DE19826651B4

DE19826651B4 - Zahnärztliches Handstück

Info

Publication number: DE19826651B4
Application number: DE19826651A
Authority: DE
Inventors: Otto Rosenstatter
Original assignee: Rosenstatter Otto Dr
Current assignee: Rosenstatter Otto Dr
Priority date: 1997-07-02
Filing date: 1998-06-16
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2018-06-17
Also published as: AT404550B; DE19826651A1; US6030216A; ATA113397A

Abstract

Zahnärztliches Handstück mit einem Gehäuse (5), mit einem im Gehäuse (5) angeordneten Aufnahmeteil (8) für ein Werkzeug (15;18;19;20;21;22;23;24;25;26;27; 28;29), welches im Gehäuse (5) drehfest jedoch verkippbar 10 gelagert ist, und mit einem um eine zur Achse des Aufnahmeteils (8; 8') koaxiale Achse umlaufenden Antriebsteil, welches an dem Aufnahmeteil (8; 8') an einem von der Kipplagerung axial beabstandeten Punkt angreift und das Aufnahmeteil (8; 8') in zu dessen Achse transversale Schwingungen versetzt, wobei die Kipplagerung (9) mit einem vorderen Abschnitt des Aufnahmeteils (8; 8') zusammenarbeitet und das Antriebsteil über ein Lager (6;31; 48,49) an einer Stelle des Aufnahmeteils (8; 8') angreift, welche von der Kipplagerung (9) nach hinten beabstandet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil eine Unwucht aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein zahnärztliches Handstück, bei dem eine Rotation eines Antriebsmotors in eine Schwingung eines Aufnahmeteiles für ein zahnärztliches Werkzeug umgesetzt wird gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solches Handstück ist beispielsweise aus der US-PS 5,133,661 bekannt. Bei diesem Gerade-Handstück ist ein von einer rotierenden Antriebswelle angetriebener Exzenter vorgesehen, der ein Aufnahmeteil für ein Werkzeug in Schwingungen versetzt. Das im Handstückschaft in Längsrichtung des Handstückes angeordnete Aufnahmeteil ist an seinem vorderen Ende mit einem Gewinde versehen, in das das Werkzeug einschraubbar ist. Anstelle eines Werkzeuges kann auch ein Arbeitskopf in dieses Gewinde eingeschraubt werden, der dann im Betrieb als Ganzes schwingt und der ein Spannfutter zum Einsetzen eines Schwingwerkzeuges aufweist.

Um eine praxisgerechte Ergonomie dieses Handstückes zu erreichen, sodaß mit der Spitze des in das Aufnahmeteil oder in den Arbeitskopf eingesetzten Werkzeuges die zu behandelnden Stellen der Zähne erreicht werden können, sind , einerseits die in das Aufnahmeteil einschraubbaren Werkzeuge abgebogen, wobei ihre Spitzen einen Winkel zur Längsachse des Handstückes aufweisen, und ist andererseits das Spannfutter des in das Aufnahmeteil einschraubbaren Arbeitskopfes in einem Winkel zur Längsachse des Handstückes angeordnet. Dadurch liegt die Schwingungsebene des Werkzeuges schräg zum vorderen Bereich der Werkzeuge und die Bewegung der Spitze des Werkzeuges weist eine bei verschiedenen Behandlungsarten nachteilige klopfende Komponente beim Aufsetzen auf den Zahn auf.

Ein weiteres Handstück mit transversal schwingendem Werkzeug ist in der US 4 940 410 offenbart. Bei ihm wird ein Werkzeug in einem Spannfutter so gelagert, daß es um seinen hinteren Abschnitt verkippen kann. Ein vorderer Abschnitt des Werkstückes durchsetzt frei eine unrunde Öffnung, die in einer Antriebshülse ausgebildet ist, welche koaxial zum Werkzeug mittels eines Kugellagers am Gehäuse des Arbeitskopfes gelagert ist. Dadurch, daß die vorstehenden Abschnitte der unrunden Öffnung beim Umlaufen der Antriebshülse gegen den vorderen Abschnitt des Werkzeugschaftes schlagen, wird dieser vordere Abschnitt transversal ausgelenkt, so dass auch die Arbeitsspitze des Werkzeuges transversal schwingt.

Aufgabe der Erfindung ist es ein verbessertes zahnärztliches Handstück der eingangs genannten Art bereitzustellen. Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß das Antriebsteil eine Unwucht aufweist.

Ein bedeutender Vorteil dieses Handstückes besteht darin, daß im Falle des Einsetzens eines geraden Werkzeuges in das Aufnahmeteil gleichzeitig eine günstige Ergonomie des Handstückes und eine Schwingungsebene der Spitze des Werkzeuges erreicht wird, welche senkrecht zur Längsachse des Werkzeuges liegt, sodaß es beim Aufsetzen auf den Zahn zu keiner gegen die Zahnoberfläche gerichteten klopfenden Bewegung kommt.

Diese beiden Forderungen sind bei dem Handstück gemäß der US-PS 5,133,661 nicht gleichzeitig erfüllbar.

Weiters kann beim erfindungsgemäßen Handstück durch Bereitstellung von unterschiedlichen Arbeitsköpfen für schwingende und rotierende Werkzeuge, welche über einen Schnellverschluß alternativ mit dem Handstück koppelbar sind, in einfacher Weise ein Universalhandstück realisiert werden.

Weitere vorteilchafte Ausgestltungen sind in den Unteransprüchen beschriebene.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert.

In dieser zeigen:
die 1 und 2 Längsschnitte durch zwei Handstücke gemäß der Erfindung;
die 3 eine vergrößerte Darstellung des Arbeitskopfes der Handstücke der 1 und 2;
die 4 einen Längsschnitt durch ein weiteres Handstück gemäß der Erfindung;
die 5 eine vergrößerte Darstellung des Arbeitskopfes des Handstückes der 4;
die 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Arbeitskopfes gemäß der Erfindung; und
die 7 verschiedene Werkzeuge, die zur Verwendung mit einem erfindungsgemäßen Handstück geeignet sind.
Das in 1 dargestellte Handstück weist einen Halsbereich 1 und einen Griffbereich 2 auf, die winkelig zueinander angeordnet sind. Am Halsbereich 1 ist ein Arbeitskopf 3 festlegbar, beispielsweise über eine Schraubverbindung oder über einen Schnappverschluß. Der Griffbereich 2 des Handstückes ist über ein nicht dargestelltes Anschlußstück an einem Versorgungsschlauch anschließbar. Im Halsbereich 1 ist eine Welle 40 angeordnet, die von einer koaxial zur Welle 40 angeordneten druckluftbetriebenen Turbine 41 angetrieben wird.
In dem in 2 dargestellten Handstück ist die im Halsbereich 1 des Handstückes verlaufende Welle 40 über ein Winkelübersetzungsgetriebe 42 mit einer durch den Griffbereich 2 verlaufenden Welle 43 gekoppelt, die von einem Elektromotor in einem nicht dargestellten Motorteil angetrieben wird, welches an den Griffbereich 2 anschließbar ist und mit einem Versorgungsschlauch in drehbarer Verbindung steht.
Bei den beiden in den 1 und 2 dargestellten Handstücken kann ein Arbeitskopf verwendet werden, der abgesehen von seinen Kopplungsteilen mit dem Halsbereich 1 des Handstücks völlig gleich aufgebaut ist und der in der 3 genauer dargestellt ist.
Im Gehäuse 5 des Arbeitskopfes ist ein Aufnahmeteil 8 für ein zahnärztliches Werkzeug vorgesehen. Dieses Aufnahmeteil 8 enthält ein herkömmliches federbeaufschlagtes Spannfutter 10. Durch Betätigung des an der Rückseite des Arbeitskopfes angeordneten Knopfes 11 wird das Spannfutter 10 geöffnet und ein Werkzeug kann in das Spannfutter 10 eingesetzt oder aus diesem herausgenommen werden.
Die Rotation der in den Arbeitskopf ragenden Antriebwelle 40 wird über ein durch die Zahnräder 12 und 13 gebildetes Umlenkgetriebe in eine Rotation der Lagerhülse 4 umgesetzt, die über Kugellager 44, 45 im Gehäuse 5 des Arbeitskopfes 3 drehbar gelagert ist. Die Lagerhülse 4 ist mit dem Exzenter 7 drehfest verbunden, der als Hülse mit einer exzentrischen Bohrung ausgebildet ist. In dieser Bohrung sitzt somit exzentrisch das Kugellager 6, in welchem wiederum ein rückwärtiger Bereich des Aufnahmeteiles 8 angeordnet ist. Durch eine Rotation des Exzenters 7 wird somit der rückwärtige Bereich des Aufnahmeteils 8 in Schwingung versetzt, welche sich über das Spannfutter 10 auf ein in das Aufnahmeteil eingesetztes Werkzeug übertragen kann. In seinem vorderen Bereich ist das Aufnahmeteil 8 über ein elastisches Element, vorzugsweise einen O-Ring 9, im Gehäuse 5 des Arbeitskopfes gelagert. Dieser O-Ring 9 sichert einerseits das Aufnahmeteil 8 gegen Verdrehung gegenüber dem Gehäuse 5 und stellt andererseits ein Schwinglager dar. Die Drehzahl der Lagerhülse 4 wird derart gewählt (vorzugsweise im Bereich bis 300.000 U/min), daß das Aufnahmeteil 8 in Verbindung mit dem in das Spannfutter 10 des Aufnahmeteiles 8 eingesetzten Werkzeug eine resonante Schwingung ausbildet, wobei ein Schwingungsknoten an der Stelle des O-Rings 9 entsteht. Die Schwingungsebene dieser Schwingung liegt dabei im wesentlichen senkrecht zur Längsachse 51 des Aufnahmeteiles 8.
Aufgrund der Lagerung des Aufnahmeteils 8 im Exzenter 7 ist die Längsachse 51 des Aufnahmeteils 8 bei jeder Winkelstellung des Exzenters 7 gegenüber der Längsachse 52 des Arbeitskopfes um einen kleinen Winkel verkippt, der aber vorzugsweise im Bereich von weniger als 10 liegt. Eine besonders gute Ergonomie des Handstückes ergibt sich, wenn der Winkel zwischen Längsachse 51 des Aufnahmeteils und Längsachse 53 des Halsbereichs 2 des Handstückes (dessen genauer Wert natürlich mit der Stellung des Exzenters 7 geringfügig variiert) etwa 90° beträgt.
Im vorderen Bereich des Arbeitskopfes 3 sind Öffnungen 46 für einen Spray zum Kühlen des Werkzeuges bzw. der Behandlungsflächen des Zahnes vorgesehen.
Ein weiteres zahnärztliches Handstück, bei dem ein als druckluftbetriebene Turbine ausgebildeter Antriebsmotor direkt im Behandlungskopf 3 angeordnet ist, ist in den 4 und 5 dargestellt. Diese Turbine weist ein Turbinenlaufrad 30 auf, das von einem Luftstrom durch den Luftkanal 47 angeströmt wird. Das Turbinenlaufrad 30 sitzt direkt auf der Lagerhülse 4, die somit durch das Turbinenlaufrad in Rotation versetzt wird. Der weitere Aufbau des Behandlungskopfes 3 ist völlig analog zu dem in der 3 gezeigten Behandlungskopf und muß daher nicht weiter beschrieben werden.
Ein Exzenter könnte prinzipiell auch anders als auf die beschriebene Weise ausgebildet sein. Beispielsweise könnte ein angetriebener nicht ganz rotationssymmetrischer Nocken auf das Aufnahmeteil wirken und dieses in eine Schwingung bzw. Vibration versetzen.
In der 6 ist ein weiterer Arbeitskopf dargestellt, der sich alternativ zu dem in 5 gezeigten Arbeitskopf zur Verwendung mit dem Handstück gemäß der 4 eignet. Dieser Arbeitskopf weist ebenfalls eine Turbine mit einem luftbeaufschlagten Laufrad 30 auf. Dieses ist über Kugellager 48, 49 direkt auf dem Aufnahmeteil 8' gelagert. Das Aufnahmeteil 8' ist drehfest, aber elastisch im Gehäuse 5 des Behandlungskopfes gelagert. Dazu ist es in seinem vorderen Bereich über einen O-Ring 9 und in seinem rückwärtigen Bereich über ein Kugellager 31 und ein weiteres elastisches Element in Form eines O-Ringes 50 im Gehäuse 5 gelagert. Die Anordnung von Kugellager 31 und O-Ring 50 kann auch vertauscht sein, d.h. in das Aufnahmeteil 8' außen anschließend ist der O-Ring 50 und außen an diesen anschließend das Kugellager 31 angeordnet. Da das Laufrad 30 eine Unwucht aufweist, d.h. eine geringfügig unsymmetrische Gewichtsverteilung, setzt es bei seiner Rotation das Aufnahmeteil 8' in Schwingung. Das Kugellager 31 dient dazu, die bei der Schwingung um das Schwinglager 9 auftretende Abwälzbewegung des rückwärtigen Bereiches des Aufnahmeteiles 8' aufzunehmen und dadurch eine andernfalls auftretende übermäßige Beanspruchung des O-Rings 50 zu vermeiden. Die Drehzahl des Laufrades 30 kann wiederum im Bereich bis etwa 300.000 U/min liegen.
Anstelle des Laufrades 30, welches eine Unwucht aufweist, könnte prinzipiell auch ein über eine Welle und ein Getriebe angetriebenes unwuchtiges Teil vorgesehen sein.
In der 7 sind schematisch unterschiedliche Behandlungswerkzeuge dargestellt, welche sich für verschiedene Behandlungsarten mit erfindungsgemäßen zahnärztlichen Handstücken eignen. Das Werkzeug 15 weist einen Arbeitsbereich auf, dessen Vorderseite zur Politur des Zahnes eine abressive Oberfläche 16 aufweist und dessen Rückseite zur Vermeidung einer Schädigung der Gingiva 60 bei der Politur des Zahnes bis unter die Gingiva 60 eine polierte Oberfläche 17 aufweist. Die Oberfläche 17 ist zu diesem Zweck weiters abgeflacht und außerdem farblich gekennzeichnet, sodaß der Zahnarzt eine bessere optische Kontrollmöglichkeit hat.
Für eine Präparation mit dem Scaler sind unterschiedliche Formen von Werkzeugen 18, 19 vorgesehen. Für die Wurzelkanalaufbereitungspräparation sind unterschiedliche Feilinstrumente 20, 21, 22 vorgesehen. Für die retrograde Wurzelkanalaufbereitung werden die Schwingeinsätze 23, 24 verwendet. Für die schonende Belagsentfernung sind Bürsteineinsätze 25, 26 vorgesehen. Für die maschinelle Wurzeloberflächenbearbeitung im Furkationsbereich werden die Schwinginstrumente 27, 28 beigegeben. Um im interdentalen Bereich kleine Kavitäten zu präparieren, ohne den Nachbarzahn zu schädigen, ist der Schwingeinsatz 29 mit einseitig diamentierter Oberfläche 29a vorgesehen.

Claims

Zahnärztliches Handstück mit einem Gehäuse (5), mit einem im Gehäuse (5) angeordneten Aufnahmeteil (8) für ein Werkzeug (15;18;19;20;21;22;23;24;25;26;27; 28;29), welches im Gehäuse (5) drehfest jedoch verkippbar 10 gelagert ist, und mit einem um eine zur Achse des Aufnahmeteils (8; 8') koaxiale Achse umlaufenden Antriebsteil, welches an dem Aufnahmeteil (8; 8') an einem von der Kipplagerung axial beabstandeten Punkt angreift und das Aufnahmeteil (8; 8') in zu dessen Achse transversale Schwingungen versetzt, wobei die Kipplagerung (9) mit einem vorderen Abschnitt des Aufnahmeteils (8; 8') zusammenarbeitet und das Antriebsteil über ein Lager (6;31; 48,49) an einer Stelle des Aufnahmeteils (8; 8') angreift, welche von der Kipplagerung (9) nach hinten beabstandet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil eine Unwucht aufweist.
Handstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsteil über das Lager (6) an einem hinteren Abschnitt des Aufnahmeteils (8; 8') angreift.
Handstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsteil als Turbinenlaufrad ausgebildet ist.
Handstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das als Turbinenlaufrad ausgebildete Antriebsteil bei der axialen Mitte des Gehäuses (5) angeordnet ist.
Handstück nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der hintere Abschnitt des Aufnahmeteils (8) über einen elastischen Ring (50) am Gehäuse (5) gelagert ist.
Handstück nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet., dass der hintere Abschnitt des Aufnahmeteils (8) über ein Kugellager (31) am Gehäuse (5) gelagert ist.
Handstück nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5), das Aufnahmeteil (8; 8'), das Antriebsteil und Mittel (40,12,10;30) zum in Drehung Versetzen des Antriebsteils zu einem Arbeits kopf (3) zusammengefasst sind, welcher lösbar, vorzugsweise über einen Rastverschluss, mit einem Halsbereich (1) des Handstückes verbindbar ist.
Handstück nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es als Winkelhandstück ausgebildet ist, wobei ein Halsbereich (1) des Handstückes winkelig zu einem Griffbereich (2) des Handstückes angeordnet ist.
Handstück nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeteil (8; 8') einen Schnellverschluss für ein Werkzeug darstellendes Spannfutter (10) aufweist.
Handstück nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass an der Rückseite des Gehäuses (5) ein auf das. Aufnahmeteil (8; 8') wirkender Druckknopf (11) für das Einsetzen und Herausnehmen des Werkzeuges angeordnet ist.
Handstück nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsteil als rotie rende Hülse mit einer exzentrischen Bohrung ausgebildet ist, in welcher ein rückwärtiger Bereich des Aufnahmeteils (8) vorzugsweise über ein Kugellager (6) gelagert ist.
Handstück nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum in Bewegung Setzen des Antriebsteils ein Richtungsumlenkgetriebe (12,13) aufweisen, welches die Rotation einer aus einem Halsbereich (1) des Handstückes in den Arbeitskopf (3) ragenden Antriebswelle (40) in eine Drehung des Antriebsteils umsetzt.
Handstück nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebsmotor (41) koaxial zur durch den Halsbereich (1) verlaufenden Antriebswelle (40) angeordnet ist, und vorzugsweise eine druckluftbetriebene Turbine ist.
Handstück nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Antriebsteil antreibender Antriebsmotor eine im Arbeitskopf (3) angeordnete druckluftbetriebene Turbine ist.
Handstück nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine elastische Lagerung für das Aufnahmeteil (8') ein erstes elastisches Element aufweist, vorzugsweise einen O-Ring (9), welches den vorderen Bereich des Aufnahmeteils (8') im Gehäuse (5) lagert, und ein zweites elastisches Element, vorzugsweise einen O-Ring (50), aufweist, der den rückwärtigen Bereich des Aufnahmeteils (8') im Gehäuse (5) lagert, und dass der Antriebsteil (30) zwischen dem ersten elastischen Element und dem zweiten elastischen Element angeordnet ist.
Handstück nach Anspruch 15, dass zwischen dem Spannfutter (8') und dem zweiten elastischen Element oder dem zweiten elastischen Element und dem Gehäuse (5) ein Kugellager (31) vorgesehen ist.