DE2821769A1

DE2821769A1 - Zahnaerztlicher elektromotor

Info

Publication number: DE2821769A1
Application number: DE19782821769
Authority: DE
Inventors: Ernst Knorpp
Original assignee: Kaltenbach and Voigt GmbH
Current assignee: Kaltenbach and Voigt GmbH
Priority date: 1978-05-18
Filing date: 1978-05-18
Publication date: 1979-11-22
Also published as: IT7968044A0; JPS5866857U; FR2426354A1; FR2426354B1; JPS54150892A; IT1118684B; CH638065A5; IT7953261V0

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D-8000 MÖNCHEN 22 Dipi.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10

Dr. rer. „at. W. KÖRBER * ⁽⁰⁸⁹⁾ *²⁹⁶⁶⁸⁴

Dipl.-lng.J.SCHMIDT-EVERS 2821769

PATENTANWÄLTE

6/1223

Kaltenbach & Voigt GmbH & Co.
Bismarckring 39

795o Biberach/Riß

Zahnärztlicher Elektromotor

Die Erfindung betrifft einen zahnärztlichen Elektromotor, umfassend einen Stator und einen innerhalb des Stators angeordneten Rotor mit mittiger Antriebswelle, auf der ein Kollektor angeordnet ist, der eine in einerRadialebene liegende Kontaktfläche für in axialer Richtung wirkende Bürsten aufweist, wobei eine mit ihrer Austrittsöffnung auf die Kontaktfläche des Kollektors gerichtete Druckluft-Kühlleitung vorgesehen ist.

Der durch die aus der Austrittsöffnung der Druckluft-Kühlleitung austretende Druckluft zu kühlende Kollektor kann außerhalb des Statorbereichs angeordnet sein. Die in durch schmale Radialnuten in lamellenartige Sektoren unterteilte Kontaktfläche des Kollektors kann auch als Planfläche bezeichnet werden. Die Bürsten sind meist als Kohlebürsten ausgebildet.

Ein Elektromotor der eingangs genannten Art, jedoch nicht für zahnärztliche Zwecke, ist an sich durch die DE-AS 21 o3 432 bekannt. Bei diesem bekannten Motor ist die Austrittsöffnung der Druckluft—.Kühlleitung außerhalb des durch die Anordnungsstellen der Bürsten bestimmten Teilkreises angeordnet und zwar

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derart, daß nur ein Teil des Querschnitts der Austrittsfläche auf den Randbereich der Kontaktfläche des Kollektors und der andere Teil in den kollektorseitigen Motorinnenraum gerichtet ist. Der kollektorferne Motorinnenraum besitzt in's Freie gerichtete Luftaustrittsöffnungen, so daß dfe in den kollektorseitigen Motorinnenraum geblasene Druckluft am Rand der Kontaktfläche des Kollektors vorbei durch den Spalt zwischen Rotor und Stator hindurch in den kollektorfernen Motorinnenraum und von dort durch die Luftaustrittsöffnungen in's Freie strömt. Hierdurch kommt es zu einer nur ungenügenden Kühlung des Kollektors, nicht zuletzt auch, weil der Kollektor wegen der zur Bildung der erwähnten lamellenartigen Sektoren vorgesehenen Radialnuten als Lüfterrad wirkt und die Druckluft nach außen vom Kollektor weg in den kollektorseitigen Motorinnenraum drückt, in welchem ein geringerer Luftwiderstand als im Kollektorbereich herrscht. Infolge dieser Erscheinungen baut sich bei den für zahnärztliche Elektromotoren dieser Art üblichen Drehgeschwindigkeiten von z.B. etwa 4o ooo U/min im Randbereich der Kontaktfläche des Kollektors ein gewissermaßen stehendes Luftpolster auf, welches sich durch die Reibung der Bürsten an der Kontaktfläche erwärmt und ein Nachströmen von aus der Austrittsöffnung der Druckluft-Kühlleitung ausströmender Druckluft zur Kontaktfläche, insbesondere zu deren Kontaktbereich mit den Bürsten verhindert. Wegen der ungenügenden Kühlung kommt es zu einem raschen Verschleiß der Bürsten bzw. des Kollektors, so daß verhältnismäßig oft ein Austausch erforderlich ist, was für den Zahnarzt bzw. für seine Hilfsperson lästig ist.

Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, einen zahnärztlichen Elektromotor der ein-

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gangs genannten Art zu schaffen, bei dem eine ausreichende Kühlung des Kollektors und der Bürsten gewährleistet ist.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß die nun mit der aus der Austrittsöffnung der Druckluft-Kühlleitung austretenden Druckluft in Berührung kommenden Bürsten ein stehendes Luftpolster zerwirbeln würden bzw. sich gar nicht erst bilden lassen. Dies wird nach begünstigt, wenn die Austrittsöffnung der Druckluft-Kühlleitung auf den durch die Anordnungsstellen der Bürsten bestimmten Teilkreis der Kontaktfläche des Kollektors gerichtet ist. In jedem Fall wird ein insbesondere den durch den Kontakt mit den Bürsten besonders beanspruchten Bereich der Kontaktfläche des Kollektors kontinuierlich bestreichender und nicht durch ein stehendes Luftpolster behinderter Kühlluftstrom erzeugt, der infolge seiner guten Kühlwirkung eine wesentliche Verschleißverminderung bezüglich des Kollektors und der Bürsten zur Folge hat. Neben dieser guten Kühlwirkung wird auch noch der sich sonst in den Radialnuten der Kontaktfläche festsetzende Bürstenabrieb, z.B. Kohlenstaub weggeblasen, wodurch die Gefahr eines elektrischen Kurzschlusses verhindert wird. Durch die erreichte optimale Kühlung und Reinigung wird eine Widerstandsverminderung erreicht, so daß erhöhte Strombelastungen des Motors durch Abbremsen seiner Antriebswelle in Kauf genommen werden können. Ein derartiges Abbremsen kann beispielsweise dann eintreten, wenn der Motor zum Antrieb des Werkzeuges eines zahnärztlichen Handstückes verwendet wird, wobei dem Werkzeug z.B. durch Festklemmen beim Bearbeiten, z.B. Bohren, ein erhöhtes Drehmoment aufgezwungen wird.

In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung bei-

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spfelsweise dargestellt.
Es zeigen:

Fig. 1 einen in einem zylindrischen Gehäuse eines Antriebsteils eines nicht dargestellten zahnärztlichen Handstückes angeordneten zahnärztlichen Elektromotor im Axialschnitt,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 und Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2.

Der zahnärztliche Elektromotor besteht aus einem in einem Gehäuse 1 angeordneten Stator 2. Innerhalb des Stators 2 ist ein Rotor 3 mit mittiger Antriebswelle 4 vorgesehen, auf welcher ein Kollektor 5 angeordnet ist. Der Kollektor 5 weist eine in einer Radialebene liegende Kontaktfläche 6 für in axialer Richtung wirkende Bürsten 7, z.B. Kohlebürsten, auf. Gemäß Fig. 2 sind zwei Bürsten 7 vorgesehen. Es können jedoch auch mehr Bürsten angeordnet sein. Weiterhin ist gemäß Fig. 1 und 2 eine mit ihrer Austrittsöffnung 8 auf die Kontaktfläche 6 des Kollektors 5 aerichtete Druckluft-Kühlleitung 9 vorgesehen.

Bei dem dargestellten Elektromotor handelt es sich um einen zahnärztlichen Kleinstmotor, welcher im Gehäuse 1 eines Antriebsteils eines zahnärztlichen Handstückes vorgesehen ist. Ein solcher Antriebsteil kann mittels des rohrförmigen Kupplungsteiles 1o und weiterer nicht dargestellter Kupplungsteile mit dem zahnärztlichen Handstück etwa in der in der DE-OS 23 34 448 ersichtlichen Weise lösbar verbunden sein.

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Die Austrittsöffnung 8 der Druckluft-Kühlleitung 9 ist, wie insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht, auf den zwischen dem durch die Anordnungsstellen der Bürsten 7 bestimmten Teilkreis und der Antriebswelle 4 gelegenen Bereich der Kontaktfläche 6 des Kollektors 5 gerichtet; genauer gesagt ist die Austrittsöffnung 8 im dargestellten Fall auf den durch die Anordnungsstellen der Bürsten 7 bestimmten Teilkreis gerichtet. Damit wird eine äußerst wirkungsvolle Kühlung sowohl des Kollektors 5 als auch der Bürsten 7 erreicht. Diese Teile werden durch die Reibung zwischen den Bürsten 7 und der Kontaktfläche 6 des Kollektors 5 während des Betriebes des Elektromotors erwärmt.

Zweckmäßig befinden sich, wie in Fig. 2 dargestellt, die Bürsten 7 auf dem gleichen Teilkreis. Sofern sie sich jedoch auf verschiedenen Teilkreisen befinden, ist die Austrittsöffnung 8 auf den durch die Anordnungsstelle der äußersten Bürste 7 bestimmten Teilkreis gerichtet. Es können auch anstatt einer mehrere Austrittsöffnungen 8 vorgesehen sein, welche dann zweckmäßig auf ein und demselben Teilkreis bzw. bei mehreren auf verschiedenen Teilkreisen angeordneten Bürsten 7 auf entsprechend angeordneten mehreren Teilkreisen vorgesehen sein können.

Die Antriebswelle 4 des Rotors 3 ist mittels zweier Lager 11, 12 drehbar gelagert. Sowohl das kollektorseitige Lager 11 als auch das kollektorferne Lager 12 befinden sich jeweils in einem Lagerschild 13 bzw. 14. Dabei kann das kollektorferne Lagerschild 14 einstückig mit dem Gehäuse 1 ausgebildet sein.

Gemäß Fig. 1 ist der Elektromotor mit einer zunähst zum

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kollektorfernen Lager 12 führenden Haupt-Druckluftleitung 15 versehen. Diese Haupt-Druckluftleitung mündet dabei in einen kollektorfernen Motorinnenraum 16, von welchem aus die Kühlluft durch den zwischen Rotor 3 und Stator 2 befindlichen Ringspalt in einen kollektorseitigen Motorinnenraum 17 strömt und dort mit zur Kühlung sowohl des Kollektors 5 als auch des kollektorseitigen Lagers 11 dient.

Die die Austrittsöffnung 8 aufweisende Druckluft-Kühlleitung 9 ist als von der Haupt-Druckluftleitung 15 abzweigender Bypass ausgebildet, wobei an der Abzweigstelle ein Leitungsteil 18 mit erweitertem Querschnitt vorgesehen ist. Die von diesem Leitungsteil 18 weiterführende Haupt-Druckluftleitung

15 verläuft durch den Stator 2 hindurch bis zu dem kollektorfernen Motorinnenraum 16. Der kollektorferne Motorinnenraum

16 ist nach außen hin abgedichtet, wobei vom kollektorseitigen Motorinnenraum 17 aus eine nach außen führende Abluftleitung 19 abgeht. Durch diese Art der Führung der aus der Haupt-Druckluftleitung 15 austretenden Kühlluft wird eine außerordentlich gute Kühlung des gesamten Motors gewährleistet.

Die Btrsten 7 sind in einem im kollektorseitigen Lagerschild 13 vorgesehenen Isoliereinsatz 2o angeordnet und liegen unter der Wirkung einer Schraubendruckfeder 21 gegen die Kontaktfläche 6 des Kollektors 5 an. Durch den rohrförmigen Einsatz 2o hindurch führt eine elektrische Zuleitung 22, von welcher aus sich ein Stromzuführungsdraht 23 zur Bürste 7 hin erstreckt.

Der Patentanwalt

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Claims

Ansprüche

1. Zahnärztlicher Elektromotor, umfassend einen Stator und einen innerhalb des Stators angeordneten Rotor mit mittiger Antriebswelle, auf der ein Kollektor angeordnet ist, der eine in einer Radialebene liegende Kontaktfläche für in axialer Richtung wirkende Bürsten aufweist, wobei eine mit ihrer Austrittsöffnung auf die Kontaktfläche des Kollektors gerichtete Druckluft-Kühlleitung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (8) der Druckluft-Kühlleitung (9) auf den zwischen dem durch die Anordnungsstellen der Bürsten (7) bestimmten Teilkreis und der Antriebswelle (4) gelegenen Bereich der Kontaktfläche (6) des Kollektors (5) gerichtet ist.

2. Zahnärztlicher Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (8) der Druckluft-Kühlleitung (9) auf den durch die Anordnungsstellen der Bürsten (7) bestimmten Teilkreis der Kontaktfläche (6) des Kollektors (5) gerichtet ist.

3. Zahnärztlicher Elektaomotor ait einer zu den Lagern des Rotors führenden Haupt-Druckluftleitung nach Anspruch 1 und/ oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die auf die Kontakt-

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fläche (6) des Kollektors (5) gerichtete Austrittsöffnung (8) aufweisende Druckluft-Kühlleitung (9) als von der Haupt-Druckluftleitung (15) abzweigender Bypass ausgebildet ist.

4. Zahnärztlicher Elektromotor nach Anspruch 3_f dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt-Druckluftleitung (15) durch den Stator (2) hindurch bis zu dem auf der dem kollektorfernen Seite des Motors befindlichen Lager (12) des Rotors (3) geführt ist.

5. Zahnärztlicher Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der kollektorferne Motorinnenraum (16) nach außen hin abgedichtet ist, wobei vom kollektorseitigen Motorinnenraum (17) eine nach außen führende Abluftleitung abgeht.

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