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Kupplung an einem zahnärztlichen Handstück Die Erfindung bezieht
sich auf eine Kupplung an einem zahnärztlichen Handstück zum lösbaren Verbinden
des den Bohrerkopf tragenden rohrförmigen Handstückhalses mit dem im wesentlichen
zylinderförmigen HandstUckrumpf, welcher an seiner dem Handstückhals zugewandten
Stirnseite eine Öffnung für den Durchtritt der in einen als und einen rumpfseitigen
Teil aufgeteilten Antriebswelle für das Bohrwerkzeug aufweist und welcher vorzugsweise
einen pressluStgekUhlten Elektrokleinstmotor für den Antrieb des im Handstückkopf
untergebrachten Bohrwerkzeuges enthält, mit einer kreisförmigen Innennut im rohrförmigen
Handstückhals an dessen dem Handstückrumpf zugewandten Ende und mit einem in die
Innennut passenden von einem federnden.
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Formstück getragenen und von ihm radial nach aussen gedrückten sowie
von einem Betätigungsglied radial nach innen drückbaren Rastitück am Handstückrumpf.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine spezielle Ausbildungsform dieser
Kupplungk bei der die dem Handstückhals zugewandte Stirnseite des Handstückrumpfes
als Ring mit einem die Öffnung für die Antriebswelle bildenden Loch in der Mitte
ausgebildet und mit einem sich axial in Richtung zum Handstückhals erstreckenden,
und in den rohrförmigen Handstückbals passenden Ftlhrungsrohr versehen ist und wobei
radial durch den Ring eine Bohrung für das als Druckstift ausgebildete Betätigungsglied
vorgesehen ist.
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Eine solche Kupplung ist bekannt aus dem DBGM 1 958 353. Bei dieser
Kupplung ist das federnde Formstück als langgestreckte Lasche ausgebildet, die an
ihrem einen Endteil den Raststift und einen Entriegelungsansatz (auf den das Betätigungsglied
einwirkt) aufweist und an ihrem anderen Ende einen Klemmring für die Befestigung
des Formstückes auf dem tphrungsrohr. Das bekannte Formstück ist nicht einfach und
ohne relativ grossen Materialabfall herstellbar und bei der genannten speziellen
Ausbildungsform muss das FAhrungßrohr sowohl mit einer
Ringnut für
den Klemmring als auch mit einer Längsnut für die langgestreckte Lasche versehen
sein. Für den Entriegelungsansatz muss ausserdem eine schwierig herzustellende Öffnung
an der Stirnwand des Handstückrumpfes angebracht sein. Abgesehen von diesen fertigungstechnisch
aufwendigen Erfordernissen ist bei einem Handstück mit eingebautem pressluftgekühltem
Elektrokleinstmotor die notwendige Dichtheit der Verbindung von Handstückhals und
Handstückrumpf an dem mit den beiden Nuten versehenen FUhrungsrohr nicht zu erreichen.
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Ziel der Erfindung ist es, eine Kupplung der eingangs genannten Art
zu schaffen, welche bei gleichguten Kupplungseigenschaften billiger ist, d.h. weniger
herstellungstechnischen Aufwand erfordert, und daneben die gewünschte Dichtheit
bei Pressluftkühlung eines eingebauten Elektrokleinstmotors gewährleistet. Erfindungsgemäss
ist dies dadurch erreicht, dass das federnde, das Raststück tragende Formstück in
die Öffnung in der Stirnseite des Handstückrumpfes eingepasst ist und, dassRaststück
aus der Öffnung radial nach aussen herausragt.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand von 4 Figuren
erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein zahnärztliches Handstück (Handstückhals und HandstUckrumpf
entkuppelt) mit der erfindungsgemässen Kupplung, teils in Ansicht, teils im Schnitt,
Fig. 2 eine vergrösserte Darstellung eines Teiles von Fig. 1, Fig. 3, 4 eine Modifikation
der Kupplung in den Fig. 1 und 2 entsprechender Darstellung.
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In Fig. 1 ist mit 1 der zylindrische HandstUckrumpf, mit 2 der rohrförmige
Handstückhals, mit 3 der Bohrkopf und mit 4 das Bohrwerkzeug eines zahnärztlichen
HandatUckes bezeichnet. Der Rumpf 1 enthält einen pressluftgekühlten Elektrokleinstmotor
(nicht dargestellt), dem Pressluft und elektrischer Strom durch das Kabel 5 zugeführt
werden.
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Die Motorwelle 6 (rumpfseitiger Teil der Antriebswelle) trägt an ihrem
dem
HandstUckhals zugewandten freien Ende 7 den Radialzapfen oder in gekuppelter Stellung
in den Schlitz 9 des Antriebswellenrohres 10 (halsseitiger Teil der Antriebswelle)
im Handstückhals 2 eingreift.
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Das Wellenrohr 10 ist im Innern des ebenfalls rohrförmigen Handstückhalses
gelagert, dessen Innendurchmesser bei 11 sichtbar ist. Dieser Durchmesser entspricht
etwa dem Durchmesser des Führungsrohres 12.
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Dieses Führungsrohr 12 geht an seinem dem Rumpf 1 zugewand-ten Ende
durch radiale Verg0bsserung in einen Ring 13 über, welcher mit ; drei Schrauben
(in der Fig. 1 ist nur die Schraube 14 sichtbar) am Rumpf 1 befestigt ist und die
halsseitige Stirnseite des Handstückrumpfes bildet. Das Mantelrohr 15 umgibt den
Rumpf 1 und den Ring 13 und hat bei 16 eine Aussparung für das Betätigungsglied
17, welches geführt ist durch eine Radialbohrung 18 im Ring 13. Das Betätigungsglied
17 ist an seinem dem Boätigungskopf 171 gegenüberliegenden Ende an dem Formstück
19 durch Vernietung befestigt. Ebenfalls - in axialer Richtung hintereinander -
angenietet am Formstück 19 ist der das Raststück bildende runde Raststift 20, der
durch eine Radialbohrung 21 im Führungsrohr 12 hindurchragt und in gekuppelter Stellung
in der Ringnut 22 im rohrförmigen Handstückhals einrastet. Wie aus Fig. 2 besser
ersichtlich ist, bildet das Formstück 19 einen Federring mit einem axial verlaufenden
Schlitz 23 (offener Ring). Das Formstück besteht aus federndem Werkstoff, vorzugsweise
Berylliumbronze. Je nachdem welche Federstärke erwünscht ist, kann das Formstück
- wie gestrichelt angedeutet - zylindrisch ausgebildet oder zur Verminderung der
Federkraft - wie ersichtlich - beschnitten werden.
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FUr die Aufnahme des Formstückes ist das Führungsrohr am rumpfseitgen
Ende etwas weiter aufgebohrt (Bohrung 24).
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Die Herstellung des Federringes 19, das Anbringen der Bohrung 21 und
das Einnieten von Raststift 20 und Betätigungsglied 17 sind denkbar einfach und
billig und gewähren die gewünschte Dichtheit gegen Ausströmen von Luft, die durch
das Föhrungsrohr hindurch in den Handstückhals gelangt. Zum Kuppeln wird lediglich
der Handstückhals auf das ?t1hrungsrohr des Handstückrumpfes geschoben bis der Raststift
20 in die Nut 22 einrastet und zum Entkuppeln braucht lediglich das Betätigungsglied
gedrückt
und derer Handstückhals abgezogen zu werden.
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Beim Drücken auf das Betätigungsglied 17 wird das Formstück derart
elastisch deformiert, dass der Raststift in der Bohrung 21 verschwindet und aus
der Nut 22 ausrastet. Dabei verringert sich auch die Schlitzbreite 23.
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Der Anwendung des erfindungsgemässen Formstückes liegt die Erkenntnis
zugrunde, dass eine Ringfeder auch in radialer Richtung als Feder wirkt und dass
gleichzeitig der Radius der Ringfeder bei radialer Belastung mittels des Betätigungsgliedes
kleiner wird, so dass der sich in axialer Richtung neben dem Druckstift 17 angeordnete
Raststift 20 bei Betätigung radial mit nach innen bewegt. Die Erkenntnis dieser
ormtückes Doppelwirkung desgeschlitzten Federringes)war die Voraussetzung für dessen
Anwendung in der erfindungsgemässen Art.
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Nach Loslassen des Betätigungsgliedes nimmt das Formstück wieder die
dargestellte Lage ein (Raststellung). Es ist zweckmässig, die Schlitzbreite 23 so
gross zu machen, dass beim Drücken auf das Betätigungsglied sich die Schlitzränder
gerade noch nicht berühren. Es ist aber im Rahmen der Erfindung auch möglich, der
Ringfeder einen so grossen Radius zu geben, dass sich beim Einlegen des Ringes in
die Offnung die Schlitzränder überlappen. Die in Fig. 2 dargestellte schräge Beschneidung
der Ringfeder ist auch aus fertigungstechnischen Gründen besonders zweckmässig,
weil das Einführen der Ringfeder in die Offnung bei schon angenietetem Raststift
und dessen Einführen in die Bohrung 21 dadurch sehr erleichtert bzw. erst möglich
wird. Das Aufnieten des Raststiftes vor der Montage ist vorteilhaft, weil es erfahrungsgemäss
schwierig ist, den Raststift, der mit seiner schrägen Auflauffläche 20t genau zum
Handstückhals hinweisen muss, im eingelegten Zustand der~Ringfeder in diese Lage
z4Eringen und beim Nieten in dieser Lage zu halten. Die Vernietung des zylindrischen
Betätigungsgliedes 17 im montierten Zustand der Feder ist dagegen unkritisch.
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Die Schlitzung der Ringfeder 19 kann im Rahmen der Erfindung auch
schräg sein; fertigungstechnisch ist jedoch normalerweise eine axiale Schlitzung
vorgesehen.
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In den Fig. 3, 4 ist eine Modifikation der Kupplung nach den Fig.
1 und 2 gezeigt. Bei dieser Kupplung ist Druckstift und Raststift (17, 20 nach Fig.
1, 2) als Formteil 25 ausgebtldet, wobei die Nase 26 dem Raststift und der Ansatz
27 dem Druckstift entspricht. Das federnde Formstück 19' kann dabei schmäler sein
(als das Formstück 19 nach Fig. 1, 2), weil es nicht unmittelbar als Träger eines
Raststiftes benutzt wird. Demzufolge kann auch die Tiefe der Auf bohrung 24 geringer
sein. Die Radialbohrungen 18 und 21 im Führungsrohr 12 bzw. im Ring 13 (gemäss Fig.
1, 2) entfallen bei dieser Modifikation, dafür ist für das Formteil 25 in den Teilen
12, 13 ein (leicht herstellbarer) Schlitz 28 vorgesehen. Das Formteil 25 ist auf
dem federnden Formstück 19' angelötet.
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Bei der Kupplung nach dem DBGM 1 958 353 waren das Führungsrohr und
der Ring 13 zwei getrennte Teile die einzeln in folgenden Arbeitsgängen bearbeitet
werden mussten: 1. FUhrungsrohr längsfräse+zV; 2. Nut in den Ring einstossen oder
räumen; 3. Rohr und Ring fluchtend zueinander löten; 4. Nachbearbeiten. Rohr und
Ring konnten nicht aus einem Stück gearbeitet werden, weil sonst die Arbeitsgangschritte
1. und 2. nicht durchführbar gewesen wären.
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+/ u.Ringnut einfräsen Demgegenüber brauchen bei der erfindungsgemässen
Kupplung lediglich in dem gemeinsamen, das Führungsrohr und den Ring bildenden Körper
(im Falle der Modifikation nach Fig. 1, 2) zwei Radialbohrungen (18, 21) oder (im
Falle der Modifikation nach Fig. 3, 4) eine Einfräsung (Schlitz 28) vorgesehen zu
werden.
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Durch die Erfindung werden auch die Nachteile der bekannten Kupplung
vermieden, die darin bestanden, dass das federnde Formstück nur mit relativ grossem
Aufwand herzustellen, zu montieren und zu reparieren war. Es ist nämlich schwierig,
die lange Lasche korrekt herzustellen, auf die hatte Feder ohne Beeinträchtigung
der Elastizität den Raststift aufzulöten und den harten Klemmring in die Nut des
Führungsrohres einzusetzen (nur mit Hilfsvorrichtung möglich). Ein Austausch der
Feder ist auch nicht möglich gewesen, weil beim Herausnehmen des Xlemmringes aus
der Nut die Feder wegen ihrer Härte brach.