DE2057134A1

DE2057134A1 - Metallische Spannhülse fur zahnarztliche Handstucke

Info

Publication number: DE2057134A1
Application number: DE19702057134
Authority: DE
Inventors: Kenzo Kyoto Sato (Japan) P
Original assignee: J Morita Manufaturing Corp
Current assignee: J Morita Manufaturing Corp
Priority date: 1969-12-25
Filing date: 1970-11-20
Publication date: 1971-07-15
Also published as: DE2057134B2; US3716247A; JPS505512B1; DE2057134C3

Description

PATENTANWALT DIPL.-INQ. QERHARD SCHWAN

8 MÜNCHEN 80 · QOERZER STRASSE 15 On M 1Q7fl

M.orita-18

Kabushiki Kaisha Morita Seisakusha

680, Higashihama lYlinami-cho, Fushimi-ku Kyoto / Japan

Metallische Spannhülse für zahnärztliche Handstücke

Die Erfindung betrifft eine metallische Spannhülse, die in einem zahnärztlichen Handstück sitzt und ein zur Behandlung bestimmtes zahnärztliches Werkzeug hält.

Zahnärztliche Handstücke weisen bekanntlich einen Rotor auf, mit dem ein rotierendes zahnärztliches Werkzeug über eine Spannhülse verbunden wird. Grundsätzlich werden zuuei Arten von Spannhülsen benutzt, und zwar metallische Spannhülsen und aus Kunststoff gefertigte Spannhülsen. Bekannte metallische Spannhülsen gestatten es zujar, ein zahnärztliches Werkzeug mit hoher Genauigkeit einzuspannen, haben aber den Nachteil, riaß ein Schraubenschlüssel oder ein ähnliches Werkzeug erforderlich ist, um das zahnärztliche Werkzeug mit Bezug auf die Spannhülse festzulegen oder won dieser zu lösen. Es ist lästig, wenn für jeden Werkzeugwechsel ein Schraubenschlüssel zur Hand genommen werden muß. Um die Verwendung eines Schraubenschlüssels oder dergleichen zu vermeiden, wurde auch bereits nine Spannhülse vorgeschlagen, bei der das zahnärztliche Werkzeug durch Reibung in der Spannhülse festgehalten wird. Da je-

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doch das Werkzeug in dar Spannhülse fest eingespannt werden muß, ist eine sehr große Reibung zwischen den Kontaktflächen von Spannhülse und Werkzeug erforderlich. Bei derart hohen Reibungen kann der mit der Spannhülse in Berührung kommende Teil des zahnärztlichen Werkzeugs,der im folgenden kurz als Schaft bezeichnet wird, leicht verschrammt oder in anderer Weise beschädigt werden.

Es ist leicht, das zahnärztliche Werkzeug in einer Kunststoffspannhülse festzulegen oder won dieser zu lösen. Wenn jedoch in eine solche Spannhülse der Schaft eines zahnärztlichen Werkzeuges eingeführt uiurde, das einen vergleichsweise großen Durchmesser hat, kann as leicht dazu kommen, daß der Innendurchmesser der Spannhülse vergrößert iuird, da die Spannhülse eine geringe Rückstallkraft hat, so daß die Klemmkraft der Spannhülse abnimmt und die Gefahr besteht, daß das zahnärztliche Werkzeug während dar zahnärztlichen Behandlung aus der Spannhülse herausrutscht. Außerdem haben derartige Spannhülsen eine verhältnismäßig kurze Lebensdauer, so daß sie oft gegen neue Spannhülsen ausgetauscht werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine metallische Spannhülse zu schaffen, die es erlaubt, die zahnärztlichen Werkzeuge ohne Verwendung eines Schraubenschlüssels oder dergleichen zu wechseln.

Eine metallische Spannhülse für ein zahnärztliches Handstück,

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dia diese Aufgabe löst, ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen in eine durchgehende axiale Bohrung eines im Handstück untergebrachten Luftturbinenrotors fest einsetzbaren rohrförmigen Körper, dessen Innenfläche mit dem in die Spannhülse eingesetzten Schaft eines zahnärztlichen li/erkzeuges in Reibeingriff kommt, und einen in Längsrichtung des rohrförmigen Körpers vorstehenden Klemmabschnitt, der mehrere Backen aufweist,, die sich an den Werkzeugschaft federnd anpressen. Die Klemmbacken sind in Umfangsrichtung verteilt angeordnet und verlaufen ausgehend von dem rohrförmigen Körper im wesentlichen in Achsrichtung der Rotorbohrung, lijenn der Schaft eines zahnärztlichen Werkzeuges in die Spannhülse geschoben wird, kommt die Umfangsflache des Schaftes mit der Innenfläche dBS rohrförmigen Körpers in Berührung, wodurch der Schaft durch Reibung festgehalten wird. Die Reibwirkung wird durch die sich an den lüerkzeugschaft federnd anpressenden Backen wesentlich unterstützt. Dxb Spannhülse hält also das Werkzeug durch Reibung und Federkraft fest.

Um eine verhältnismäßig hohe Klemmkraft der Backen zu erzielen, ist vorzugsweise das äußere Ende der Backen in Richtung auf die Achse der Spannhülse gekrümmt. Das heißt, der die Backen bildende Klemmabschnitt hat an seinem äußeren Ende einen Innendurchmesser, der kleiner als der Außendurchmesser des Schaftes des von der Spannhülse festzuhaltenden zahnärztlichen Werkzeuges ist. Infolgedessen werden beim Einschieben des Werkzeugschaftes in die Spannhülse die federnd nachgiebigen'

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Backen radial nach außen gedrückt»

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung nimmt die Wandstärke der Backen in Richtung auf das äußere Ende der Backen ab. Auch der Außendurchmesser des die Backen bildenden Klemmabschnittes nimmt also im Bereich des äußeren Endes ab. IVlit anderen Worten, die Backen werden in Richtung auf ihr äußeres Ende dünner. Dadurch wird das Gewicht der äußeren Enden der Backen herabgesetzt und wird die bei der raschen Drehung des Rotors des Handstückes auf die Backen einwirkende Zentrifugalkraft so weit verringert, daß sie praktisch ohne Einfluß auf die Klemmkraft bleibt, die die Backen auf den lüerkzeugschaft ausüben. Es ist dadurch vermieden, daß die Backen unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft sich radial nach außen öffnen und infolgedessen die Klemmkraft der Backen merklich absinkt.

Die Backen können dadurch erhalten werden, daß in einem mit dem rohrförmigen Körper einteilig verbundenen rohrförmigen Ansatz mehrere in Umfangsrichtung verteilte, im wesentlichen axial verlaufende Schlitze oder Ausnehmungen ausgebildet werden .

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigt:

Figur 1 einen Schnitt eines Luftturbinenrotcrs eines zahn-

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ärztlichen Handstückes,

Figur 2 in größerem Maßstab einen Schnitt einer metallischen Spannhülse nach der Erfindung, und

Figur 3 eine Vorderansicht der Spannhülse, gesehen van der rechten Seite der Figur 2 aus.

Der in Figur 1 veranschaulichte Luftturbinenrotor 1 besitzt mehrere radiale Schaufeln 2. Der Rotor ist in bekannter Weise in dem nicht veranschaulichten Rotorgehäuse eines zahnärztlichen Handstückes mittels herkömmlicher Luftlager abgestützt. Uiird ein Druckluftstrahl gegen die Turbinenschaufeln gerichtet, dreht sich der Rotor mit hoher Drehzahl, z.B. 400.000 bis 600.000 Umdrehungen pro Minute.

Der Rotor 1 meist eine durchgehende axiale Bohrung 3 auf. Im einen Ende (dem in Figur 1 rechten Ende) der Bohrung 3 des Rotors sitzt ein Führungsstück 7, das eine Führungsfläche 4, eine als Anschlag dienende Schulter 5 und eine am einen Ende befindliche Öffnung 6 aufweist. U/enn ein zahnärztliches Werkzeug in die Bohrung 3 des Rotors eingesetzt wird, u/ird sein Schaft durch ziuei in der Bohrung 3 untergebrachte Spannhülsen 11 hindurchgeleitet und von der Führungsfläche 4 geführt, bis der Schaft auf die Schulter 5 trifft. Um das Werkzeug von dem Rotor zu trennen, kann in die Öffnung 6 ein Stift eingesetzt werden, mittels dessen das Ende des Werkzeugschaftes aus dar

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Rotorbohrung 3 herausgestoßen iuird.

Die beiden metallischen Spannhülsen 11 weisen einen rohrförmigen Körper 12 und einen damit einteilig verbundenen Klemmabschnitt 13 auf. Die äußere Umfangsflache des Körpers 12
steht mit der inneren Umfangsflache der Bohrung 3 in Reibberührung, wodurch die Spannhülse in der Bohrung 3 festgehalten wird. Der Klemmabschnitt 13 ist mit mehreren in Umfangsrich— tung v/erteilt angeordneten, im wesentlichen axial gerichteten Backen 14 versehen. Die Backen 14 können dadurch erhalten werden, daß mehrere in Urafangsrichtung verteilte Schlitze 15 in einem rohrförmigen Ansatz des Körpers 12 ausgebildet werden. Die äußere Umfangsflache des Klemmabschnittes 13 hat eine im Längsschnitt parabolische Form, wobei der Außendurchmesser
in Richtung auf das äußere Ende abnimmt, so daß jeder der
Backen 14 in Richtung auf sein äußeres Ende 16 dünner wird.
Der Innendurchmesser des Klemmabschnittes 13 stimmt in der
Nähe des Körpers 12 im wesentlichen mit dem Innendurchmesser des Körpers 12 überein, nimmt jedoch in Richtung auf das
äußere Ende allmählich ab. Mit anderen Uiorten, die Innenfläche des äußeren Endes jedes der Backen 14 ist kreisbogenförmig
in Richtung auf die Achse der Spannhülse gekrümmt.

Eine oder mehrere Spannhülsen der oben beschriebenen Art sitzen axial miteinander ausgerichtet in der axialen Bohrung 3
des Rotors 1. Der Schaft Bines nicht veranschaulichten rotierenden zahnärztlichen U/erkzBuges, das mit dem Rotor ver-

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bunden uiarden sail, ist in das eine Ende (das in Figur 1 linke Ende) des Rotors eingesetzt. Wenn der UJerkzeugschaft durch die beiden Spannhülsen hindurchgedrückt wird, WBrden die Bakken 14 radial nach außen geschoben;- der li/erkzeugschaft tritt dann in das Führungsstück 7 ein, bis er schließlich an der Schulter 5 anstößt. In dieser Lage wird der Schaft des zahnärztlichen Werkzeuges durch den rohrförmigen Körper 12 jeder Spannhülse 11 infolge der Reibung zwischen den miteinander in Berührung kommenden Flächen des rohrförmigen Körpers 12 und des Werkzeugschaftee gehalten. Da die Backen 14 radial nach außen gedrückt werden, pressen sich die Backen gleichzeitig federnd gegen den Ulerkzeugschaf t an und sorgen damit für eine zusätzliche Fixierung des Werkzeuges.

Ein Rotor der vorliegend betrachteten Art läuft mit der sehr hohen Drehzahl von 400.000 bis 600.000 Umdrehungen pro Minute um, so daß auf die äußeren freien Enden der Backen 14 eine Zentrifugalkraft erheblicher Größe einwirkt. Da die auf die Backen ausgeübte Zentrifugalkraft der Klemmkraft der Bakken entgegengerichtet ist, muß der Zentrifugalkraft entgegengewirkt werden. Aus diesem Grunde sind die Backen 14 so ausgebildet, daß an ihren äußeren Enden eine größere Klemmkraft ausgeübt wird. Οηηβ besondere Vorkehrungen könnte dies jedoch zu erheblichen Spannungen in den einzelnen Backen führen, die die Dauerfestigkeit des Backentuerkstoffes überschreiten könnten. Dies kann dadurch vermieden werden, daß die Anzahl der Backen erhöht wird, wodurch die Spannung in den einzelnen'

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Backen weit unter den maximalen Dauerbeanspruchungswert abgesenkt iuird, dem der li/erkstoff der Backen widerstehen kann. Durch die l/ermendung von zu/ei oder mehr Spannhülsen in einem einzigen Rotor uierden die in den Backen auftretenden Spannungen weiter herabgesetzt. Mit Hilfe der vorstehend genannten lYlaönahmen kann die erforderliche Klemmkraft der Spannhülsen für eine lange Zeitdauer aufrechterhalten werden, ohne daS die mechanische Festigkeit der Backen wesentlich v/ermindert luird.

Andererseits muß aus den oben angegebenen Gründen für eine Verringerung der auf die Backen einwirkenden Zentrifugalkraft gesorgt werden. Für diesen Zuieck werden die Backen 14 in Richtung auf ihr äußeres Ende dünner und damit leichter gemacht, was zu einer Absenkung der wirksam werdenden Zentrifugalkraft führt.

Die metallische Spannhülse nach der Erfindung erlaubt es, ein zahnärztliches Werkzeug in einfacher lüeise mit dem Rotor zu verbinden oder von diesem zu lösen. Dabei ist kein spezielles Klemmwerkzeug, beispielsiueise ein Schraubenschlüssel odBr dergleichen, erforderlich. Die Spannhülse hat eine hohB Abriebfest igkeit . Der Schaft eines zahnärztlichen Werkzeugs kann sicher festgehalten werden, ohne daß die Reibung so stark erhöht werden muß, daß die Gefahr einee Verschrammens oder einer sonstigen Beschädigung des U/erkzeugschaftes besteht. Die Spannhülse hat eine lange Lebensdauer, insbesondere weil die von

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der Zentrifugalkraft in den Backen erzeugten Spannungen kleinstmöglich gehalten sind.

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Claims

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Ansprüche

' 1./Metallische Spannhülse für ein zahnärztliches Handstück, gekennzeichnet durch einen in eine durchgehende axiale Bohrung (3) eines im Handstück untergebrachten Luftturbinenrators (1) fest einsetzbaren rohrförmigen Körper (12), dessen Innenfläche mit dem in die Spannhülse eingesetzten Schaft eines zahnärztlichen Werkzeuges in Reibeingriff kommt, und einen in Längsrichtung des rohrförmigen Körpers vorstehenden Klemmabschnitt (13), der mehrere Backen (14) aufweist, die sich an den UJerkzeugschaf t federnd anpressen.
2. Spannhülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende (16) der Backen (14) in Richtung auf die Achse der Spannhülse (11) gekrümmt ist.
3. Spannhülse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der Backen (14) in Richtung auf das äußere Ende (16) der Backen abnimmt.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die durchgehende axiale Bohrung (3) mehrere Spannhülsen (11) in Axialrichtung hintereinander eingesetzt sind.

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