Führungsflächeradial guide surface
8.38.3
Führungsfläche in UmfangsrichtungGuide surface in the circumferential direction
99
keramische Beschichtung (zum Innenring weisend)ceramic Coating (facing the inner ring)
1010
keramische Beschichtung (zum Wälzkörper weisend)ceramic Coating (facing the rolling element)
1111
Wellewave
1212
KäfigCage
12.112.1
seitliche Führungsflächenlateral guide surfaces
12.212.2
radiale Führungsflächeradial guide surface
12.312.3
Führungsfläche in UmfangsrichtungGuide surface in the circumferential direction
1313
Wälzkörperführungrolling body
1414
SollbruchstelleBreaking point
14'14 '
Bohrungdrilling
1515
Verstärkungsringreinforcement ring
1616
Grundmaterial des Käfigsbase material of the cage
1717
offener Bereichopen Area

Claims (12)

Zahnärztliches Handinstrument (1, 3) mit mindestens einem keramische Bauelemente aufweisenden Wälzlager (4), wobei das Wälzlager (4) mehrere Wälzkörper (5) aufweist, die mittels eines Käfigs (8, 12) geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (8,12) zumindest im Bereich von Führungsflächen (8.1–8.3, 12.1–12.3) aus Keramik oder Glaskeramik besteht.Dental Hand Instrument ( 1 . 3 ) with at least one ceramic components having rolling bearing ( 4 ), the rolling bearing ( 4 ) a plurality of rolling elements ( 5 ), which by means of a cage ( 8th . 12 ), characterized in that the cage ( 8th . 12 ) at least in the area of guide surfaces ( 8.1 - 8.3 . 12.1 - 12.3 ) consists of ceramic or glass ceramic. Zahnärztliches Handinstrument (1, 3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramik ein Siliziumnitrid (Si3N4) ist.Dental Hand Instrument ( 1 . 3 ) according to claim 1, characterized in that the ceramic is a silicon nitride (Si 3 N 4 ). Zahnärztliches Handinstrument (1, 3) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramik zumindest im Bereich der Führungsflächen (8.1–8.3, 12.1–12.3) eine Porosität aufweist, die zur Aufnahme von Schmierstoff geeignet ist.Dental Hand Instrument ( 1 . 3 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the ceramic at least in the region of the guide surfaces ( 8.1 - 8.3 . 12.1 - 12.3 ) has a porosity which is suitable for receiving lubricant. Zahnärztliches Handinstrument (1, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsfläche (8.1–8.3, 12.1–12.3) des Käfigs (8, 12) eine Beschichtung (9, 10) aufweist, die härter ist als unerwünschte Fremdteile, insbesondere metallische Partikel oder Kohlepartikel eines antreibenden Elektromotors ist.Dental Hand Instrument ( 1 . 3 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the guide surface ( 8.1 - 8.3 . 12.1 - 12.3 ) of the cage ( 8th . 12 ) a coating ( 9 . 10 ), which is harder than unwanted foreign parts, in particular metallic particles or carbon particles of a driving electric motor. Zahnärztliches Handinstrument (1, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeausdehnung des Käfigs (8, 12) der Wärmeausdehnung der Wälzkörper (5) entspricht und/oder der Laufringe (6, 7) entspricht.Dental Hand Instrument ( 1 . 3 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the thermal expansion of the cage ( 8th . 12 ) the thermal expansion of the rolling elements ( 5 ) and / or the races ( 6 . 7 ) corresponds. Zahnärztliches Handinstrument (1, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (8, 12) Sollbruchstellen für eine zerstörende Demontage aufweist.Dental Hand Instrument ( 1 . 3 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the cage ( 8th . 12 ) Has predetermined breaking points for a destructive disassembly. Zahnärztliches Handinstrument (1, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (8, 12) weitere Bohrungen aufweist, die zur Reduktion des Gewichts und der Massenträgheit dienen.Dental Hand Instrument ( 1 . 3 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cage ( 8th . 12 ) has further holes, which serve to reduce the weight and inertia. Zahnärztliches Handinstrument (1, 3) nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (8, 12) durch einen oder mehrere nichtkeramische Ringe (15) verstärkt ist.Dental Hand Instrument ( 1 . 3 ) according to claims 1 to 7, characterized in that the cage ( 8th . 12 ) by one or more non-ceramic rings ( 15 ) is reinforced. Zahnärztliches Handinstrument (1, 3) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringe (15) unter Vorspannung stehen.Dental Hand Instrument ( 1 . 3 ) according to claim 8, characterized in that the rings ( 15 ) under tension. Zahnärztliches Handinstrument (1, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zahnärztliche Handinstrument (1) eine Turbine aufweist, und das Wälzlager (4) mit mindestens 200.000 U/min (3.333 1/s) betreibbar ist.Dental Hand Instrument ( 1 . 3 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the dental hand instrument ( 1 ) has a turbine, and the rolling bearing ( 4 ) with at least 200,000 rpm (3,333 1 / s) is operable. Zahnärztliches Handstück (1, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Handinstrument (3) einen elektrischen Motor aufweist und dass das Wälzlager (4) im Bereich des Motors angeordnet und mit Umdrehungen bis zu 50.000 U/min (833 1/s) betreibbar ist.Dental handpiece ( 1 . 3 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the hand instrument ( 3 ) has an electric motor and that the rolling bearing ( 4 ) is arranged in the region of the engine and can be operated with revolutions of up to 50,000 rpm (833 l / s). Zahnärztliches Handinstrument (3) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (4) zur Lagerung von Antriebswellen dient, welche insbesondere mit Umdrehungen bis zu 200.000 U/min (3.333 1/s) betreibbar sind.Dental Hand Instrument ( 3 ) according to claim 11, characterized in that the rolling bearing ( 4 ) is used for the storage of drive shafts, which in particular with revolutions up to 200,000 U / min (3333 1 / s) are operable.
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