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Bohrvorrichtung zur Zahnbehandlung Die Erfindung betrifft eine Bohrvorrichtung
für die Zahnbehandlung, mit der nicht nur, wie bisher bekannt, die geradlinigen
Wurzelkanäle von Schneide-und Eckzähnen, sondern auch krummlinige Wurzelkanäle von
Backenzähnen vorteilhaft ausgebohrt werden können.
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Bei den bisher bekannten Bohrvorrichtungen, die einen Bohrer mit
sich selbst führender starrer Spitze besitzen, besteht der Übelstand, daß sie sich
nicht der Krümmung des Wurzelkanals anpassen können, weil sie unelastisch bohren.
Selbst bei Verwendung von bekannten flexiblen Bohrern besteht die Gefahr, daß der
Bohrer sich mit lediglich von Hand geführtem Vorschub einen falschen Weg durch den
Zahn bahnt und der Zahn der Zerstörung anheimfallen kann oder daß der Bohrer sich
festfrißt.
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Die Erfindung betrifft eine Bohrvorrichtung zur Zahnbehandlung, bei
der ein flexibel ausgebildeter Bohrer in einer Hülse geführt wird und dabei eine
Drehbewegung um seine Achse und eine hin- und hergehende Bewegung in seiner Längsrichtung
ausführt.
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Solche Bohrvorrichtungen sind prinzipiell schon bekannt. Einige der
bekannten Bohrvorrichtungen besitzen beispielsweise Bohrer, die eine hin- und hergehende
Bewegung in Axialrichtung und eine Pendelbewegung um ihre Achse durchführen. Dabei
sind beide Bewegungen zwangläufigmiteinander gekoppelt und können nicht in bezug
zueinander variiert werden. Hierdurch ist eine Anpassung an die individuellen Gegebenheiten
beim Ausbohren eines Zahnes nicht möglich. Darüber hinaus bestehen die Bohrer bei
diesen Vorrichtungen aus starren Feilen. Sie sind nicht flexibel und auch nicht
in einer Hülse geführt. Auch bei den anderen Bohrvorrichtungen, die eine hin- und
hergehende Bewegung des Bohrers besitzen, geht diese Bewegung in unveränderlicher
Abhängigkeit von der Drehbewegung des Bohrers vor sich. Es ist dabei-nicht möglich,
den Hub zu regulieren oder aber dem Bohrer in Unabhängigkeit von der Drehbewegung
einen Vorschub zu erteilen. Der Nachteil all dieser Vorrichtungen liegt darin, daß
man die Behandlung von insbesondere Wurzelkanälen nicht auf die Beschaffenheit einzelner
Zähne abstellen kann, d. h., es ist nicht möglich, wahlweise eine kleinere oder
größere Oszillationsbewegung des Bohrers einzustellen. Außerdem muß bei diesen Vorrichtungen
der Vorschub des Bohrers von Hand ausgeführt werden. Dadurch ist es dem Bohrer nicht
möglich, sich seinen Weg in der schadhaften Zahnwurzel selbst zu suchen, da der
Druck, der vermittels der Hand auf das Bohrgerät ausgeübt wird, sich nie so fein
abstimmen läßt, daß der Bohrer wirklich nur in die schadhaften Stellen des Zahnes
eindringt.
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Diese Nachteile werden durch die vorliegende Erfindung beseitigt.
Die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung kennzeichnet sich dadurch, daß die der Drehbewegung
des Bohrers überlagerte hin- und hergehende Bewegung eine in ihrem Hub regulierbare
Oszillationsbewegung mit pilgerschrittartigem Vorschub ist.
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Unter pilgerschrittartigem Vorschub ist dabei zu verstehen, daß der
Weg des Bohrers in Bohrrichtung länger ist als in entgegengesetzter Richtung. Der
Bohrer führt beispielsweise in Bohrrichtung zwei Schritte aus, während er in entgegengesetzter
Richtung nur einen Schritt zurückgeht. Die Erklärung dieser Bewegungen bezieht sich
selbstverständlich auf den zu behandelnden Zahn als Bezugssystem. Der Bohrer sucht
sich somit am Anfang jeder neuen Vorwärtsbewegung einen neuen Ansatzpunkt.
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Zur Erzeugung der in ihremHub regulierbarenOszillationsbewegung und
des pilgerschrittartigen Vorschubes wird vorteilhafterweise eine Vorrichtung benutzt,
in der in einem Zylinder ein in axialer Richtung beweglicher und drehbar gelagerter,
ein Bohrfutter tragender, federbelasteter Kolben angeordnet ist, der von einem mit
einer Zahnradpumpe ausgerüsteten Druckbehälter mittels Druckflüssigkeit, Luft od.
dgl. Druck sowohl auf die Oberseite als auch über einen mit einem Drosselventil
ausgerüsteten Zufuhrkanal auf die Unterseite erhält. Dabei wird bei der Drehbewegung
der Zahnradpumpe der Druck des Antriebsmediums in dem Druckbehälter und somit an
den verschiedenen Seiten des Kolbens dadurch geändert, daß eines der laufenden Zahnräder
bei jeder Umdrehung einen Abfluß öffnet und dadurch eine Druckentlastung hervorruft.
Bei jeder Druckentlastung bewirkt die den Kolben belastende Feder eine Rückwärtsbewegung
des Kolbens. Diese Bewegung wird noch dadurch unterstützt, daß der Druck auf der
Unterseite des Kolbens nacheilend abfällt, da die Flüssigkeit auf dem
Wege
über das Drosselventil größeren Widerständen ausgesetzt ist, als über den direkten
Weg der Kolbenoberseite. Mittels des Drosselventils in dem Zufuhrkanal zur Kolbenunterseite
sind die Druckverhältnisse am Kolben und somit die Oszillationsbewegung und der
pilgerschrittartige Vorschub einstellbar.
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Durch diesen erfindungsgemäßen Aufbau der Bohrvorrichtung ist es
nicht mehr nötig, den Vorschub von Hand auszuführen. Durch die pilgerschrittartige
Bewegung des Bohrers wird erstens ein Festfressen desselben vermieden und zweitens
wird in jedem Fall gewährleistet, daß sich der Bohrer seinen Weg innerhalb des Zahnes
selbst sucht, d. h., daß nur die kranken und damit die weicheren Teile des Zahnes
ausgebohrt werden. Durch die Einstellung der Oszillationsbewegung kann die Bohrvorrichtung
den jeweils vorherrschenden Bedingungen beim Ausbohren eines Zahnes angepaßt werden.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend
in einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen
zeigt Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch die Bohrvorrichtung, Fig. 2
einen Querschnitt durch die zur Vorrichtung gehörende Zahnradpumpe, Fig. 3 eine
Ansicht des in der Vorrichtung verwendeten Bohrfutters, Fig. 4 die Situation beim
Ausbohren eines abgebogenen Wurzelkanals mit Hilfe der mit einer flexiblen Führungshülse
versehenen Bohrvorrichtung, Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine starre Führungshülse
für den Bohrer.
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In einem Zylinder 4 ist ein durch eine Feder 29 belasteter Kolben
5 angeordnet, auf dessen Oberfläche durch eine Öffnung 11 in einem mit einer Zahnradpumpe
mit zwei Zahnrädern 15, 16 ausgerüsteten Behälter 10 mittels einer bei A in diesen
eintretenden Druckflüssigkeit ein Druck ausgeübt wird. Im Kolben 5 ist ein zugleich
zur Kolbenstange ausgebildetes Bohrfutter6 mittels einer Halterung30 drehbar befestigt.
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Das Ende des Bohrfutters 6 liegt längsverschiebbar in einer Hülse
31 und gleitet mit einem Stift 8 in einem Schlitz 9 dieser Hülse, die fest mit einer
Antriebswelle 7 bzw. dem Zahnrad 15 im Behälter 10 verbunden ist. Demzufolge wird
bei Drehung des Zahnrades 15 die Hülse 31 mitgenommen, die ihrerseits wiederum das
Bohrfutter 6 mitnimmt. Somit macht das Bohrfutter 6 jede Bewegung des Zahnrades
15 und jede Axialbewegung des Kolbens 5 mit. In später beschriebenen Greifem des
Bohrfutters ist ein flexibler Bohrer 1 befestigt, der sich naturgemäß der Bewegung
des Bohrfutters anschließt und sich in einer Führungshülse 3 bewegt.
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Unterhalb des Kolbens 5 ist der Zylinder 4 mit einem Zufuhrkanal
14 ausgerüstet, der aus dem Behälter 10 über einen Verbindungskanal 12 mit eingeschaltetem
Drosselventil 13 ein in den Zylinder 4 weiterzuleitendes Druckmedium erhält. Sofern
also das Drosselventil 13 völlig geöffnet ist, herrscht auf beiden Seiten des Kolbens
5 Druckgleichheit, während derselbe durch die Feder 29 in seiner gegebenen Anfangsstellung
gehalten wird. Wird in dieser Stellung die Zahnradpumpe eingeschaltet, erfolgt außer
der Drehung des Bohrfutters und des Bohrers nichts, da sich die Drücke auf beiden
Seiten des Kolbens gegeneinander aufheben.
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Sobald das Drosselventil 13 den Druck aus dem Verbindungskanal 12
abschirmt und somit im Zufuhrkanall4 ein geringerer Druck herrscht, läßt naturgemäß
der Druck auf der Kolbenunterseite nach, so daß die Kraft der Feder 29 überwunden
wird und eine gleichmäßige Vorwärtsbewegung des Kolbens hervorgerufen wird.
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Diese gleichmäßige Vorwärtsbewegung ist allerdings beim Erfindungsgegenstand
nicht gewünscht, da dabei die Gefahr besteht, daß sich der Bohrkopf 2 im Zahn einen
falschen Weg sucht und sich eventuell festfrißt. Gewünscht wird eine oszillierende,
pilgerschrittartige Bewegung, die durch wechselnden Druck im Behälter 10 hervorgerufen
wird. Durch diesen Druckwechsel, der im wesentlichen durch eine kurzfristige Druckentlastung
hervorgerufen wird, kommt die Kraft der Feder 29 zur Wirkung, so daß hierdurch eine
Rückwärtsbewegung des Kolbens und damit des Bohrers eintritt. Daraus ergibt sich,
wie später eingehend beschrieben wird, ein pilgerschrittartiger Vorschub des Bohrers.
Selbstverständlich ist es möglich, diese kurzfristige Druckentlastung auf verschiedene
Weise zu erzielen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird sie dadurch erzielt,
daß die feststehende Hohlwelle 17 des Zahnrades 16 mit einem Abfluß 32 verbunden
und mit einem axial angeordneten Schlitz 18 versehen ist und das drehbar auf ihr
gelagerte Zahnrad 16 ebenfalls einen Schlitz 19 besitzt. Somit kommen beide Schlitze
während jeder Umdrehung des Zahnrades 16 einmal zur Deckung, so daß bei jeder Umdrehung
für einen Bruchteil einer Sekunde der Druck im Innern des Behälters 10 vermindert
wird, da in dieser Zeit das Druckmedium aus dem Behälter entweichen kann.
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Der Rückwärtsbewegung des Kolbens 5 kommt dabei noch folgender Umstand
zu Hilfe. Die Druckentlastung überträgt sich über die Öffnung 11 direkt auf die
Oberseite des Kolbens, dagegen auf die Unterseite des Kolbens nur auf dem Umweg
über den Verbindungskanal 12, das Drosselventil 13 und den Zufuhrkanal 14. Die durch
den Vorbeigang des Schlitzes 19 an dem Schlitz 18 bewirkte Druckminderung in dem
Behälter 10 wirkt sich somit auf die Oberseite des Kolbens direkt, also zeitlich
sofort aus, auf die Unterseite aber zeitlich um einen geringen Bruchteil später,
der genügt, dem Kolben eine kleine Ausweichbewegung in Richtung seiner zunächst
weniger belasteten Oberseite zu erteilen. Diese kleine Ausweichbewegung gleicht
sich dann bei nachfolgender Druckentlastung der Unterseite durch eine geringfügige
entgegengesetzte Bewegung des Kolbens wieder aus. Durch verstärkte Drosselung des
Ventiles 13 über eine Stellschraube 20 kann diese Wirkung durch den dabei stärkeren,
dynamisch bedingten Druckabfall gegebenenfalls erhöht werden.
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Der Hub der Oszillationsbewegung wird durch die Stellschraube20 eingestellt.
Wenn die Stellschraube so eingestellt ist, daß keine Drosselung erfolgt, findet
überhaupt keine Oszillationsbewegung statt. Erst wenn eine Drosselung durch das
Drosselventil 13 erfolgt, setzt eine Oszillationsbewegung ein. Die Amplitude oder
der Hub der Oszillationsbewegung hängt dabei von der Stärke der Drosselung ab. Je
stärker die Drosselung ist, desto größer ist der Hub der Oszillationsbewegung. Bei
der Oszillationsbewegung wird zugleich ein Teil der vor dem Kolben vorhandenen Flüssigkeit
als Kühlflüssigkeit dem Bohrer zugeführt.
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Der pilgerschrittartige Vorschub des Kolbens 5 und somit auch des
Bohrers 1 wird durch die Ausgestaltung der Schlitze 18 und 19 in der Hohlwelle 17
und dem Zahnrad 16 bewirkt. Durch die Größe dieser Schlitze wird nämlich die Zeitdauer
des Abflusses aus dem Behälter 10 reguliert. Während der Zeit, in der Druckflüssigkeit
über die Schlitze 19 und 18 und den Abfluß 32 abfließt, wandert aber der Kolben
zurück.
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Um einen pilgerschrittartigen Vorschub zu erreichen, wird also einfach
durch die Größe der Schlitze 18 und 19 die Zeitdauer des Abflusses so bemessen,
daß die Rückwärtsbewegung des Kolbens immer ein wenig kürzer ist als die Vorwärtsbewegung
des Kolbens.
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Somit wird also erreicht, daß die Vorwärtsbewegung des Bohrers immer
ein wenig größer ist als die Rückwärtsbewegung, so daß die erfindungsgemäße Oszillationsbewegung
mit pilgerschrittartigem Vorschub erzielt wird. Der Bohrer kann auf diese Weise
mit seinem Bohrkopf aus der Führungshülse 3 heraustretend seinen Weg in einer gebogenen
Zahnwurzel selbst suchen. Ein Festfressen des Bohrkopfes ist dabei unmöglich.
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Selbstverständlich ist es möglich, die Oszillationsbewegung durch
Verschließen des Abflusses 32 aufzuheben und somit eine konstante Vorwärtsbewegung
des Bohrers nach Drosselung des Ventils 13 zu erzielen.
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Um dem Bohrkopf 2 die Möglichkeit des freien Richtungswählens zu
geben, ist die Führungshülse 3 als flexible Hülse ausgebildet. Vorzugsweise ist
die Flexibilität jeweils an ihrem Ende größer. Dies kann durch die Materialwahl,
z. B. durch Übergang von hartem auf weichen Kunststoff erfolgen oder durch die Durchmesserverkleinerung
und damit Materialschwächung der Hülse an ihrem Ende. Bei einer flexiblen Hülse
besteht der Vorteil, daß der Bohrer sich nach jeder Richtung hin frei bewegen kann.
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In einigen besonderen Fällen kann auch die Verwendung einer starren
Führungshülse vorteilhaft sein.
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Wenn der Arzt beispielsweise durch Röntgenaufnahmen in zwei Ebenen
festgestellt hat, in welche Richtung sich die Zahnwurzel krümmt, kann durch eine
solche starre Hülse der Bohrer eine vorgewählte Richtung erhalten. Der untere Teil
einer solchen starren Führungshülse ist in Fig. 5 gezeigt. Er weist eine in sich
gekrümmte Führung auf, die dem Bohrer 1 eine Vorkrümmung erteilt. Die Führungshülse
kann mittels einer Halterung 3' festgestellt werden, so daß der Zahnarzt dem vorgekrümmten
Bohrer die gewünschte Richtung geben kann.
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Durch die Führungshülsen 3 wird ständig automatisch Kühlmedium aus
dem Raum vor dem Kolben 5 dem Bohrkopf 2 zugeführt, so daß eine zu starke Wärmeentwicklung
ausgeschlossen ist, die an sich schon durch die Oszillation sehr niedrig gehalten
wird.
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Durch das Kühlmedium werden dabei bei jedem Zurückgehen des Bohrkopfes
2 die anfallenden Bohrspäne entfernt.
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Da ein sicher geführter Bohrer die Voraussetzung für eine einwandfreie
Arbeit bildet, andererseits aber ein rascher Wechsel des Bohrers oft erforderlich
sein kann, zeichnet sich das verwendete Bohrfutter durch Einfachheit und Betriebssicherheit
aus. Das aus schwachfederndem Material, Stahl od. dgl. hergestellte Bohrfutter 6
ist an seinem Ende V-förmig gespalten, so daß sich zwei Schenkel 23 und 24 bilden,
wobei im Scheitel des V noch ein Schlitz 33 eingefräst ist. Kurz vor diesem Schlitz
sind nasenartige Greifer 21 und 22
angebracht, die bei entspannter Lage des Bohrfutters
6 sich nur so weit nähern, daß bequem das Ende des flexiblen Bohrers 1 dazwischengeführt
werden kann.
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Kurz vor der breitesten Öffnung des V-förmigen Bohrfutters 6 ist ein
Spannring 26 angeordnet, der durch sich gegenüberliegende Kipphebel 25 beweglich
am Bohrfutter befestigt ist. Die radial in den Spannring ragenden Kipphebel 25 liegen
einerseits in etwa V-förmigen Nuten 34, 35 der Schenkel 23, 24 und sind andererseits
drehbar am Spannring 26 befestigt. Bei Bewegung des Spannringes 26 achsparallel
zum Bohrfutter 6 verändert sich die Lage der Kipphebel 25, so daß sie sich um ihren
Drehpunkt im Spannring 26 bewegen und ihr Abstand zueinander verkleinert bzw. vergrößert
wird. Demzufolge nehmen sie die beiden Schenkel 23, 24 des mit leichter Vorspannung
zwischen ihnen liegenden Bohrfutters 6 mit und bewegen diese Schenkel aufeinander
zu bzw. lassen sie sich spreizen. Durch die Ausbildung der V-förmigen Nuten 34,
35 ist jedoch die Bewegung der Kipphebel 25 jeweils begrenzt, so daß es demzufolge
möglich ist, in einer Lage der Kipphebel 25 eine Entspannung der Schenkel 23, 24
hervorzurufen und in der anderen Lage nach Überwindung des Totpunktes eine Spannung
der Schenkel zu erzielen. Selbstverständlich ist dies nur möglich, wenn die V-förmigen
Nuten 34, 35 schräg in den Schenkeln 23, 24 liegen.
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Die Bewegung des Spannringes im Verhältnis zum Bohrfutter wird automatisch
in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch Anschläge bzw. Anschlagringe 27,
28 jeweils am Anfang oder Ende des Gesamthubes erzielt. Die Anschläge liegen im
unteren Teil 36 der Vorrichtung, der aus einer Verlängerung des Zylinders 4 besteht.
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Selbstverständlich ist es möglich, verschiedene Teile der Vorrichtung
auch anders auszubilden. Es kommt lediglich darauf an, daß eine pilgerschrittartige
Vorschubbewegung des Bohrers in einer einfachen und betriebssicher arbeitenden Bohrvorrichtung
erzielt wird, so daß eine einwandfreie Ausbohrung auch krummer Wurzelkanäle möglich
ist.
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PATE NTANSPPÜCHE: 1. Bohrvorrichtung zur Zahnbehandlung, bei welcher
ein flexibel ausgebildeter Bohrer in einer Führungshülse geführt wird und dabei
eine Drehbewegung um seine Achse und eine hln- und hergehende Bewegung in seiner
Längsrichtung ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß die der Rotationsbewegung des
Bohrers überlagerte hin- und hergehende Bewegung eine in ihrem Hub regulierbare
Oszillationsbewegung mit pilgerschrittartigem Vorschub ist.