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Zahnärztliches Winkelhandstück Die Erfindung bezieht sich auf ein
zahnärztliches Winkelhandstück mit einer im Winkdkopf gelagerten, das Bohr- oder
dergleichen Werkzeug halternden, insbesondere durch eine Luftturbine in Umdrehung
versetzten Welle. Das Einspannen des Werkzeuges muß genau zentrisch erfolgen, um
Vibrationen, die für den Patienten sehr unangenehm sind, zu vermeiden. Diese Forderung
ist von besonderer Wichtigkeit für das hoch- und höchsttourige Bohren und Schleifen,
wobei Drehzahlen von 200 000 U/min und darüber in Betracht kommen. Die Werkzeughalterung
mittels Spannhülsen aus Drahtgeflecht mit aufvulkanisiertem Gummi ist nachteilig,
weil einerseits zwecks leichter Einführung in die Spannhülse ein Anfeuchten des
Werkzeuges mit Seifenlauge erforderlich ist und weil andererseits die Gummischicht
durch öfteres Auswechseln der Werkzeuge abgenutzt wird und dadurch die zentrische
Werkzeugspannung verlorengeht, so daß die Lebensdauer solcher Hülsen sehr gering
ist.
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Es ist zwar auch bekannt, metallische Halterungen zu verwenden, wie
z. B. das Werkzeug in einer Axialbohrung durch einen elastischen Stab festzuhalten,
an dessen freiem Ende eine Klinke sitzt, die in eine Ringnut des Werkzeugschaftes
eingreift. Dabei muß das hintere Ende des Werkzeugschaftes konisch auslaufen, und
es müssen Mittel vorgesehen sein, die ein Verdrehen des Werkzeuges gegenüber der
Antriebskraft verhindern. Eine derartige Halterung hat jedoch den Nachteil, daß,
insbesondere bei einem Luftturbinen antrieb mit einer Tourenzahl von 200 000 und
darüber, durch die einseitige Verklinkung ein fester Zentriersitz in Frage gestellt
ist, was ein Schlagen des Werkzeuges und ein baldiges Unbrauchbarwerden zur Folge
haben kann.
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Ferner ist es bekannt, für die Halterung ein zylindrisches Klemmfutter
mit einem konisch geformten, dreifach gespaltenen Kopf zu verwenden, wobei durch
Hineillziehen des Klemmfutters in die Hohlwelle mittels einer Einstellmutter der
Werkzeugschaft festgeklemmt wird. Abgesehen von der Umständlichkeit des Auswechselns
des Werkzeuges besteht bei dieser Vorrichtung der Mangel, daß die Klemmbacken nur
mit einem schmalen Ring auf dem Werkzeugschaft aufliegen, so daß, insbesondere bei
schnellstlaufenden Turbinen, ein einwandfreies Festhalten des Werkzeuges nicht gesichert
ist.
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Diesen Mängeln wird bei einem zahnärztlichen Winkelhandstück mit
einer im Winkelkopf gelagerten, das Bohr- oder dergleichen Werkzeug halternden,
insbesondere durch eine Luftturbine in Umdrehung versetzten Welle, in der das Werkzeug
in einer zentrischen Axialbohrung durch einen den Werkzeugschaft muffenartig umfassenden
metallischen Einspannteil unter axialer Verschiebung des Einspann-
teils festgeklemmt
wird, erfindungsgemäß dadurch abgeholfen, daß der Einspannteil aus einem in der
Axialbohrung mit Paßsitz liegenden zylindrischen, topfartig geschlossenen, über
etwa ein Drittel der Länge des ganzen Einspannteils sich erstreckenden Kopfteil
als Zentriersitz des Werkzeuges und einem sich an den Kopfteil anschließenden, durch
axiale Schlitze mit dem Werkzeugschaft verklemmbare, federnde Glieder bildenden
konischen Teil besteht, wobei unter im Bereich der geöffneten Klemmglieder entsprechend
konischer Ausbildung der Axialbohrung der Welle durch eine zwangläufig mit dem Einsetzen
des Werkzeuges erfolgende Längsverschiebung des Einspannteils das Werkzeug selbsttätig
festgeklemmt wird. Vorteilhafterweise ist die Verklemmung des Einspannteils mit
dem Werkzeugschaft mittels eines in der dem Kopfteil des Einspannteiles benachbarten
Gehäusewandung angeordneten, zweckmäßig unter der Wirkung einer Rückstellfeder stehenden
Betätigu,ngsgliedes, z. B. Druckknopfes, leicht lösbar, indem durch das Betätigungsglied
der Einspannteil in zur Einschubrichtung entgegengesetzter Richtung verschoben wird.
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Es ist zwar schon bekannt, durch ein kleines Loch in der Rückwand
des Winkelkopfes ein Instrument einzuführen und damit den Bohrer aus seinem Lager
wieder herauszudrücken. Die Auswechslung des Bohrers dürfte jedoch durch die Druckknopfanordnung
am Winkelkopf wesentlich vereinfacht sein.
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Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend an Hand des in den Zeichnungen
in Fig. 1 bis 4
schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher
erläutert. Es veranschaulicht Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Winkel-Bohrhandstückes,
Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil der Fig. l nach Linie II-II, Fig. 3 einen
Schnitt durch Fig. 2 nach Linie III-III, Fig. 4 einen Teil der Fig. 3 in vergrößertem
Maßstab, wobei die Auswurfstellung für das Werkzeug dargestellt ist.
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Bei dem in Fig. 1 schematisch veranschaulichten Winkelhandstück ist
ein Kopfteil 1 an einem stielartigen Teil 2 des Handstückkörpers 3 befestigt. mit
dem mittels einer Kupplungsvorrichtung 4 ein flexibles Leitungsstück 5 für Druckmittelleitungen,
die durch das Handstück hindurchgeführt sind, verbunden ist.
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Der Kopfteil 1 besteht im wesentlichen aus einem rohrförmigen Teil
6, dessen beide offene Stirnseiten mittels der Schraubdeckel 7, 8 verschließbar
sind. Im Innenraum des Kopfteilgehäuses ist eine Druckluftturbine 9 mit trommelartigem
Läufer für den Werkzeugantrieb gelagert, dessen Schaufeln 10 auf dem Trommelmantel
zweckmäßig unter einem Winkel gegen die achsparallelen Mantellinien geneigt nach
Art einer Schrägverzahnung angeordnet sind. Die Lagerung des Läufers erfolgt mittels
der beiden Kugellager 11, 12, deren innere Laufringe auf die Drehwelle 13, beispielsweise
durch Aufpressen, aufgebracht sind, während die äußeren Laufringe mittels der Deckelschrauben
7,8 gegen den Gehäuseteil 6 angepreßt sind. Die Zufüh rung der Druckluft zur Turbine
geschieht über eine in dem flexiblen Leitungsstück 5 angeordnete Druckluftleitung
14, die mit einer im Innern des Handstückes vorgesehenen Bohrung 15 verbunden ist.
Die Bohrung mündet in eine in einer Oeffnung 17 endenden Einströmdüse 16, die unter
einem Winkel gegen die Turbinenschaufeln 10 geneigt ist. Die entspannte Arbeitsluft
wird über die Kugellager abgeführt, wobei ein Olnebel, der mit der Druckluft vermischt
ist, die Schmierung der Kugellager bewirkt. Ein Teil der durch das Kugellager 12
hindurchgehenden Arbeitsluft strömt durch einen Ringspalt 18, den das dem Werkzeug
benachbarte Ende der Turbinenwelle 13 mit einer im Schraubendeckel 8 vorgesehenen
Bohrung bildet, zur Kühlung des Werkzeugs bzw. der Behandlungsstelle am Zahn nach
vorn hin aus. Gleichzeitig kann durch eine ebenfalls durch das flexible Leitungsstück
5 hindurchgeführte Druckwasserleitung 19, die mit einer im Handstück angeordneten
Bohrung 20 verbunden ist, Druckwasser über eine Ausströmdüse 21 dem Werkzeug zugeführt
werden. Der übrige Teil der Arbeitsluft wird über die beiden Kugellager und einen
an den Turbinenraum anschließenden Sammelkanal 22, der durch das Handstück und durch
das flexible Leitungsstück 5 geführt ist, zu einer am Ende des flexiblen Leitungsstückes
vorgesehenen Ausströmöffnung zuriickgeführt.
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Die Festspannung des Werkzeugs erfolgt, wie in Fig.4 in größerem
Maßstab veranschaulicht ist, mittels einer Metallhülse 23, die in eine zentrische
Axialbohrung 24 der Turbinenwelle 13 eingefügt ist. Die Hülse 23 weist einen topfartigen
Kopfteil 25 auf, der als zentrischer Sitz und Führung des Werkzeuges 26 dient und
sich über etwa ein Drittel der Länge der Spannhülse erstreckt. Der restliche Teil
der Spannhülse weist federnde Lamellen 27 auf, die beispielsweise durch Axialschlitze28
gebildet sind. Die Spannhülse ist vom Kopfteil his zu ihrem freien Ende, auf etwa
zwei Drittel ihrer Länge also, konisch ausgebildet,
wobei der Konus der Hülse dem
Konus der auf einem entsprechenden Teil ihrer Länge ebenfalls konisch ausgebildeten
Axialbohrung entspricht. Die Spannhülse besitzt innen an ihrem Ende eine zylindrische
Bohrung, die dem Schaftdurchmesser des Werkzeuges entspricht, während im vorderen
Teil der Spannhülse die Bohrung in der Weise konisch ausgebildet ist, daß das Werkzeug
beim Einschieben (Pfeil 29), wobei die Spannhülse in der gleichen Richtung verschoben
wird, auf einer großen Länge gespannt wird, indem durch die konischen Flächen die
durch die Axialschlitze gebildeten Lamellen 27 an den Werkzeugschaft angedrückt
werden.
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Zum Lösen und Herausnehmen des Werkzeuges ist im Schraubdeckel 7
ein beispielsweise als Druckknopf 30 ausgebildetes Betätigungsorgan vorgesehen,
das durch eine Rückstellfeder 31 nach außen gedrückt wird, so daß während des Laufes
der Turbine eine Berührung zwischen dem Druckknopf 30 und dem Kopfteil 25 der Spannhülse
vermieden wird. Die Rückstellfeder 31 stützt sich gegen eine in dem Schraubdeckel
7 befestigte Platte 32 ab. Durch einen am Druckknopf 30 angeordneten Ringflansch
33, der mittels der Rückstellfeder 31 mit einem an dem Schraubdeckel 7 angeordneten
Ringflansch 34 in Eingriff gelangt, wird ein dichter Abschluß des Gehäuseinnenraumes
nach außen erzielt. Durch einen Druck auf den Druckknopf wird die Spannhülse 23
entgegen der Richtung des Pfeiles 29 verschoben, so daß das Werkzeug ohne Schwierigkeit
aus der Spannhülse herausnehmbar ist. Gegebenenfalls kann durch entsprechende Formgebung
der Spannhülse und Wahl entsprechender Baustoffe für Spannhülse und Werkzeug die
Selbsthemmung so ausgebildet werden, daß ein Betätigungsorgan in Fortfall kommen
kann.
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PATENTANSPROCEXE 1. Zahnärztliches Winkelhandstück mit einer im Winkel
kopf gelagerten, das Bohr- oder dergleichen Werkzeug halternden, insbesondere durch
eine Luftturbine in Umdrehung versetzten Welle, in der das Werkzeug in einer zentrischen
Axialbohrung durch einen den Werkzeugschaft muffenartig umfassenden metallischen
Einspannteil unter axialer Verschiebung des Einspannteils festgeklemmt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß der Einspannteil (23) aus einem in der Axialbohrung (24) mit
Paßsitz liegenden zylindrischen, topfartig geschlossenen, iiber etwa ein Drittel
der Länge des ganzen Einspannteils sich erstreckenden Kopfteil (25) als Zentriersitz
des Werkzeuges (26) und einem sich an den Kopfteil anschließenden, durch axiale
Schlitze (28) mit dem Werkzeugschaft verklemmbare, federnde Glieder (27) bildenden
konischen Teil besteht, wobei unter im Bereich der geöffneten Klemmglieder (27)
entsprechend konischer Ausbildung der Axialbohrung der Welle (13) durch eine zwangläufig
mit dem Einsetzen des Werkzeuges erfolgende Längsverschiebung des Einspannteiles
das Werkzeug selbsttätig festgeklemmt wird.