DE2703646A1

DE2703646A1 - Zahnaerztliches handstueck

Info

Publication number: DE2703646A1
Application number: DE19772703646
Authority: DE
Inventors: Takahiko Nose; Hiroshi Sugai
Original assignee: J Morita Manufaturing Corp
Current assignee: J Morita Manufaturing Corp
Priority date: 1976-01-31
Filing date: 1977-01-28
Publication date: 1977-08-18
Anticipated expiration: 1997-01-29
Also published as: CH617085A5; JPS5441115Y2; JPS52102198U; DE2703646C2; GB1551626A; FR2339385B1; FR2339385A1

Description

RAF 774

Kabushiki Kaisha Morita Seisakusho 680, Higashihama Minami-machi, Fushimi-ku Kyoto / Japan

Zahnärztliches Handstück

Die Erfindung betrifft ein mit Luftturbinenantrieb versehenes zahnärztliches Handstück und befaßt sich insbesondere mit einer Lagerabstützeinrichtung_kdie mit Sicherheit verhindert, daß Lagerelemente in axialer Richtung oder in einer die Achsen schneidenden Richtung durch die Druckbelastung verlagert werden, die auf das Schneidwerkzeug ausgeübt wird, wenn während der Verwendung des Handstückes das Werkzeug mit einem Zahn in Eingriff kommt. Verlagerungen der letztgenannten Art sind im folgenden kurz als Kippverlagerung bezeichnet.

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Es ist bekannt, das Lagerelement des mit Luftturbinenantrieb versehenen Handstücks über einen oder mehrere O-Ringe aus Gummi oder Kunststoff mit Bezug auf die Innenfläche eines Gehäuses abzustützen, wobei der O-Ring elastisch zusammengedrückt wird. Durch das plötzliche Aufbringen einer Druckbelastung auf das Werkzeug während der zahnärztlichen Arbeit wird jedoch das Lagerelement über den Werkzeugschaft gekippt oder in anderer Weise verlagert. Dabei wird auf den O-Ring häufig eine Druckkraft ausgeübt, die die elastische Verformbarkeit des O-Ringes übersteigt. Durch wiederholte Kippbeanspruchungen wird die Lagerung rasch unbrauchbar; die Turbine kann sich nicht mehr drehen.

Um solche Betriebsstörungen soweit wie möglich zu vermeiden, müssen nicht nur nach Qualität und Abmessung geeignete O-Ringe in den Handstückkörper für die Montage des Lagerelements oder der Lagerelemente eingebaut werden, sondern muß auch die Achse des Lagerelements mit der Achse der rotierenden Welle ausgerichtet werden; gleichzeitig muß dem Radialluftspalt der Welle ausreichend Luft zugeführt werden. Handstücke haben jedoch einen heiklen Aufbau; der erreichbaren Genauigkeit sind Grenzen gesetzt.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lagerabstützung für ein zahnärztliches Handstück zu schaffen, die sicherstellt, daß das Lagerelement keine unerwünschten Verlagerungen, insbesondere Kippverlagerungen, mit Bezug auf seine Achse erfährt, während das Handstück für die zahnärztliche Arbeit eingesetzt wird. Die Lagerabstützung soll keinen nachteiligen Einfluß auf die Antriebseigenschaften der Turbine haben.

Ausgehend von einem mit Luftturbinenantrieb versehenen zahnärztlichen Handstück mit einem Gehäuse, einer in dem Gehäuse untergebrachten Schaufeleinheit, einer mit der Schaufeleinheit zu einer Baugruppe vereinigten Wellenanordnung, einem oder mehreren, die Wellenanordnung tragenden Lagerelementen, mindestens einem ringartigen elastischen Körper, der durch Druckkräfte zwischen dem oder den Lagerelementen und der inneren Umfangsflache des Gehäuses gehalten ist und aufgrund seiner Elastizität das oder die Lagerelemente mit Bezug auf das Gehäuse festlegt, einem zwischen der Welle und dem oder den Lagerelementen vorgesehenen ringförmigen Radialluftspalt, einem Luftspalt in Achsrichtung zwischen dem oder den Lagerelementen und der Seitenfläche des wellenseitigen Teils der Schaufeleinheit, sowie mit einer Luftzu- und -ableiteinrichtung zum Drehen der Schaufeleinheit und zur Ausbildung eines

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Luftlagers wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein ringförmiges Lagerabstützorgan gegen die Stirnfläche oder Stirnflächen des oder der Lagerelemente in Schubrichtung derart angepreßt ist, daß das Lagerabstützorgan gegen Drehung gesichert ist, ohne die Luftzu- und -ableitung zu und von der Schaufeleinheit zu blockieren, und daß das oder die Lagerelemente durch die Anpreßkraft, gegen Verlagerung in Achsrichtung oder einer die Achsen schneidenden Richtung gesichert sind .

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Gesamtansicht eines zahnärztlichen Handstücks, Fig. 2 einen Schnitt durch einen wesentlichen Teil (Bereich A der Fig. 1) des Handstücks entsprechend einer ersten Ausführungsform,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den mittleren Teil der Anordnung nach Fig. 2,

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Fig. 4 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines ringförmigen Lagerabstützorgans und des Gehäuses für die Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3,

Fig. 5 einen Schnitt ähnlich Fig. 2 für eine zweite Ausführungsform,

Fig. 6 einen Schnitt ähnlich Fig. 2 für eine dritte Ausführungsform,

Fig. 7 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Lagerabstützorgans und des Gehäuses im Falle der dritten Ausführungsform, und

Fig. 8, Schnittdarstellungen ähnlich Fig. 2 für drei weitere abgewandelte Ausführungsformen.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 4 wird eine unerwünschte Verlagerung eines Lagerelements 7 durch eine Anlagedruckkraft verhindert, die dadurch erzeugt wird, daß ein ringförmiges Lagerabstützorgan 8 in Schubrichtung (axialer Richtung) gegen die Stirnfläche des Lagerelements 7 angepreßt wird, Bei der Anwendung des Lagerabstützorgans 8 ist dafür gesorgt· daß sich das Organ 8 nicht in Umfangsrichtung mit Bezug auf die Innenwand des Gehäuses 1 drehen und dadurch die Luftzufuhr

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zu und die Luftableitung von einer Schaufeleinheit 2 veroporron kann.

Die sechs im folgenden erläuterten Ausführungsformen der Erfindung unterscheiden sich hinsichtlich der Form des ringartigen Lagerabstützorgans und der Form der Mittel, die eine Drehung des Lagerabstützorgans verhindern.

Vor einer näheren Erläuterung des Lagerabstützorgans sei zunächst kurz der Aufbau einer luftgetriebenen Turbine und eines Luftlagers beschrieben, die bei sämtlichen Ausführungsformen vorhanden sind. Da Turbinen und Lager dieser Art bekannt sind, erübrigt sich eine detaillierte Funktionsbeschreibung derselben. Die Schaufeleinheit 2 sitzt innerhalb des Gehäuses 1 und ist mit einer Wellenanordnung 3 zusammengefaßt, die ihrerseits von einer Schaufelwelle 30 und einer Wellenhülse 31 gebildet wird, welche die Welle 30 umschließt. Das Lagerelement 7 weist einen Innenring 70 und einen Außenring 71 auf. Zwischen dem Lagerelement 7 und der Wellenanordnung 3 befindet sich ein Radialluftspalt 4, während zwischen dem Lagerelement 7 und einem am Ende der Wellenhülse 31 ausgebildeten Flansch 310 ein Luftspalt 5 in Schubrichtung vorgesehen ist. Die beiden Lagerringe 70 und 71 sind mit Lufteinlaßöffnungen 13 und 14 versehen, um die Luftspalte 4 und 5 mit Luft zu versorgen. Ein O-Ring 6 (d.h. ein ringförmiger elastischer

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Körper) wird durch Radialdruckkräfte zwischen dem Außenring 71 und der Innenfläche des Gehäuses 1 gehalten. Die Fixierung des Lagerelements 7 mit Bezug auf das Gehäuse 1 erfolgt durch den elastischen O-Ring 6. Mit 9 ist ein zu der Schaufeleinheit 2 führender Lufteinlaßkanal bezeichnet. Bei 10 ist ein Luftaustrittskanal dargestellt. Die Luftzufuhr zu dem Lagerelement 7 erfolgt über einen Lufteinlaßkanal 11. Ein Dekkel 12 deckt das Ende des Gehäuses 1 ab; er ist auf einen Gewindeabschnitt 121 aufgeschraubt. Von dem Lagerelement 7 wird Luft über Luftaustrittskanäle 15 und 16 abgeleitet. Bei T ist die Spitze eines Werkzeuges dargestellt.

Das in den Fig. 2 bis 4 veranschaulichte Handstück weist zwei Lagerelemente 7 auf, die zu beiden Seiten der Schaufeleinheit 2 angeordnet sind. Eine rotierende WeIIeS ist an zwei Stellen beidseitig der Schaufeleinheit in den beiden Lagerelementen 7 gelagert. Das Lagerabstützorgan 8 ist bei dieser Ausführungsform ein ringförmiges Bauteil aus einem anderen Metall als das Gehäuse 1. Das Lagerabstützorgan 8 ist mit einer Klinke 81 versehen, die durch entsprechendes Schlitzen und Verformen des Organs 8 erhalten wird und deren Aufgabe es ist, eine Drehung des Organs 8 zu verhindern. Das Lagerabstützorgan 8 weist ferner eine Lufteinlaßöffnung 83 und eine Luftaustrittsöffnung 84 auf, die mit dem Lufteinlaßkanal 9 bzw. dem Luftaustrittskanal 10 ausgerichtet sind

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Die Klinke 81 legt sich in eine Klinkennut 82 in der Innenwand des Gehäuses 1 ein. Das Lagerabstützorgan sitzt bei dieser Ausführungsform innerhalb des Gehäuses 1 unmittelbar über der Schaufeleinheit 2. Es wird an beiden Enden gegen die Stirnseite des Lagerelements 7 in Axialrichtung angepreßt. Diese Anpreßkraft wird dadurch erhalten, daß sich die Innenfläche 120 des Deckels 12 gegen die rechte Stirnfläche des Lagerelements 7 anlegt und dieses nach links drückt, wodurch eine Anpreßkraft auf die linke Seite des Lagerelements 7 ausgeübt wird, wenn der Deckel 12 mit dem Gehäuse 1 verschraubt wird. Diese Kontakt-Anpreßkraft reicht aus, um eine unerwünschte Verlagerung der Lagerelemente 7 zu verhindern.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist ein einzelnes Lagerelement 7 der vorstehend erläuterten Art vorgesehen; das Lagerabstützorgan 8 hat die gleiche Form wie im Falle der zuvor beschriebenen Ausführungsform. Der einzige Unterschied besteht darin, daß an der Innenseite des Deckels 12 eine gesonderte Endplatte 122 vorhanden ist, um eine Anpreßkraft auf die Stirnseite des Lagerabstützorgans 8 auszuüben.

Die Ausführungsform nach den Fig. 6 und 7 unterscheidet sich von den beiden zuvor erläuterten Ausführungsformen hinsichtlich der Ausbildung der Mittel, die eine Drehung des Lagerabstützorgans verhindern. Bei dieser Ausführungsform ist am hinteren

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Ende des Lagerabstützorgans 8 ein in Axialrichtung verlaufender Längsschlitz 821 vorgesehen. Ein vom Gehäuse 1 abstehender Stift oder Keil 811 legt sich im zusammengebauten Zustand in den Längsschlitz 821 ein und sorgt für eine drehfeste Verbindung zwischen dem Organ 8 und dem Gehäuse 1. Auf die Stirnfläche des Lagerabstützorgans 8 wird über den Deckel 12 eine Kontakt-Anpreßkraft in der gleichen Weise aufgebracht, wie dies anhand der Fig. 2 bis 4 beschrieben ist.

Während bei den zuvor erläuterten Ausführungsformen das Lagerabstützorgan 8 ein von dem Gehäuse 1 gesondertes Bauteil darstellt, zeigen die Fig. 8 und 9 Ausführungsformen, bei denen das Lagerabstützorgan mit dem Gehäuse 1 oder einem Lagerelement 7 verbunden ist ■ So ist im Falle der Fig. 8 das Lagerabstützorgan 8 ein ringförmiger, nach innen vorspringender Wandabschnitt des Gehäuses 1, der sich gegen die axialen . Stirnflächen des linken und des rechten Lagerelements 7 anlegt, wenn der Deckel 12 ausreichend festgezogen wird. Weil das Gehäuse 1 und das Organ 8 einteilig miteinander verbunden sind, sind zusätzliche Mittel zur gegenseitigen drehfesten Verbindung nicht notwendig.

Bei der AusfUhrungsform gemäß Fig. 9 wird das LagerabstUtzorgan 8 von einer ringförmigen zylindrischen Wand gebildet, die in Axialrichtung von der Stirnseite des Innenrings 70 des

einen Lagerelements 7 vorsteht. Bei der Anordnung nah I iy. 9 handelt es sich dabei um das rechte Lagerelement. Dieses Lagerelement ist so ausgebildet, daß das linke Ende der zylindrischen Wand 8 gegen die Stirnseite des linken Lagerelements 7 angepreßt wird, wenn auf das rechte Lagerelement 7 mittels des Deckels 12 eine Kraft in axialer Richtung ausgeübt wird.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen wird das ringförmige Lagerabstützorgan 8 zusammen mit dem oder den Lagern 7 im Gehäuse montiert. Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 wird dagegen mit einem Patronensystem gearbeitet, wobei die Innenteile (Wellenanordn.ung 3, Schaufeleinheit 2 usw.) einschließlich der Lager 7 zuvor in einer Hülse 17 untergebracht werden, die zugleich das Lagerabstützorgan 8 bildet und die dann in das Gehäuse 1 eingesetzt wird, das mit dem Deckel 12 verschlossen wird. Die in Fig. 10 dargestellte Hülse.17 kann sich an die Innenwand des Gehäuses 1 anlegen. Eine ringförmig vorspringende Wand ist als Lagerabstützorgan 8 an der Innenfläche der Hülse 17 vorgesehen. Die Länge der Hülse 17 ist in Axialrichtung derart bemessen, daß die Lagerelemente 7 und die Schaufeleinheit 2 ausreichend abgedeckt werden. Die vorstehend genannten Bauteile werden zunächst in die Hülse 17 eingebracht, wobei die Stirnseiten der Lagerelemente 7 mit vorbestimmter Anpreßkraft an dem linken und rechten stirn-

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seitigen Ende der vorspringenden Wand 8 anliegen können. Die Hülse wird dann in das Gehäuse 1 eingesetzt; der Deckel 12 wird aufgeschraubt. Anschließend wird ein vorzugsweise als Feststellschraube ausgebildeter und die Wand des Gehäuses 1 durchsetzenderKeil 811 an die Hülse 17 angepreßt, um auf diese Weise eine Drehbewegung des Lagerabstützorgans 8 zu verhindern. Das Lagerabstützorgan 8 weist wie im Falle der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele eine Lufteinlaßöffnung 83 und eine Luftaustrittsöffnung 84 auf. In jedem Fall wird das ringförmige Lagerabstützorgan 8, das an einer Drehung gehindert wird, gegen die Stirnfläche oder Stirnflächen des oder der Lagerelemente 7 in Achsrichtung angepreßt. Wird die Kontakt-Anpreßkraft des oder der Lagerelemente 7 größer als die Verlagerungskraft des oder der Lagerelemente 7 gemacht, lassen sich unerwünschte Verlagerungen mit Sicherheit verhindern, die das Lagerelement oder die Lagerelemente nachteilig beeinflussen würden und die auf eine Kraftübertragung über die rotierende Welle S zurückgehen. Dadurch wird die Belastbarkeit der Lager wesentlich erhöht. Das Lagerabstützorgan 8 behindert die für den Antrieb der Schaufeleinheit 12 zuströmende und abströmende Luft nicht; infolgedessen werden die Turbineneigenschaften in keiner Weise beeinträchtigt.

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Die Ausführungsformen nach den Fig. 2 bis 7, bei denen
das Organ 8 ein vom Gehäuse 1 gesondertes Bauteil ist,
führen zwar zu einer erhöhten Anzahl von Einzelteilen, haben jedoch den Vorteil, daß der Aufbau des Lagerelements 7 nicht in größerem Umfang geändert zu werden braucht, sowie daß die Ausbildung und die Montage der Einzelteile einfach sind. Im Falle der Ausführungsform nach den Fig. 8 und 9,
wo das Lagerabstützorgan 8 mit bereits vorhandenen Bauteilen verbunden ist, bedarf es einer genauen Bemessung des
Lagerabstützorgans 8; die Anzahl der Einzelteile wird jedoch nicht vergrößert. Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 ergeben sich montagemäßig insofern besondere Vorteile, als der Zusammenbau der vormontierten Patrone mit dem Gehäuse 1 und dem Deckel 12 vereinfacht ist.

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Claims

Ansprüche

1,'Mit Luftturbinenantrieb versehenes zahnärztliches Handstück mit einem Gehäuse, einer in dem Gehäuse untergebrachten Schaufeleinheit, einer mit der Schaufeleinheit zu einer Baugruppe vereinigten 'Wellenanordnung, einem
oder mehreren die Wellenanordnung tragenden Lagerelernen-, ten, mindestens einem ringartigen elastischen Körper, der durch Druckkräfte zwischen dem oder den Lagerelementen
und der inneren Umfangsflache des Gehäuses gehalten ist und auf Grund seiner Elastizität das oder die Lagerelemente mit Bezug auf das Gehäuse festlegt, einem zwischen der Welle und dem oder den Lagerelementen vorgesehenen
ringförmigen Radialluftspalt, einem Luftspalt in Schubrichtung zwischen dem oder den Lagerelementen und der Seitenfläche des wellenseitigen Teils der Schaufeleinheit, sowie mit einer Luftzu- und - ableiteinrichtung zum Drehen der Schaufeleinheit und zur Ausbildung eines Luftlagers mittels Luftspalten in Radial- und Schubrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiges Lagerabstützorgan (8) gegen die Stirnfläche oder Stirnflächen des, oder der Lagerelemente (7) in Schubrichtung derart angepreßt ist, daß das Lagerabstützorgan gegen Drehung gesichert ist, ohne die

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Luftzu- und -ableitung zu von der Schaufeleinheit zu blokkieren und daß das oder die Lagerelemente durch die Anpreßkraft gegen Verlagerung in Achsrichtung oder einer die Achsen schneidenden Richtung gesichert sind.
2. Handstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf das eine Ende des Gehäuses (1) ein Deckel (12) aufschraubbar ist und durch Festziehen des Deckels das ringförmige Lagerabstützorgan (8) gegen die Stirnfläche oder Stirnflächen des oder der Lagerelemente (7) in Schubrichtung anpreübar ist.
3. Handstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Schubrichtung auf beiden Seiten der Schaufeleinheit (2) jeweils ein Paar von Lagerelementen (7) derart angeordnet ist, daß das Lagerabstützorgan (8) die Lagerelemente überbrückt.
4. Handstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerelement (7) zwischen der Schaufeleinheit (2) und einer Seite des Gehäuses (1) angeordnet ist sowie das ringförmige Lagerabstützorgan (8) zwischen dem Lagerelement und einer Gehäuseendplatte (122) sitzt.

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5. Handstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Lagerabstützorgan (8) als von dem Gehäuse (1) gesondertes Bauteil ausgebildet und mit Lufteinlaß- und - austrittsöffnungen (83,84) versehen ist, die mit der Luftzu- und -ableiteinrichtung zusammenwirken.
6. Handstück nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerabstützorgan (8) eine Klinke (81 ) bildet, die sich zwecks drehfester Verbindung des Lagerabstützorgans mit dem Gehäuse (1) in eine in der Gehäuseinnenwand ausgebildete Klinkennut (82) einlegt.
7. Handstück nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Lagerabstützorgan (8) mit einem in Schubrichtung verlaufenden Schlitz (821) versehen ist, in den sich zwecks drehfester Verbindung von Lagerabstützorgan (8) und Gehäuse (1) ein vom Gehäuse

. vorstehender Stift oder Keil (811) einlegt.
8. Handstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerabstützorgan (8) ein mit der Innenwand des Gehäuses (1) einteilig verbundener, vorspringender Wandabschnitt ist.

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9. Handstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerabstützorgan (8) von einer ringförmigen zylindrischen Wand gebildet ist, die von der einen Seite des Lagerelements (7) vorspringt.und mit dem Gehäuse (1 ) über ein Feststellorgan drehfest verbunden ist, das durch das Gehäuse hindurchreicht.
10. Handstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Lagerabstützorgan (8) von einem von der Innenwand einer Hülse (17) vorstehenden Wandabschnitt gebildet ist, die Hülse als vom Gehäuse (1) gesondertes Bauteil ausgebildet ist, in dem das oder die Lagerelemente (7), die Wellenanordnung (3) und die Schaufeleinheit (2) untergebracht sind, und daß die Hülse (17) mittels des Deckels (12) in dem Gehäuse festlegbar ist.

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