DE29810111U1 - Medizinisches oder dentales Instrument und Werkzeug für ein solches Instrument - Google Patents
Medizinisches oder dentales Instrument und Werkzeug für ein solches InstrumentInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein medizinisches oder dentales Instrument sowie ein
Werkzeug für ein solches Instrument nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zur spanabhebenden Bearbeitung des menschlichen oder tierischen Körpers, insbesondere
von Zähnen, oder künstlichen Teilen des Körpers, wie z.B. Prothesen, sind bereits
verschiedene Instrumente und zugehörige Werkzeuge bekannt geworden. Grundsätzlich
kann man die Arbeitsbewegungen eines vorliegenden Werkzeugs und Instruments in drei
Gruppen unterteilen, nämlich Rotationsbewegungen, Longitudinalbewegungen und Schwingbewegungen. Eine Rotationsbewegung findet bei üblichen Bohrern oder Fräsern
sowie bei Kreissägen statt. Relativ langhubige Longitudinalbewegungen werden zur
Oberflächenbearbeitung angewandt, wie es bei Feilen der Fall ist, wobei die Oberflächenbearbeitung in einer Kavität, z.B. in einem Wurzelkanal oder an einer
Außenfläche stattfinden kann, z.B. an der Oberfläche eines Zahns oder Knochens. Es sind
auch Kombinationen von vorgenannten Bewegungen möglich und bei Instrumenten und Werkzeugen zur Aufbereitung von Zahnwurzelkanälen auch bereits vorgeschlagen worden.
Eine besondere Arbeitsbewegung ist eine kurzhubige Schwingbewegung, bei der es sich
sowohl um eine longitudinal Bewegung, um eine in einer Ebene umlaufende, z.B. auf
einer kreisförmigen oder ellyptischen Bahn umlaufenden Bewegung, oder um eine räumliche Bewegung handeln kann. Wesentliche Merkmale einer solchen kurzhubigen
Schwingbewegung sind eine hohe Frequenz und kleine Amplitude.
Ein Instrument und zugehörige Werkzeuge der zuletzt angegebenen Art sind für dentale
Zwecke in der WO 96/14024 beschrieben.
Bei der spanabhebenden Bearbeitung eines vorliegenden Körpers bedarf es gezielter
manueller Vorschubbewegungen des Werkzeugs oder Instruments, um z.B. eine bestimmte
Form am Körper zu erzeugen oder ein bestimmtes Material am Körper zu entfernen. Ein
Beispiel für den ersten Fall ist eine Hinterschneidung einer Kavität, um eine
formschlüssige Verankerung einer Füllung zu erreichen. Ein Beispiel für den zweiten Fall
ist ein Gewebe mit besonderen Eigenschaften, z.B. ein kariöses Gewebe, das entfernt
werden soll, wie es im dentalen Bereich üblich ist. Sofern bei den vorgenannten Maßnahmen eine gute Sicht auf die Behandlungsstelle gewährleistet ist, lassen sich die
Vorschubbewegungen verhältnismäßig einfach durchführen und kontrollieren. Insbesondere an solchen Behandlungsstellen, die schlecht oder gar nicht sichtbar sind, z.B.
bei einer spanabhebenden Bearbeitung in einer Kavität oder in einer nicht sichtbaren
Kavität, gibt es die Möglichkeit, anhand des Widerstandes, den das Gewebe dem
Werkzeug entgegensetzt zu erkennen, wie groß die Formveränderung oder die Materialentfernung fortgeschritten ist. Der das Instrument handhabende Arzt entwickelt ein
„Gefühl" für die Vorschubtiefe, wobei die Größe des Widerstandes, den ihm das Gewebe
bei der Bearbeitung entgegensetzt, ein Indikator für die Eindringtiefe und/oder die Art des
Materials ist, was bearbeitet wird. Bei der Kariesentfernung merkt der Arzt bei der
Bearbeitung aufgrund des Bearbeitungswiderstandes, ob er sich mit dem Werkzeug im
kariösen Gewebe, das verhältnismäßig weich ist, oder im gesunden Gewebe, das eine
größere Festigkeit aufweist, befindet.
Bei schneidfreudigen Werkzeugen besteht die Gefahr, daß das Werkzeug bei Ausnutzung
des spürbaren erhöhten Widerstandes bereits spanabhebend aktiv ist und das den größeren
Widerstand entgegensetzende Gewebe bereits spanabhebend bearbeitet. Bei der Kariesentfernung besteht hierbei die Gefahr, daß neben der erkrankten kariösen
Zahnsubstanz auch gesunde Zahnsubstanz entfernt wird. Außerdem gibt es Werkzeuge,
deren Andruck am zu bearbeitenden Gewebe dadurch begrenzt ist, daß bei Übersteigung
eines bestimmten Andrucks ihre Funktionsfähigkeit beeinträchtigt ist. Ferner besteht
insbesondere bei kleinen Werkzeugen die Gefahr einer Beschädigung, insbesondere durch
Verbiegen oder Brechen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Instrument oder Werkzeug der eingangs
angegebenen Arten so auszugestalten, daß ein feinfühliges spanabhebendes Bearbeiten
unter Ausnutzung des Arbeitswiderstandes möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Instrument oder dem erfindungsgemäßen Werkzeug ist
wenigstens ein Arbeitsabschnitt des Arbeitskörpers des Werkzeugs quer zu seiner Arbeitsfläche gegen eine elastische Rückstellkraft bewegbar. Die Größe der elastischen
Rückstellkraft kann für unterschiedliche Werkzeuge und/oder Bearbeitungsmaßnahmen
gleich oder unterschiedlich sein. Um zu verhindern, daß das Werkzeug am zu bearbeitenden Gegenstand einen Schaden hervorruft und/oder selbst beschädigt wird, ist es
vorteilhaft, die auf den Arbeitskörper wirksame Rückstellkraft kleiner zu bemessen, als
eine Kraft, die den bzw. die vorgenannten Schaden hervorruft. Bei einem schnittfreudigen
Werkzeug, insbesondere bei einem rotierenden Werkzeug wie Bohrer oder Fräser, ist es
vorteilhaft, die Rückstellkraft kleiner zu bemessen, als eine Kraft, bei der das Werkzeug
beim Vorschub von Hand in das Material des zu bearbeitenden Gegenstandes eindringt und
dadurch zu viel Material und/oder eine zu große Kavität erarbeitet wird. Andererseits ist es
vorteilhaft, die Rückstellkraft kleiner zu bemessen, als eine vom zu bearbeitenden
Gegenstand auf den Arbeitskörper ausgeübte Widerstandskraft, die am Werkzeug einen
Schaden hervorrufen kann, z.B. das Werkzeug verbiegen oder brechen kann.
Bei Werkzeugen, die zur spanabhebenden Entfernung von Karies eingesetzt werden, ist es
vorteilhaft, die Rückstellkraft gleich oder kleiner als die Widerstandskraft zu bemessen,
die bei der Bearbeitung eines Zahns der kariesfreie Schmelz oder insbesondere das
kariesfreie Dentin dem Arbeitskörper entgegensetzt. Dabei liegt der Erfindung die
Kenntnis zugrunde, daß ein kariesinfiziertes Gewebe weicher ist und sich mit einem
geringeren Schnittdruck bearbeiten läßt als ein kariesfreies Gewebe. Wenn deshalb die
Rückstellkraft gleich oder kleiner bemessen ist, als die Widerstandskraft, die beim
Bearbeiten eines kariesfreien Gewebes erforderlich ist, weicht der bewegbare Arbeitsabschnitt oder das bewegbare Werkzeugteil oder das Werkzeug insgesamt unter
dem sich ergebenden Schnittdruck elastisch aus, so daß die vorbeschriebenen Schäden
nicht entstehen können.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eignet sich auch für ein Werkzeug, das eine abrasive
Arbeitsfläche aufweist und durch einen Schwingantrieb angetrieben ist, so daß es im
Funktionsbetrieb flächige oder räumliche Schwingungen mit einer kleinen Amplitude
ausführt. Bei einem solchen Werkzeug besteht die Gefahr, daß dann, wenn der Schnittdruck oder die dadurch hervorgerufene Widerstandskraft des Materials zu groß ist,
die Späne von der Arbeitsfläche nicht abtransportiert werden können und dadurch die
Leistungsfähigkeit des Werkzeugs abnimmt und beeinträchtigt wird. Ist dagegen die
Rückstellkraft so begrenzt, daß der Arbeitsabschnitt oder der Arbeitskörper oder das
Werkzeug insgesamt auszuweichen vermag, bevor eine zu große Widerstandskraft gegen
die Arbeitsfläche wirkt, dann wird die Funktion- und Leistungsfähigkeit des Arbeitskörpers aufrechterhalten, ohne daß der Arzt eine besondere Aufmerksamkeit auf die
Handhabung und die Kraft richten muß, mit der er den Arbeitskörper gegen den zu bearbeitenden Gegenstand drückt. Hierdurch wird auch eine einfachere Handhabung und
eine automatische Anpassung des wirksamen Schnittdruckes erreicht.
Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann die Bewegungsrichtung des bewegbaren
Arbeitsabschnitts des Arbeitskörpers des Werkzeugs bezüglich der Mittelachse des
Schaftfußes des Werkzeugs bzw. der Mittelachse des Instruments unterschiedlich sein, je
nachdem, in welcher Position der Arbeitskörper bzw. sein Arbeitsabschnitt angeordnet ist,
um eine zu bearbeitende Fläche in bestimmter Position zu erreichen. Da diese Positionen
sehr unterschiedlich sein können, insbesondere im Bereich der Zahnreihe bzw. der Zähne
im Mundraum eines Patienten, ist es vorteilhaft, eine solche Ausgestaltung der Halterung
des Arbeitsabschnitts vorzusehen, bei der der Arbeitsabschnitt jeweils in ein und derselben
Bewegungsrichtung oder in unterschiedlichen, z.B. in einem Winkelbereich jeweils
unterschiedlichen Bewegungsrichtungen bewegbar ist. Für bestimmte Bearbeitungen kann
es noch günstiger sein, eine allseitig bewegbare Halterung vorzusehen, so daß wenigstens
der Arbeitsabschnitt des Arbeitskörpers des Werkzeugs oder der Arbeitskörper insgesamt
allseitig bewegbar ist. In vielen Einsatzfällen reicht es jedoch bereits aus, die elastische
Bewegbarkeit in eine Bewegungsrichtung zu beschränken, z.B. bezüglich der Mittelachse
des Instruments oder des Werkzeugschaftfußes axial. Eine allseitige elastische Bewegbarkeit läßt sich in einfacher und vorteilhafter Weise dadurch erreichen, daß der
bewegbare Teil des Werkzeugs oder des Werkzeugs insgesamt an einem allseitig elastisch
verformbaren Halteteil, z.B. aus Kunststoff oder Gummi gehalten wird. Ein solches
elastisch verformbares Teil eignet sich im weiteren auch dazu, eine überdrückbare Klemmoder
Verrastungsvorrichtung zum Halten des Werkzeugteils oder des Werkzeugs insgesamt
zu bilden.
Bei allen erfindungsgemäßen Ausgestaltungen wird durch die elastische Bewegbarkeit oder
Nachgiebigkeit wenigstens des Arbeitsabschnitts des Arbeitskörpers des Werkzeugs eine
Begrenzung des Arbeitsdruckes erreicht, wodurch der zu bearbeitende Gegenstand und/oder der Arbeitsabschnitt bzw. das Werkzeug geschützt werden. Der elastisch
bewegbare Arbeitsabschnitt oder der Arbeitskörper insgesamt kann dabei quaderförmig
bzw. prismatisch oder zylinderförmig oder kugelförmig oder auch doppelkugelförmig
ausgebildet sein. Auch nicht-rotationssymmetrische Arbeitskörper oder Arbeitsansätze wie
z.B. „gebogene Kantenformen", mit denen unter sich gehende Zahnbereiche erreichbar
sind, können ausgebildet sein.
Die Elastizität der elastischen Rückstellkraft kann je nach Einsatzfall unterschiedlich sein.
Bei Versuchen hat sich eine hartelastische Rückstellkraft als vorteilhaft erwiesen.
Es ist im übrigen vorteilhaft, eine Halterung für den erfindungsgemäßen Arbeitsabschnitt
oder für den Arbeitskörper oder für das Werkzeug insgesamt vorzusehen, die hinsichtlich
der Größe der Rückstellkraft einstellbar ist, so daß unterschiedlich große Rückstellkräfte
ausgewählt und eingestellt werden können. Eine einfache Vorrichtung hierfür kann
dadurch gebildet sein, daß die Vorspannung der elastischen Rückstellkraft vergrößerbar
und verringerbar ist und somit einstellbar ist. Hierzu kann ein Einstellmechanismus am
erfindungsgemäßen Werkzeug oder Instrument mit einer Einstellschraube dienen, die
gegen ein die elastische Rückstellkraft erzeugendes Federelement spannbar ist und dadurch
die Größe der Federkraft verändert.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eignet sich auch sehr vorteilhaft für kleine
Werkzeuge, die aufgrund vorhandener kleiner Querschnitte des Arbeitskörpers oder des
Schaftes zum Brechen oder zum Biegen neigen.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung bildet ein Dämpfungsmittel, das die bei der
Bearbeitung auftretenden Belastungen auf den zu bearbeitenden Gegenstand oder auf das
Werkzeug dämpft. Bezüglich des Handstücks kann das Dämpfungsmittel in der Antriebsverbindung für das Werkzeug angeordnet sein. Bezüglich des Werkzeugs ist das
Dämpfungsmittel zwischen dem einen Bearbeitungsabschnitt bildenden Arbeitskörper und
dem Werkzeugschaft angeordnet.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Werkzeug mit einem bezüglich seiner
Längsmittelachse vorzugsweise rotationssymmetrischen Arbeitskörper, z.B. mit einem
quaderförmigen oder prismatischen oder zylindrischen oder kugelförmigen Arbeitskörper,
insbesondere einen sogenannten Rosenbohrer, das sich vorteilhaft zur Bearbeitung von
Gewebe des menschlichen oder tierischen Körpers bei einem Schwingantrieb eignet. Es
handelt sich um ein an sich bekanntes Werkzeug, das bisher zur spanabhebenden Bearbeitung von Gewebe im rotierenden Funktionsbetrieb eingesetzt wird. Es hat sich
gezeigt, daß sich dieses Werkzeug auch im Schwingbetrieb hervorragend eignet und eine
handhabungsgünstige Führung des Werkzeugs im Funktionsbetrieb ermöglicht, sowie im
weiteren in einfacher Weise zu unzugänglichen Stellen führbar ist, insbesondere dann,
wenn der Schaft des Werkzeugs von einer Geraden abweicht und in einer einfachen oder
mehrfach abgewinkelten oder entsprechend gebogen verlaufenden Position angeordnet ist.
Bei einem Rotationsantrieb ist das Werkzeug auf eine Bauweise eingeschränkt, bei der der
Arbeitskörper sich in der Längsmittelachse des Werkzeugs befindet, da andernfalls das
Werkzeug nicht rotations fähig sein würde. Aber auch bei einer Anordnung des
Arbeitskörpers in der Längsmittelachse ist ein solches Werkzeug dadurch beeinträchtigt,
daß es insbesondere im Bereich der freien Stirnfläche im Zentrum seiner Arbeitsfläche eine
kleinere Drehgeschwindigkeit oder Winkelgeschwindigkeit ausführt und deshalb auch die
Leistung des Arbeitskörpers in seinem Zentrum beeinträchtigt ist. Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist diese Leistungsbeeinträchtigung dagegen nicht
vorhanden, weil die Schwingungsamplituden bei einem rotationssymmetrischen Werkzeug
sowohl im Zentrum als auch an der Peripherie des Arbeitskörpers gleich groß sind.
Ein durch einen Schwingantrieb angetriebenes erfindungsgemäßes Werkzeug ist nicht auf
eine rotationssymmetrische Bauform eingeschränkt. Der Arbeitskörper kann an einem
einfach oder mehrfach abgewinkelten oder entsprechend bogenförmig verlaufenden Schaft
angeordnet sein, ohne daß die Abtragsleistung beeinträchtigt wird. Eine solche Bauform ist
bei einem durch einen Rotationsantrieb angetriebenen Werkzeug nicht möglich. Ferner ist
das erfindungsgemäße Werkzeug dadurch, daß sein Schaft einfach oder mehrfach winkelförmig oder kontrawinkelförmig oder entsprechend gebogen verlaufen kann, auch
an unzugänglichen Arbeitsstellen einsetzbar, was insbesondere im Mundraum von Vorteil
ist, weil in einem Mundraum eine Ausgangsposition für das Werkzeug durch die Mundöffnung vorgegeben ist.
Ein rotationssymmetrischer Arbeitskörper führt darüber hinaus zu dem Vorteil, daß bei
einer Drehung des Arbeitskörpers um seine Mittelachse, z. B. bei einer Drehung in eine
andere Arbeitsstellung, die Form der wirksamen Arbeitsfläche gleich bleibt. Besonders
vorteilhaft ist eine kugelförmige Form des Arbeitskörpers, weil die Form der wirksamen
Arbeitsfläche bei allen möglichen Drehverstellungen bzw. Arbeitsstellungen gleich bleibt,
die der behandelnde Arzt oft durchführen kann oder muß. Nicht-rotationssymmetrische
Arbeitskörper mit entsprechenden Eigenschaften sind z.B. aus der Längsachse abgebogene
oder versetzte keulenförmige Instrumente.
Mit einem Werkzeug, das einen bezüglich seines Werkzeugschaftes verdickten
Arbeitskörper aufweist, kann eine hinterschnittene Kavität dadurch ausgearbeitet werden,
daß das Werkzeug zunächst durch die Öffnung in eine Kavität, wie z.B. durch Karies
entstanden ist, eingeführt und dann seitlich versetzt wird, so daß der verdickte Arbeitskopf
den Öffnungrand der Kavität hintergreift. Beim Vorhandensein solcher Kavitäten ist man
bestrebt, die hinterschnittene Form zu belassen und den verjüngten Öffnungsrand nicht zu
entfernen, um soviel wie möglich Zahnsubstanz zu erhalten. Es ist jedoch in vielen Fällen
erforderlich, die Fläche der Kavität nicht nur in ihrem hinterschnittenen Bereich sondern
auch im Bereich der Kavitätöffnung spanabhebend zu bearbeiten, z.B. um Karies zu
entfernen oder eine bestimmte Form zu erhalten. Diese spanabhebende Flächenbearbeitung
erfolgt mit dem Arbeitskörper des Werkzeugs. Dies ist nachteilig, weil der verdickte
Arbeitskörper eine bestimmte Formgröße vorgibt und deshalb kleinere Formveränderungen
im Bereich der Kavitätsöffnung nicht ausgeführt werden können. Außerdem ist eine solche
spanabhebende Bearbeitung zeitaufwenig.
Der Erfindung liegt im weiteren die Aufgabe zugrunde, ein Instrument der im Oberbegriff
des Anspruchs 22 beschriebenen Art so auszugestalten, daß eine hinterschnittene Kavität
besser und leistungsfähiger bearbeitet werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 22 gelöst. Bei dieser
Ausgestaltung, die sowohl ein Instrument mit einem Werkzeug oder ein Werkzeug als
Einzelteil betrifft, ist der Werkzeugschaft in einem den Arbeitskörper benachbarten
Bereich seiner Mantelfläche abrasiv ausgebildet. Hierdurch steht am Werkzeug ein
zusätzlicher abrasiver Arbeitsflächenbereich zur Verfügung, der in der Arbeitsstellung des
Werkzeugs dem Öffnungsrand gegenüberliegt und an einem Teilbereich des Werkzeugs
angeordnet ist, der im Querschnitt kleiner bemessen ist, als der kopfförmig verdickte
Arbeitskörper und deshalb mit diesem zusätzlichen Arbeitsflächenbereich Ausarbeitungen
kleinerer Form durchgeführt werden können. Außerdem ist es möglich, beide Arbeitsflächenabschnitte gleichzeitig zu gebrauchen und mit dem kopfförmig verdickten
Arbeitskörper den hinterschnittenen Bereich der Kavität und mit dem abrasiven Arbeitsflächenbereich am Werkzeugschaft den Öffnungsrand gleichzeitig spanabhebend zu
bearbeiten.
Dabei ist es im weiteren vorteilhaft, den zusätzlichen Arbeitsflächenabschnitt am
Werkzeugschaft an die Arbeitsfläche des Arbeitskörpers anzuschließen, so daß ein in
achsialer Richtung und vorzugsweise auch in Umfangsrichtung durchgehender
Gesamtarbeitsflächenbereich vorhanden ist.
Die Abrasivität der Arbeitsfläche am Arbeitskörper und des Arbeitsflächenabschnitts am
Werkzeugschaft kann durch längs und/oder quer verlaufende Schneiden gebildet sein, wie
es bei sogenannten Rosenbohrern an sich üblich ist, oder sie kann auch eine durch Vielzahl
punktförmiger Schneiden gebildet sein, die auf der jeweiligen Arbeitsfläche dicht verteilt
angeordnet sind, wie es bereits beschrieben worden ist. Es ist im Rahmen der Erfindung
auch möglich, einen dieser Arbeitsflächenbereiche mit kantenförmigen Schneiden und den
anderen Arbeitsflächenbereich mit punktförmigen Schneiden auszustatten. Vorzugsweise
sind im Bereich des Arbeitskörpers kantenförmige Schneiden und im Bereich des
zusätzlichen Arbeitsflächenabschnitts punktförmige Schneiden vorgesehen, insbesondere
eine sogenannte Diamantisierung.
In den Unteransprüchen sind Merkmale enthalten, die zu einfachen, kleinen und
kostengünstig herstellbaren sowie gut und sicher funktionierenden Bauweisen sind, die
Zugänglichkeit zur Bearbeitungsstelle weiter verbessern und auch zu einer einfachen und
die erfindungsgemäße Bewegbarkeit ermöglichenden Halterung des Arbeitsabschnitts oder
eines Teils des Werkzeugs oder des Werkzeugs insgesamt ermöglichen.
Nachfolgend werden die Erfindung und weitere durch sie erzielbare Vorteile anhand von
vorteilhaften Ausführungsbeispielen und vereinfachten Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes medizinisches oder dentales Instrument zur
spanabhebenden Bearbeitung von Gewebe des menschlichen oder tierischen
Körpers, insbesondere eines Zahns, in der Seitenansicht; Fig. 2 das Instrument nach Fig. 1 in abgewandelter Ausgestaltung;
Fig. 3 den vorderen Endbereich des Instruments in weiter abgewandelter
Ausgestaltung in der Seitenansicht;
Fig. 4 den vorderen Endabschnitt des Instruments in weiter abgewandelter
Fig. 4 den vorderen Endabschnitt des Instruments in weiter abgewandelter
Ausgestaltung;
Fig. 5 den vorderen Endabschnitt des Instruments in weiter abgewandelter
Ausgestaltung;
Fig. 6 einen Arbeitskörper eines Werkzeugs des Instruments in abgewandelter
Ausgestaltung;
Fig. 7 einen Arbeitskörper des Werkzeugs des Instruments in weiter abgewandelter
Fig. 7 einen Arbeitskörper des Werkzeugs des Instruments in weiter abgewandelter
Ausgestaltung;
Fig. 8 ein Wekzeug, insbesondere für ein Instrument nach Fig. 1 oder 2, in
Fig. 8 ein Wekzeug, insbesondere für ein Instrument nach Fig. 1 oder 2, in
abgewandelter Ausgestaltung;
Fig. 9 die in Fig. 8 mit X gekennzeichnete Einzelheit in vergrößerter Darstellung
Fig. 9 die in Fig. 8 mit X gekennzeichnete Einzelheit in vergrößerter Darstellung
im Längsschnitt;
Fig. 10
und 11 erfindungsgemäße Werkzeuge in unterschiedlichen Formen, insbesondere
Fig. 10
und 11 erfindungsgemäße Werkzeuge in unterschiedlichen Formen, insbesondere
für erfindungsgemäßes ein Instrument;
Fig. 12 das Werkzeug nach Fig. 11 in einer Arbeitsstellung in einer der
Fig. 12 das Werkzeug nach Fig. 11 in einer Arbeitsstellung in einer der
Mundöffnung zugewandten Zahnseite;
Fig. 13 ein erfindungsgemäßes Werkzeug in abgewandelter Ausgestaltung,
insbesondere für ein erfindungsgemäßes Instrument; Fig. 14 das Werkzeug nach Fig. 13 in einer Arbeitsstellung in einer der
Mundöffnung abgewandten Zahnseite;
Fig. 15
Fig. 15
bis 17 erfindungsgemäße Werkzeuge in unterschiedlichen Formen,
insbesondere für ein erfindungsgemäßes Instrument; Fig. 18 ein erfindungsgemäßes Werkzeug in weiter abgewandelter Ausgestaltung,
insbesondere für ein erfindungsgemäßes Instrument; Fig. 19 das Werkzeug nach Fig. 18 in abgewandelter Ausgestaltung;
Fig. 20 das Werkzeug nach Fig. 18 und im vorderen Endbereich eines insbesondere erfindungsgemäßen Instruments in der Seitenansicht, teilweise geschnitten;
Fig. 21 ein Werkzeug nach Fig. 18 im vorderen Endbereich eines insbesondere
erfindungsgemäßen Instruments in abgewandelter Ausgestaltung;
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Fig. 22 den vorderen Bereich des Instruments nach Fig. 21 in weiter abgewandelter
Ausgestaltung;
Fig. 23 ein erfindungsgemäßes Werkzeug in weiter abgewandelter Ausgestaltung,
Fig. 23 ein erfindungsgemäßes Werkzeug in weiter abgewandelter Ausgestaltung,
insbesondere für ein erfindungsgemäßes Instrument; Fig. 24 das Werkzeug nach Fig. 23 in einer Arbeitsstellung in einer Kavität eines
Zahns;
Fig. 25 ein erfindungsgemäßes Werkzeug in weiter abgewandelter Ausgestaltung,
Fig. 25 ein erfindungsgemäßes Werkzeug in weiter abgewandelter Ausgestaltung,
insbesondere für ein erfindungsgemäßes Instrument, in einer Arbeitsstellung
in einer Kavität eines Zahns;
Fig. 26 ein erfindungsgemäßes Werkzeug in weiter abgewandelter Ausgestaltung,
Fig. 26 ein erfindungsgemäßes Werkzeug in weiter abgewandelter Ausgestaltung,
insbesondere für ein erfindungsgemäßes Instrument, in einer Arbeitsstellung
in einer Kavität eines Zahns.
Das in Fig. 1 allgemein mit 1 bezeichnete Instrument eignet sich insbesondere für
Knochen-, Zahn- und Kieferbearbeitungen. Die Hauptelemente des Instruments 1 sind ein
längliches bzw. stabförmiges Handstück 2 mit einem Handstückschaft 3, der z.B. von
dessen vorderem Ende absteht, in dessen freien Endbereich eine Haltevorrichtung 4
angeordnet ist, in der ein Werkzeug 5 mit einem Werkzeugschaft 5a und einem davon
abstehenden Arbeitskörper 5b lösbar gehalten ist, ein Vibrationsantrieb 6 für den
Handstückschaft 3, der im Handstück 2 angeordnet ist, und vorzugsweise auch eine
elektronische Steuereinrichtung zur Vergrößerung oder Verringerung der Antriebsleistung,
wobei die Steuereinrichtung im Instrument 1 bzw. Handstück 2 oder auch entfernt davon,
z.B. an einem nicht dargestellten Steuergerät oder einem Fußschalter angeordnet sein
kann. Vorzugsweise ist zur Einstellung der gewünschten Antriebsleistung ein allgemein
mit 8 bezeichnetes Einstellglied vorgesehen, das bei der vorliegenden Ausgestaltung an der
Mantelfläche des Handstücks 2 angeordnet ist und dort verschiebbar gelagert ist, jedoch
auch vom Handstück 2 oder Instrument 1 entfernt angeordnet sein kann.
Das Instrument 1 ist durch eine andeutungsweise dargestellte flexible Versorgungsleitung 9
mit einem flexiblen Versorgungsschlauch mit dem Steuergerät verbunden, wobei in oder
an der Versorgungsleitung 9 eine oder mehrere Medienleitungen 7 zur Versorgung des
Instruments 1 mit Energie und Behandlungs- und/oder Bearbeitungsmedien verlaufen.
Bei der vorliegenden Ausgestaltung besteht das Instrument 1 aus dem ein vorderes
Instrumententeil bildenden Handstück 2 und einem ein hinteres Instrumententeil bildendes
Anschlußstück 11, das an seinem hinteren Ende mit der flexiblen Versorgungsleitung 9
verbunden ist und durch eine Schnellschlußkupplung 12, insbesondere eine Steck- oder
eine Schraubkupplung, mit dem Handstück 2 lösbar verbunden ist. Bei der
Schnellschlußkupplung 12 handelt es sich vorzugsweise um eine solche, die im
gekuppelten Zustand ein Drehen des Handstücks 2 um seine Längsmittelachse 2a und dabei
den Durchgang des oder der vorhandenen Medien gewährleistet. Bei der vorliegenden
Ausgestaltung ist eine Steckkupplung mit einem zylindrischen oder stufenzylindrischen
Kupplungszapfen 12a und eine ihn drehbar aufnehmende Kupplungsausnehmung 12b vorgesehen, wobei beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der Kupplungszapfen 12a vom
Anschlußstück 11 nach vorne absteht und die Kupplungsausnehmung 12b nach hinten aus
dem Handstück 2 ausmündet. Durch eine ansich bekannte lösbare, insbesondere manuell
überdrückbare elastische Sicherungsvorrichtung 14 ist im gekuppelten Zustand ein
unbeabsichtigtes Lösen der Steckkupplung verhindert. Für einen Trennvorgang läßt sich
die mit einem elastisch vorgespannten Sicherungselement wirksame Sicherungsvorrichtung
14 handhabungsfreundlich überdrucken und lösen.
Der Handstückschaft 3 ist im Handstück 2 allseitig elastisch schwingbar gelagert. Hierzu
können elastisch nachgiebige bzw. kompremierbare Lagerteile, z.B. Lagerringe, dienen,
von denen zwei in einem axialen Abstand voneinander angeordnet und andeutungsweise
dargestellt sind. Das eine Lagerteil 15 kann radial elastisch nachgiebig sein, während das
vorzugsweise vordere Lagerteil 16 radial und axial nachgiebig ist. Aufgrund der elastisch
nachgiebigen Ausbildung wird der Handstückschaft 3 durch die Elastizität der Lagerteile
15, 16 im Ruhezustand in eine Vibrations-Mittelstellung zurückgestellt. Der Schwingungserzeuger bzw. Vibrationsantrieb 6 erzeugt hochfrequente kurzhubige
Schwingungen im Sinne einer Vibration mit einer vorzugsweise im Schall- oder Ultraschallbereich liegenden Frequenz, wobei die Schwingungen bzw. Amplituden z.B.
quer und/oder längs des Handstückschaftes 3 linear gerichtet sein können oder ellipsen-
oder kreisförmig umlaufend sein können und zwar jeweils in einer Ebene oder ihre
Richtung wechselnd räumlich verlaufen können. Räumlich umlaufende Schwingungen haben sich als vorteilhaft erwiesen. Aufgrund der radialen und axialen elastisch
nachgiebigen Lagerung des Handstückschaftes 3 stellen sich im Funktionsbetrieb räumliche
Schwingungen ein, so daß das Werkzeug 5 in allen Richtungen abrasiv wirksam ist. Die
jeweilige Wirkrichtung des Werkzeugs 5, in der sich letzteres in das zu bearbeitende
Material einsenkt, ist quer, vorzugsweise rechtwinklig, zur abrasiven Arbeitsfläche 5c des
Werkzeugs 5 gerichtet.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Vibrationsantrieb eine Frequenz von
etwa 4 kHz bis 8 kHz, vorzugsweise etwa 6 kHz, auf, wobei sich im Bereich des Werkzeugs 5 eine Amplitude der vorzugsweise räumlichen Schwingungen von etwa 0,05
mm bis 0,2 mm, insbesondere etwa 0,1 mm, ergibt. Dabei kann die Steuereinrichtung so
ausgebildet sein, die sie eine Einstellung der Schwingungsleistung im vorgenannten
Bereich oder auch eine Einstellung über diesen Bereich hinaus ermöglicht, so daß
gegebenenfalls auch beträchtlich größere Amplituden einstellbar sein können.
Das erfindungsgemäße Instrument 1 eignet sich deshalb besonders gut für unterschiedliche
Werkzeuge 5, die als Werkzeug-Sortiment zugeordnet sein können und sich aufgrund
unterschiedlicher Form und/oder Größe und/oder Zweckbestimmung voneinander unterscheiden.
Die Haltevorrichtung 4 weist ein Steckloch 17 im Handstückschaft 3 für den vorzugsweise
zylindrischen Werkzeugschaft 5a auf und eine Fixiervorrichtung 18 für den Werkzeugschaft 5a, die ihn im Steckloch 17 sichert und starr oder so elastisch nachgiebig
sein kann, daß bei Überschreitung einer am Werkzeug 5 in Umfangsrichtung und/oder
axial wirksamen Belastungskraft die Fixiervorrichtung 18 selbsttätig nachgibt, wodurch
eine Beschädigung oder ein Abbrechen des Werkzeugs 5 vermieden wird. Aus Vereinfachungsgründen ist bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen die
Fixiervorrichtung 18 als Pfeil dargestellt. Es kann sich um eine in den Handstückschaft 3
radial eingeschraubte Klemmschraube oder eine elastisch vorgespannte Rundung handeln,
die jeweils in eine Kalotte (nicht dargestellt) im Werkzeugschaft 5a einfassen.
Die Haltevorrichtung 4 bildet eine lösbare Befestigungsvorrichtung für das Werkzeug 5.
Da die Befestigung jedoch starr oder elastisch nachgiebig oder durch manuelle Einschuboder
Auszugkräfte überdrückbar sein kann, wird die Befestigungsvorrichtung mit Haltevorrichtung 4 bezeichnet.
Der im Querschnitt vorzugsweise runde und insbesondere axial vom Handstück 2
abstehende Handstückschaft 3 kann sich gemäß Fig. 1 gerade erstrecken oder in seinem
vorderen Endbereich abgewinkelt sein, z.B. um einen Winkel W von etwa 5 bis 60°,
insbesondere etwa 15°. Das Steckloch 17 kann sich axial (Fig. 1) oder quer, insbesondere
rechtwinklig (Fig.2), im Handstückschaft 3 befinden, wobei der Arbeiskörper 5b in der
Handstückachse 2a, z.B. (Fig. 1) oder davon quer, versetzt, z.B. (Fig. 2) angeordnet sein
kann.
Bereits die vorbeschriebenen Ausgestaltungen des Handstückschafts 2 und/oder des
Werkzeugs 5 ermöglichen eine Vielzahl von Werkzeugstellungen bezüglich des Instruments 1 bzw. des Handstückschafts 3, so daß auch in schwierigen
Bearbeitungsstellungen am zu bearbeitenden Körper, z.B. im Mundraum, eine gute Zugänglichkeit gewährleistet ist.
Das Werkzeug 5 kann um die Längsmittelachse des Werkzeugschaftes 5a in Stufen oder
stufenlos drehbar und einstellbar in der Haltevorrichtung 4 positionierbar sein. Hierdurch
wird das Instrument 1 oder das Werkzeug 5 hinsichtlich der Eignung für unzugängliche
Bearbeitungsstellen weiter verbessert. Außerdem eignet sich ein und dasselbe Instrument 1
für Werkzeuge 5, die sich eine unterschiedlichen Größe und/oder Form und/oder Abrasivität der Arbeitsfläche 5c, z.B. grob und fein oder grob oder mittel und fein,
voneinander unterscheiden und ein Werkzeug-Set, bilden, mit dem das Instrument ausrüstbar ist.
Bei der Ausgestaltung nach Fig. 1 ist der Werkzeugschaft 5a bogenförmig oder
knickförmig seitlich ausgeformt, wobei die den Winkel der Ausbiegung oder den Knick
bildenden Schenkel gleich oder unterschiedlich sein können. Der Winkel Wl zwischen den
Schenkeln kann etwa 60 bis 120°, insbesondere etwa 90°, betragen.
Bei der Ausgestaltung nach Fig. 2 kann der von den Schaftschenkeln eingeschlossene
Winkel W2 ein rechter Winkel sein oder größer oder kleiner bemessen sein, z.B. im
Winkelbereich von etwa 60 bis 120°.
Beim erfindungsgemäßen Instrument 1 ist wenigstens ein Arbeitsabschnitt des
Arbeitskörpers 5b des Werkzeugs 5 quer zu seiner Arbeitsfläche 5c gegen eine elastische
Rückstellkraft F bewegbar oder nachgiebig angeordnet. Hierzu werden mehrere Ausführungsbeispiele beschrieben, deren Merkmale nicht auf das jeweilige
Ausführungsbeispiel beschränkt sind sondern wechselseitig mit den anderen Ausführungsbeispielen kombiniert werden können. Die erfindungsgemäße elastische
Verstellbarkeit oder elastische Nachgiebigkeit wenigstens eines Arbeitsabschnitts des
Werkzeugs 5 ist durch eine elastische Verbindungsvorrichtung gewährleistet, die allgemein
mit 21 bezeichnet ist, wobei sie in die Haltevorrichtung 4 integriert sein kann, also
zwischen dem Werkzeug 5 und dem Handstück 2 angeordnet sein kann (Fig. 1) oder zwischen zwei Werkzeugschaftteilen 5d, 5e angeordnet sein kann (Fig. 2) oder zwischen
einem Arbeitsabschnitt 5f und dem übrigen Teil des Arbeitskörpers 5b angeordnet sein
kann (Fig. 23, 24). Dabei kann die Richtung R der elastischen Bewegbarkeit oder die
elastische Nachgiebigkeit jeweils in einer oder in mehreren Richtungen, z.B. in der
Längsrichtung des Werkzeugschaftes 5a oder des Handstückschaftes 3, z.B. im Sinne einer
Teleskopierbarkeit, oder quer dazu oder allseitig, d.h. räumlich, verlaufen.
Bei der Ausgestaltung nach Fig. 1 ist die Verbindungsvorrichtung 21 in die
Haltevorrichtung 4 integriert, wobei eine elastische Bewegbarkeit in einer Richtung,
nämlich in der Längsrichtung des Handstücks 2 vorgesehen ist. Die elastische
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Verbindungsvorrichtung 21 kann durch eine Feder 22, z.B. eine Wendelfeder, gebildet
sein, die im Steckloch 17 zwischen dem Werkzeugschaft 5a und dem Handstückschaft 3
angeordnet ist, wodurch eine elastische Bewegbarkeit für das Werkzeug 5 in axialer
Richtung auf das Handstück 2 hin gegeben ist. Dies kann dadurch gewährleistet sein, daß
der Handstückschaft 5a im Steckloch 17 längs verschiebbar und vorzugsweise durch eine
Drehsicherung drehgesichert aufgenommen ist. Zur Sicherung des Werkzeugschaftes 5a
gegen ein unbeabsichtigtes Herausziehen aus dem Steckloch 17 kann der hier begrenzt
beweglichen Fixiervorrichtung 18 eine Sicherungsvorrichtung, z.B. ein Anschlag, vorgesehen sein.
Bei der Ausgestaltung nach Fig. 2, bei der gleiche oder vergleichbare Teile mit den
gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist die elastische Verbindungsvorrichtung 21 durch
ein elastisch verformbares Verbindungselement 23 gebildet, das die Werkzeugschaftteile
5d, 5e miteinander verbindet, so daß der Werkzeugschaftteil 5e relativ zum Werkzeugschaftteil 5d elastisch bewegbar ist. Das elastische Verbindungselement 23 kann
z.B durch einen dritten Werkzeugschaftabschnitt aus elastisch verformbaren Material, z.B.
Gummi oder Kunststoff, gebildet sein, das mit den Werkzeugschaftteilen 5ad, 5ae verbunden, z.B. verklebt ist. Bei einer solchen Ausgestaltung ist der Werkzeugschaftteil 5e
relativ zum Werkzeugschaftteil 5d allseitig schwenkbar und gegebenenfalls in der
Längsrichtung des Werkzeugschaftes 5 gegen eine elastische Rückstellkraft F bewegbar
und zwar in beide Längsrichtungen des Werkzeugschaftteiles 5d.
Außerdem ist bei der Ausgestaltung nach Fig. 2 das Steckloch 17 quer, hier z.B.
rechtwinklig, zur Längsachse 3a des Handstückschaftes 3 gerichtet, wobei sich der
Werkzeugschaft 5a gerade oder abgewinkelt oder abgebogen erstrecken kann, s. Winkel
W2.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, bei dem gleiche oder vergleichbare Teile ebenfalls
mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist die Verbindungsvorrichtung 21 zwar
ebenfalls zwischen dem Werkzeug 5 und dem Handstückschaft 3 angeordnet, wobei sie
eine relative Bewegbarkeit des Werkzeugs 5 in der Längsrichtung des Handstückschaftes 3
ermöglicht, jedoch ist der Handstückschaft 3 um den Winkel W abgewinkelt, so daß die
Bewegungsrichtung einen spitzen Winkel mit der Längsrichtung des Handstücks 2 einschließt. Bei dieser Ausgestaltung ist ein Steckloch 17 im Handstückschaft 3
angeordnet, wobei der Werkzeugschaft 5a im hier axialen Steckloch 17 verschiebbar
gelagert ist und zwischen dem Werkzeugschaft 5a und dem Handstückschaft 3 eine Feder
22 angeordnet ist. Die Feder 22 kann so am Handstückschaft 3 abgestützt sein und am
Werkzeugschaft 5a angreifen, daß die elastische Rückstellkraft F in die Einschubrichtung
oder in die Ausschubrichtung gerichtet ist. Bei der Ausgestaltung nach Fig. 3 ist
beispielhaft eine Anordnung vorgesehen, bei der die Feder 22 mit ihrem vorderen Ende an
einem Anschlag 17a eines stufenförmigen Stecklochs 17 abgestützt ist und mit ihrem
hinteren Ende gegen einen zweiten Anschlag 17b am Werkzeugschaft 5a, z.B. an einem
sogenannter Seegerring, angreift und das Werkzeug 5 in die Einschubrichtung vorspannt.
Bei dieser Ausgestaltung ist das Werkzeug 5 in die Ausschubrichtung elastsich nachgiebig.
Dies ist insbesondere bei einem Werkzeug 5 mit einem kopfförmig verdickten Arbeitskörper 5b von Bedeutung. Bei dieser Ausgestaltung ist die durch die Federkraft
begrenzte, am zu bearbeitenden Gegenstand wirksame Andruckkraft nach hinten bzw. in
der Längsrichtung des Werkzeugschafts 3 in Richtung auf das Handstück 2 gerichtet. Es ist
im Rahmen der Erfindung auch möglich, den Anschlag gemäß Fig. 1 oder den Anschlag
17b am Werkzeugschaft 5a zwischen zwei beiderseits am Handstückschaft 3 abgestützten
Federn 17 anzuordnen, so daß das Werkzeug 5 mittenzentriert in beide Längsrichtungen
des Werkzeugschafts 3 elastisch nachgiebig ist und somit auch die elastische Rückstellkraft
F in beide Längsrichtungen des Werkzeugschafts 3 wirksam ist. Dies ist durch einen die
Rückstellkraft F verdeutlichenden Doppelpfeil veranschaulicht.
Bei den Ausgestaltungen nach den Fig. 4 und 5 weist die elastische
Verbindungsvorrichtung 21 ein elastisch verformbares Verbindungselement 24 auf, das
den Handstückschaft 3 mit dem Werkzeugschaft 5a verbindet, so das letzterer gegen eine
Rückstellkraft elastisch bewegbar bzw. nachgiebig am Werkzeugschaft 3 gelagert ist. Das
Verbindungselement 24 weist im wesentlichen die Form einer vorzugsweise runden Hülse
24a auf, die in ein Aufnahmeloch 25 des Handstückschafts 3 eingesetzt ist und bei der
Ausgestaltung gemäß Fig. 4 und 5 darin fixiert ist, z.B. durch Pressitz oder Kleben. Bei
dieser Ausgestaltung bildet die Hülse 24a das Steckloch 17, in das der Werkzeugschaft 5a
einsteckbar und elastisch bewegbar bzw. nachgiebig gehalten ist. Die axiale Halterung
kann durch wenigstens einen radialen Vorsprung 26 oder wenigstens eine radiale Ausnehmung 27 am Werkzeugschaft 5a gebildet sein, wobei der radiale Vorsprung 26 sich
elastisch in die Wandung der Hülse 24a hineindrückt oder der Werkstoff der Hülse 24a
elastisch in die radiale Ausnehmung 27 hineindrückt. Um das Ein- und Ausschieben des
Werkzeugschafts 5a zu erleichtern, ist der wenigstens eine Vorsprung 26 und die
wenigstens eine Ausnehmung 27 vorzugsweise gerundet. Es ist außerdem vorteilhaft, wenn
der Vorsprung 26 oder die Ausnehmung 27 sich ringförmig auf dem gesamten Umfang des
Werkzeugschaftes 5a erstrecken. Es können auch wenigstens zwei Vorsprünge 26 oder
Ausnehmungen 27 axial hintereinander angeordnet sein. Bei der Ausgestaltung nach Fig. 4
ist der wenigstens eine Vorsprung 26 durch eine kugelförmige Verdickung gebildet. Bei
der Ausgestaltung nach Fig. 5 ist die wenigstens eine Ausnehmung 27 durch eine Ringnut
gebildet.
Die Hülse 24a kann an ihrem vorderen Rand einen Flansch 24b aufweisen, mit dem sie am
vorderen Ende des Handstückschafts 3 anliegt. An ihrem hinteren Ende kann die Anschlußhülse 24a einen Hülsenboden 24c aufweisen, an dem der Werkzeugschaft 5a
anliegen kann. Der Umfangsrand am freien Ende des Werkzeugschafts 5a ist vorzugsweise
gerundet, um das Einschieben in die Hülse 24a zu erleichtern. Bei der Ausgestaltung nach
Fig. 4 kann die Querschnittsgröße des Stecklochs 17 der Querschnittsgröße des Werkzeugschaftes 5a entsprechen. Bei der Ausgestaltung nach Fig. 5 kann die
Querschnittsgröße des Stecklochs 17 kleiner bemessen sein als die Querschnittsgröße des
Werkzeugschafts 5a, so daß das Material der Hülse 24a sich in die wenigstens eine
Ausnehmung 27 hineindrückt, oder die Hülse 24a kann im Bereich der Ausnehmung 27
jeweils einen vorzugsweise gerundeten Vorsprung 28 aufweisen, der in die Ausnehmung
27 hineinfedert, wobei die Querschnittsgröße des Stecklochs 17 der Querschnittsgröße des
Werkzeugschafts 5a entsprechen kann.
Bei diesen Ausführungsbeispielen ist das Werkzeug 5 aufgrund der Elastizität der Hülse
24a allseitig gegen die elastische Rückstellkraft F bewegbar oder nachgiebig, was wie
bereits nach der Ausgestaltung nach Fig. 2 durch einen Kreuz-Doppelpfeil verdeutlicht ist.
Wie bereits erwähnt, kann der Arbeitskörper 5b bezüglich seiner Mittelachse quaderförmig
bzw. prismatisch oder zylindrisch oder räumlich gerundet, z.B. kugelförmig, geformt sein.
Grundsätzlich kann der Arbeitskörper 5b im Rahmen der Erfindung auch eine andere Form
aufweisen. Es ist eine um seine Längsachse rotationssymmetrische Form des Arbeitskörpers 5b besonders vorteilhaft, weil der Behandler während der Behandlung
unterschiedliche Drehstellungen um die Längsmittelachse des Arbeitskörpers 5b einnehmen
kann, z.B. aus Gründen bequemerer Handhabung, ohne das Zwängungen im Bereich einer
bereits teilweise eingeformten Kavität entstehen. Bei einem kugelförmigen Arbeitskörper
5b ist dieser vorgenannte Freiheitsgrad in vorteilhafter Weise in alle Bewegungsrichtungen, d.h. räumlich, gerichtet.
Die abrasive Arbeitsfläche 5c am Arbeitskörper 5b ist mit einer Vielzahl punktförmiger
oder kantenförmiger Schneiden besetzt, die auf der jeweiligen Arbeitsfläche verteilt
angeordnet sind. Hierbei kann es sich um geometrisch bestimmte oder unbestimmte Schneiden handeln. Es haben sich harte adhärente Körner, insbesondere aus Diamant,
Feldspat oder Keramik als vorteilhaft erwiesen. Der Abstand der Schneiden voneinander
kann gleich oder kleiner oder vorzugsweise größer als die Amplitude der Vibrationsbewegungen bemessen sein. Hierdurch erweist sich die Arbeitsfläche 5c im
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Vibrations- bzw. Schwingbetrieb als abrasiv wirksame Fläche, die einen zu bearbeitenden
Gegenstand, z.B. einen Knochen, ein Modell oder einen Zahn, spanabhebend bearbeitet.
Der Arbeitskörper 5b ist bezüglich des Werkzeugschaftes 5a vorzugsweise kopfförmig
verdickt. Ein um seine Mittelachse rotationssymmetrisch geformter Arbeitskörper 5b kann
kugelförmig gemäß Fig. 3 bis 5 und 7 oder - in der Seitenansicht gesehen - in seiner
Längsrichtung eiförmig oder gemäß Fig. 6 ellipsen- oder birnenförmig geformt sein.
Der Arbeitskörper 5b kann durch einen an sich als Rotations-Bohr- und Fräswerkzeug
bekannten „Rosenbohrer" gebildet sein, der eine bezüglich seiner Mittelachse
rotationssymmetrische Form aufweist und vorzugsweise kopfförmig verdickt ist und der
den Fig. 5 bis 7 entsprechen kann. Ein Rosenbohrer weist durch rillenförmige Vertiefungen herausgearbeitete Schneidkanten 29 auf, die längs (Fig. 4 bis 6) und/oder
quer (Fig. 3) und/oder jeweils S-förmig (Fig. 7) an der Oberfläche verlaufen können. Es
hat sich bei Versuchen gezeigt, daß ein sogenannter Rosenbohrer sich auch bei einem
Schwingantrieb vorzüglich eignet, wobei die Schneidkanten 29 schabend wirksam sind.
Ein besonderer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Schneidleistung bei einem Schwingantrieb an allen Stellen der Oberfläche des Arbeitskörpers 5b gleich ist, im
Gegensatz zu einem Rotationsantrieb, bei dem die Schneidleistung in Richtung des
Drehzentrums geringer wird und zwar aufgrund der sich in Richtung auf die Drehachse
geringer werdenden Dreh- bzw. Winkelgeschwindigkeit. Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann der Rosenbohrer darüberhinaus mit seinem Arbeitskörper 5b bezüglich
seines Werkzeugschafts 5a seitlich versetzt und/oder abgewinkelt oder abgebogen sein,
wodurch die Zugänglichkeit auch zu unzugänglichen Arbeitsstellen verbessert wird. Eine
solche, seitlich versetzte oder seitlich ausgeformte Ausgestaltung des Arbeitskörpers 5b
und/oder des Werkzeugsschaftes 5a ist bei einem Rotationswerkzeug oder Rotationsantrieb
unbrauchbar, da ein solches Werkzeug im Rotationsbetrieb „seitlich schlagen" würde.
Bei der Ausgestaltung nach Fig. 8, bei der gleiche oder vergleichbare Teile mit gleichen
Bezugszeichen versehen sind, ist die elastische Verbindungsvorrichtung 21 durch ein
elastisch verformbares Verbindungselement 23 gemäß Fig. 2 gebildet, jedoch ist es hier im
vorderen Endbereich des Werkzeugschafts 5a angeordnet, z.B. bei einer seitlichen
Ausbiegung gemäß Fig. 1 im Bereich des vorderen Schenkels.
Fig. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für das elastisch verformbare
Verbindungselement 23. Das elastische Verbindungselement 23 kann auf einer oder auf
beiden Seiten durch eine Zapfenverbindung mit einem Verbindungszapfen 23a vorzugsweisen runden Querschnitts, der in einem Aufnahmeloch 23b sitzt und darin
befestigt ist, vorzugsweise kraftschlüssig durch radiale Klemmwirkung oder formschlüssig
wie es Fig. 9 zeigt. Im letzteren Fall ist im zugehörigen Handstückschaftteil, hier in der
Innenwand des Aufnahmelochs 23b, eine vorzugsweise ringförmige Ausnehmung 23c vorgesehen, in die das elastisch verformbare Material des Verbindungselements 23
aufgrund seiner Elastizität oder mit einem angeformten, vorzugsweise ringförmigen
Vorsprung 23d einfaßt. Im ersteren Fall ist die Querschnittsgröße des Aufnahmelochs
kleiner bemessen, als die zugehörige Abmessung am Werkzeugschaftteil 5d, 5e, so daß
das elastische Material des Verbindungselements 23 aufgrund seiner Elastizität formschlüssig in die Aufnehmung 23c einfaßt. Im letzteren Fall kann die
Querschnittsabmessung des Verbindungszapfens 23a der Querschnittsabmessung des Aufnahmelochs 23b entsprechen, da der Vorsprung 23d aufgrund seiner Elastizität in die
Aufnehmung 23c einfaßt. Gemäß Fig. 9 können jeweils mehrere, vorzugsweise ringförmige Ausnehmungen 23c und Vorsprünge 23d vorgesehen sein.
Bei der Ausgestaltung nach Fig. 10, die ein Werkzeug 5 oder einen Werkzeugschaftteil 5e
in Verbindung mit einer elastischen Verbindungsvorrichtung 21 zeigt, weist der Werkzeugschaft 5a in Weiterbildung einen weiteren Werkzeugschaftschenkel 5g auf, der
axial oder achsparallel gerichtet ist. Bei allen Ausführungsbeispielen ist es auch möglich,
daß der Werkzeugschaft 5a oder das Werkzeugschaftteil 5e sich gerade erstrecken, wie es
Fig. 10 andeutungsweise zeigt. Außerdem kann bei allen Ausführungsbeispielen der
Werkzeugschaft 5 oder das Werkzeugschaftteil 5e winkelförmig ausgebildet sein, wie es in
Fig. 10 ebenfalls angedeutet ist und wie es die Fig. 2 ebenfalls bereits zeigt.
Bei der Ausgestaltung nach Fig. 11 schließt der Werkzeugschaftteil 5g einen spitzen
Winkel W3 mit der Längsachse des Werkzeugschafts 5 oder des Werkzeugschaftteils 5e
ein, der bis etwa 90° betragen kann und gemäß der Darstellung nach Fig. 11 vorzugsweise
etwa 60° beträgt.
Fig. 12 zeigt das Werkzeug 5 und Fig. 11 an einer Behandlungsstelle, nämlich in einer
Kavität K in einem Zahn Z, in dessen approximalem Bereich, wobei die Kavität K an der
der Mundöffnung zugewandten Seite des Zahns Z angeordnet ist. Diese Werkzeugform
eignet sich jedoch auch für eine Kavität, die an der zum Mundraumzentrum gerichteten
Seite des Zahns Z angeordnet ist. Bei einer Kavität K, die auf der der Mundraumöffnung
oder dem Mundraumzentrum abgewandten Seite des Zahns Z angeordnet ist, wie es Fig.
14 im approximalen Bereich zeigt, eignet sich sehr vorzüglich die Werkzeugform nach
Fig. 13, bei der der Werkzeugschaftabschnitt 5g im Sinne eine Kontrawinkels hakenförmig
zurückweisend abgewinkelt ist und dabei axial oder achsparallel angeordnet sein kann oder
einen spitzen Winkel mit der Mittelachse des Werkzeugschafts 5a oder des
Werkzeugschaftteils 5d einschließen kann.
Bei allen vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen ist es vorteilhaft, - wie bereits erwähnt die
Haltevorrichtung 4 so auszugestalten, daß der Werkzeugschaft 5a darin in mehreren
stufenlos oder in Stufen verdrehten Stellungen fixierbar ist, so daß das Werkzeug 5 in
wahlweisen verdrehten Stellungen einstellbar ist und individuell an vorhandenen Arbeitsstellen anpaßbar ist.
Darüberhinaus ist es bei einer Anordnung der Haltevorrichtung 4 gemäß Fig. 2 bei allen
Ausführungsbeispielen der Form des Werkzeugschafts 5 vorteilhaft, das Steckloch 17
schräg im Handstückschaft 3 anzuordnen, so daß es einen nach vorne verringerten spitzen
Winkel W4 mit der Längsachse des Handstückschafts 3 einschließt. Eine solche Anordnung ist in den Fig. 15 bis 17 dargestellt, in denen gleiche oder vergleichbare Teile
mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, und in denen der Werkzeugschaft 5a abgebogen
oder abgewinkelt ist und einen spitzen oder stumpfen Winkel W2 von etwa 60 bis 180°
einschließen kann.. Das Werkzeug 5 kann so angeordnet oder in der Haltevorrichtung 4
eingestellt sein, daß der vordere Werkzeugschaftschenkel nach vorne, hinten oder seitlich
gerichtet ist.
Bei der Ausgestaltung nach Fig. 18, bei der gleiche oder vergleichbare Teile mit gleichen
Bezugszeichen versehen sind, ist ein hülsenförmiges Verbindungselement 31 aus elastisch
verformbarem Material zwischen einer äußeren Schaftschale 32 und einem Schaftkern 33
angeordnet sein. Der Schaftkern 33 kann zylindrisch oder zwecks formschlüssigen Eingriffs mit dem Verbindungselement 31 unrund und/oder in seiner Längsrichtung eine
von einer zylindrischen Form abweichende, also eine ungleich dicke Form, aufweisen,
wodurch sich eine formschlüssige Verbindung mit dem Verbindungselement 31 ergibt.
Dies ist auch zwischen dem Verbindungselement 31 und der äußeren Schaftschale 32
möglich. Bei der vorliegenden Ausgestaltung ist das Verbindungselement 31 ein den
Hohlraum zwischen dem Schaftkern 33 und der Schaftschale 32 ausfüllendes und somit
eingebettetes elastisches Füllmaterial, z. B. Gummi oder Kunststoff, das eine allseitig
elastisch nachgiebige oder schwimmende Lagerung des Schaftkerns 33 in der Schaftschale
32 gewährleistet, und zwar radial, axial und in Umfangsrichtung. Beim Vorhandensein
von erfindungsgemäßen Erhebungen und sie aufnehmenden Vertiefungen zwischen der Schaftschale 32 und dem Schaftkern 33, z.B. einer Ringnut in der Mantelfläche des
Werkzeugschaftes 5a oder einer Taillierung der Schaftschale 32 und/oder des Schaftkerns
33 ist die formschlüssige Verbindung zwischen dem Verbindungselement 31 und der
Schaftschale 32 einerseits und dem Schaftkern 33 andererseits gegeben, so daß es keiner
weiteren Verbindung bedarf. Es ist jedoch möglich, das Verbindungselement 31 mit der
Innenumfangsfläche der Schaftschale 32 und der Außenumfangsfläche des Schaftkerns 33
auf andere Weise fest zu verbinden, z.B. zu verkleben. Es ist möglich, das elastisch
verformbare Material des Verbindungselements 31 zwischen den Schaftkern 33 und die
Schaftschale 32 in flüssigem oder teigigem Zustand einzuspritzen, wodurch eine besonders
einfache und schnelle Herstellung gewährleistet ist. Im Rahmen der Erfindung ist es weiter
möglich, daß die Schaftschale 32 den Schaftkern 33 auch an der dem Arbeitskörper 5b
zugewandten und/oder abgewandten Stirnseite überdeckt und an der jeweiligen Stirnseite
zwischen der Schaftschale 32 und dem Schaftkern 33 das Verbindungselement 31 angeordnet ist. Es ist jedoch auch möglich, daß die Schaftschale 32, das
Verbindungselement 31 und der Schaftkern 33 an dieser Stirnseite miteinander abschließen, und eine gemeinsame Stirnseite bilden. Bei dieser Ausgestaltung weist das
Verbindungselement 31 die Form einer Hülse 31a oder Buchse auf. Die Schaftschale 32
kann eine Hülse oder Kappe aus Metall sein, wodurch der Werkzeugschaft 5a außen stabilisiert ist. Die von der vorbeschriebenen Halte- und Fixiervorrichtung 4, 18
ausgehenden Beanspruchungen können somit vom Werkzeugschaft 5a bei langer Lebensdauer aufgenommen werden. Beim Vorhandensein einer Ausnehmung 32a oder
Ringnut kann ein darin einfassendes Sicherungselement wie eine Schraube eine formschlüssige und sonst kraftschlüssige Haltefunktion auf den Werkzeugschaft 5a
ausüben. Die Querschnittsabmessung der Schaftschale 32 ist mit einem geringen Bewegungsspiel an die Querschnittsabmessung des Querlochs 17 angepaßt, so daß ein
handhabungsfreundliches Einsetzen und Entfernen des Werkzeugs 5 möglich ist.
Im Rahmen der Erfindung ist es möglich und aus Vereinfachungsgründen auch vorteilhaft,
den Werkzeugschaft 5a nur mit dem Schaftkern 33 und dem Verbindungselement 31 in
Form einer elastischen Hülse auszuführen, d.h., die Schaftschale 32 wegzulassen. Auch
eine solche Ausgestaltung ist funktionsfähig. Ein solcher Werkzeugschaft 5b weist das
hohlzylindrische Verbindungselement 31 als festes, z.B. angeklebtes, Anbauteil auf und
kann mit einem geringen Bewegungsspiel und einer axialen Sicherung oder mit geringem
Querschnitts-Übermaß hergestellt sein und somit in das Schaft-Aufnahmeloch 17 elastisch
einpreßbar sein, wodurch aufgrund der elastisch radialen Spannkräfte ein fester Sitz und
gegebenenfalls eine axiale Sicherung gewährleistet ist.
Es ist im Rahmen der Erfindung vorteilhaft, bei einer Feinbearbeitung mit einer größeren
Dämpfungswirkung (große Elastizität) und bei einer Grobearbeitung mit einer geringeren
Dämpfungswirkung (kleine Elastizität) zu arbeiten. Hierzu können Werkzeuge oder Handstücke unterschiedlich großer Dämpfung ausgebildet und bereitgestellt werden. Es ist
auch vorteilhaft, das Dämpfungsmittel durch eine Einstellvorrichtung 34 so einstellbar
auszugestalten, das es zwischen einer größeren und kleineren Dämpfung einstellbar ist.
Bei der Ausgestaltung nach Fig. 19, bei der gleiche oder vergleichbare Teile mit gleichen
Bezugszeichen versehen sind, ist die Schaftschale 32 bezüglich ihrer Querschnittsgröße im
Sinne einer Manschette oder Bandage veränderlich, wodurch die Elastizität des Dämpfungselements 31 veränderlich und einstellbar ist. Der Verstellmechanismus zum
Verändern und Einstellen des in Fig 19 mit 32a bezeichneten Schaftbandes ist nicht
dargestellt. Es kann sich dabei um einen Verstellmechanismus handeln, wie er bei
Schlauchklemmen üblich ist.
Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 20 ist das Verbindungselement 31 nicht ein Teil des
Werkzeugs 5 sondern des Handstücks 2, hier des Handstückschaftes 3 und somit Teil der
Antriebsverbindung für das Werkzeug 5. Bei der vorliegenden Ausgestaltung ist das
Verbindungselement 31 eine Aufnahmehülse 35 aus elastischem Material wie Gummi oder
Kunststoff, die in ein entsprechend bemessenes Querloch 36 im Handstückschaft 3 eingesetzt und darin befestigt ist, z. B. durch Kleben oder durch ein gegen die
Aufnahmehülse 35 drückendes oder in sie teilweise einfassendes Sicherungselement 37,
z.B. eine Schraube. Das Steckloch 17 ist bei dieser Ausgestaltung in der Aufnahmehülse
35 angeordnet, wobei es so groß bemessen sein kann, daß der Werkzeugschaft 5a mit
einem geringen Bewegungsspiel oder mit einem geringen Übermaß und mit einer elastischen Preßspannung darin einsteckbar ist. Im ersten Fall und auch im zweiten Fall
kann die Schraube die Funktion der axialen Sicherung des Werkzeugschaftes 5a dadurch
übernehmen, daß sie radial nach innen gegen die Aufnahmehülse 35 drückt und diese
verformt und dadurch eine kraftschlüssige oder bei einer Verformung in die Ausnehmung
32a oder Ringnut eine formschlüssige Sicherung des Werkzeugschaftes 5a gegen ein
axiales Verschieben bewirkt.
In den Fig. 20 und 21 sind weitere Ausführungsbeispiele für eine Zuführung eines Kühl-,
Spül- oder Behandlungsmediums zum Werkzeug 5a beschrieben, die ebenfalls bei allen
vorbeschriebenen Ausgestaltungen realisierbar sind. Bei der Ausgestaltung nach Fig. 21
befindet sich das Werkzeug 5a nach Fig. 18 oder 19 im Aufnahmeloch 17, wobei das
Sicherungselement 37 in die Ausnehmung 32a oder Ringnut einfaßt und eine axiale Sicherungsvorrichtung für das Werkzeug 5 bildet. Außerdem erstreckt sich ein axialer
Kanalabschnitt 32b vom freien Schaftende bis in den Bereich wenigstens einer Arbeitsfläche 5c am Arbeitskörper 5b und zum dem Arbeitskörper abgewandten Stirnende
des Werkzeugschaftes 5a, wobei an diesem Austrittsende ein lösbarer Leitungsanschluß 38
für eine außenseitig neben dem Handstückschaft 3 verlaufende Zuführungsleitung 39 für
ein Kühl-, Spül- oder Behandlungsmedium vorgesehen ist. Das dem Arbeitskörper 5b
zugewandte Ende kann mit einem oder mehreren radialen oder schrägen Kanalzweigen 32c
im Übergangsbereich zum Arbeitskörper 5b oder in wenigstens einer Arbeitsfläche 5c
ausmünden.
5
5
Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 20 ist eine oder sind mehrere Mündungsöffnungen 32d
der Zuführungsleitung um das Steckloch 17 oder 36 verteilt angeordnet, die durch einen
Umgehungskanal mit einem Schafthohlraum oder Zuführkanal in Verbindung stehen, der
sich axial längs durch den Handstückschaft 3 erstrecken kann oder durch einen radialen
Kanalzweig 32e und einem lösbaren Leitungsanschluß 38 mit der seitlich neben dem
Handstückschaft 3 verlaufenden Zuführungsleitung 39 verbunden sein kann.
Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, die Aufnahmehülse 35 in Verbindung mit
der Ausnehmung 32a oder Ringnut im Werkzeugschaft 5a als axiale Sicherungsvorrichtung
40 und Verrastungsvorrichtung 41 auzubilden, wobei der Werkzeugschaft 5a mit geringem
Bewegungsspiel in das Steckloch 17 einsteckbar ist und der Ausnehmung 32a oder Ringnut
gegenüberliegend eine elastisch nachgiebige Verrastungsnase 42 vorgesehen ist, die in die
Ausnehmung 32a oder Ringnut einfaßt und beim Ein- und Herausschieben des Werkzeugschaftes 5a manuell überdrückbar ist und beim Einschieben selbsttätig in die
Ausnehmung 32a oder Ringnut expandiert.
Es ist im Rahmen der Erfindung möglich, die Verrastungsnase 42 als Vorsprung oder als
Ring an die Innenwandung der Aufnahmehülse 35 anzuformen oder durch einen mit der
Schraube auf die Aunahmehülse 35 erzeugten, radial einwärts gerichteten Druck nach
innen auszubeulen. Die Festigkeit der Verrastungsvorrichtung 41 ist durch ein mehr oder
weniger weites Einschrauben der Schraube einstellbar.
Mittels der Schraube 37 läßt sich auch die Elastizität des Verbindungselements 31 und
somit die Rückstellkraft F verändern und einstellen. Die größte Elastizität ist dann
gegeben, wenn die Schraube 37 oder die Verrastungsnase 42 nur geringfügig gegen die
Aufnahmehülse 35 oder den Werkzeugschaft 5a drückt. Je mehr die Schraube 37 eingeschraubt wird und je größer der Anpreßdruck wird, desto geringer wird die Elastizität
des Verbindungselements 31 und umgekehrt. Deshalb bildet die Schraube 37 in Verbindung der Aufnahme des Werkzeugschaftes 5a in der Aufnahmehülse 35 auch eine
Einstellvorrichtung 55 zur Einstellung der Elastizität des Verbindungselements 31.
Es läßt sich auch eine freie Drehbarkeit des Werkzeugs 5 um seine Längsmittelachse in der
Werkzeughalterung verwirklichen. Ein solches Drehgelenk 46 ist dann vorhanden, wenn
der Werkzeugschaft 5a mit geringem radialem Bewegungsspiel im Aufnahmeloch 17 des
Handstückschaftes 3 oder in der Aufnahmehülse 35 aufgenommen ist, so daß er darin frei
drehbar ist und eine axiale Fixiervorrichtung vorhanden ist, die den Werkzeugschaft 5a
zwar axial fixiert, jedoch nicht radial einwärts gegen ihn drückt. Dies vermag die als
Vorsprung oder als Ring ausgebildete Verrastungsnase 42 durch ein Einfassen in die
Ringnut 32a mit Bewegungsspiel zu erfüllen. Es ist möglich, die Verrastungsnase 42 innen
anzuformen oder mittels der Schraube 37 soweit aus dem elastischen Material der
Aufnahmehülse 35 herauszudrücken, daß sie die vorgenannten Merkmale erfüllt.
Es ist im weiteren möglich, daß die Schraube 37 die Aufnahmehülse 35 in einem Loch
durchfaßt und mit ihrem freien, vorzugsweise gerundeten Ende in die Ringnut 32a einfaßt.
Eine freie oder etwas gebremste Drehbarkeit des Werkzeugs 5 hat den Vorteil, daß mit
dem Handstück und mit dem Werkzeug 5 beim Drehen um seine Längsmittelachse kein schädliches Drehmoment auf den Zahn oder auf die Behandlungsstelle ausgeübt werden
kann, da das Werkzeug 5 durchdreht. Hierdurch wird einerseits der Zahn oder das Zahnfleisch oder der Kieferknochen oder die Behandlungsstelle und andererseits das
Werkzeug 5 selbst vor Überlastungen und Beschädigungen geschützt. Dies ist nicht nur bei
solchen Werkzeugen 5 von Vorteil, deren Arbeitskörper 5a eine unrunde Querschnittsform
aufweisen, mit der das Drehmoment besonders markant auf die Behandlungsstelle ausgeübt
werden kann, sondern auch eine runde Querschnittsform aufweisen, insbesondere wenn es
sich um einen dünnen Bearbeitungsabschnitt handelt, der zum Brechen oder Verbiegen
neigt. Solche Werkzeuge 5 sind insbesondere dann gefährdet, wenn sie in der auszuarbeitenden Kavität festsitzen.
Die erfindungsgemäße Drehbarkeit des Werkzeugs 5 um seine Längsmittelachse in
Verbindung mit dem Sicherungselemt 37 oder der Schraube bildet somit auch eine
Überlast-Sicherungsvorrichtung 51, die aufgrund der einstellbaren Spannung eines
vorzugsweise elastischen, radial einwärts gegen das Werkzeug 5 oder gegen den Werkzeugschaft 5a wirksamen Einstellelements, hier die Verrastungsnase 42, an das
jeweils vorliegende, insbesondere durch die Festigkeit des Werkzeugs 5 vorgegebene
Erforderdernis anpaßbar ist.
Desweiteren bildet das Sicherungselement 37 oder die Verrastungsnase 42 oder die
Schraube eine Drehpositon-Feststellvorrichtung 53 für das Werkzeug 5, die es ermöglicht
das Werkzeug 5 in bestimmten Drehpositionen einzustellen, und die hier durch das Ein-
und Ausschrauben der Schraube 37, in und außer Funktion bringbar ist.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 22, bei dem gleiche oder vergleichbare Teile mit
gleichen Bezugszeichen versehen sind, sind die axiale Sicherungsvorrichtung 40 und die
Verrastungsvorrichtung 41 und ein Verbindungselement 31 mit einer abgewandelten Einstellvorrichtung 53 für die Elastizität dem Handstück 2 bzw. dem Handstückschaft 3
zugeordnet. Bei dieser Ausgestaltung ist die elastische Aufnahmehülse 35 zwischen einem
Widerlager, hier in Form einer Stufenfläche 36a des Aufnahmelochs 36 und einem Einstellelement 53a axial komprimierbar und somit mehr oder weniger expandierbar, so
daß die Innenwandung des Aufnahmelochs 17 gegen den Werkzeugschaft 5a mehr oder weniger elastisch drückt und dadurch zum einen die Elastizität des Verbindungsmittels 31
und zum anderen die Größe des Drehmomentes bestimmt, bei dem die ebenfalls integrierte
Überlast-Sicherungsvorrichtung 51 in Funktion tritt und der Werkzeugschaft 5a
durchdrehen kann. Das Einstellelement 53a kann durch eine in das Aufnahmeloch 36
eingeschraubte Handmutter mit Griffrillen gebildet sein. Die Verrastungsvorrichtung 41 ist
durch eine innere elastische Verrastungsnase 42 in Form eines Vorsprungs oder Rings
gebildet, der in vorbeschriebener Weise beim Ein- und Ausschieben des Werkzeugschaftes
5b überdrückbar ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 23 und 24, in denen gleiche oder vergleichbare
Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist ein ein vorteilhaftes und wirksames
Werkzeug 5 ohne Handstück 2 dargestellt. Mit diesem Werkzeug 5 läßt sich Gewebe spanabhebend bearbeiten, insbesondere an einer Wandung, deren Form sich von der Form
des Werkzeugs 5 unterscheidet, vorzugsweise in einer Kavität. Ein wesentliches Merkmal
dieses Werkzeugs 5 besteht darin, daß sein abrasiver Arbeitskörper 5b aus elastisch
verformbaren Material besteht. Hierdurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, das
Werkzeug 5 in einer Kavität K zu gebrauchen, hier Karies zu entfernen, wobei die
Zugangsöffnung 56 kleiner ist, als der Querschnitt der darunter befindlichen Kavität K.
Der Querschnitt des Arbeitskörpers 5b läßt sich nämlich durch elastische Verformung
verringern und durch eine Zugangsöffnung 56 führen, die kleiner ist, als der Arbeiskörper
5b. Hinter der Zugangsöffnung 56 kann sich der Arbeitskörper 5b auf seine
Ausgangsgröße und -form entspannen, wobei er in der Lage ist, eine Kavität K auszuarbeiten oder hier die Karies abzutragen, wobei die Größe der Kavität K größer ist
als deren Zugangsöffnung 56. Aufgrund der Elastizität kann der Arbeitskörper 5b problemlos durch die Zugangsöffnung 56 auch wieder herausgezogen werden.
Aufgrund der elastischen Nachgiebigkeit des Arbeitskörpers 5b ist dieser nicht nur
Formunabhängig von der Form der zu bearbeitenden Wandung, sondern es ist auch der
Anpreßdruck begrenzt, mit dem der Arbeitskörper 5b gegen eine zu bearbeitende Wandung drückbar ist. Hierdurch weicht der Arbeitskörper 5b bei hartem oder hier
gesundem Gewebe der Kavitätwandung aus, während bei weicherem, hier kariösem
Gewebe der Arbeitskörper 5b aufgrund der vorgegebenen Elastizität bzw. aufgrund des
Anpreßdruckes seine Leistungsfähigkeit zu entfalten vermag. Hierdurch wird harte und
gesunde Zahnsubstanz geschont.
5
5
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht das Werkzeug 5 vorzugsweise aus einem
winkelförmigen Werkzeugschaft 5a und dem Arbeitkörper 5b, dessen Querschnittsgröße
ein mehrfaches der Querschnittsgröße des Werkzeugschaftes 5a beträgt und durch eine
Bürste 57 gebildet sein kann, deren Borsten 57a aus elastisch biegsamen Material bestehen
und deren Spitzen im Schwingbetrieb abrasiv sind und das abzutragende Material ablösen,
hier insbesondere die Karies. Die Borsten 57a können mit ihren Spitzen wirksam sein.
Das Werkzeug 5 ist in verschiedenen Formen des Arbeitskörpers 5b vorteilhaft brauchbar. Dabei kann der Arbeitskörper 5b die Form einer Scheibe, insbesondere einer runden Scheibe, oder die Form einer Halbkugel oder einer Kugel aufweisen. Bei allen Kopfformen erstrecken sich die Borsten 57a von einer zentralen Befestigungsstelle radial nach außen. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt die maximale Querschnittsabmessung der Bürste etwa 8 mm, insbesondere etwa 1,5 bis 4 mm. Die Querschnittsabmessung des Werkzeugschaftes 5a sollte möglichst klein sein und kann etwa 1 mm bis 3mm, insbesondere etwa 2 mm, betragen.
Das Werkzeug 5 ist in verschiedenen Formen des Arbeitskörpers 5b vorteilhaft brauchbar. Dabei kann der Arbeitskörper 5b die Form einer Scheibe, insbesondere einer runden Scheibe, oder die Form einer Halbkugel oder einer Kugel aufweisen. Bei allen Kopfformen erstrecken sich die Borsten 57a von einer zentralen Befestigungsstelle radial nach außen. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt die maximale Querschnittsabmessung der Bürste etwa 8 mm, insbesondere etwa 1,5 bis 4 mm. Die Querschnittsabmessung des Werkzeugschaftes 5a sollte möglichst klein sein und kann etwa 1 mm bis 3mm, insbesondere etwa 2 mm, betragen.
Es läßt sich die Leistungsfähigkeit der Bürste 57 dadurch erhöhen, daß die Borsten 57a
wenigstens in ihren Endbereichen an ihren Mantelflächen abrasiv sind. Dies kann dadurch
erreicht werden, daß - wie bereits beschrieben - Abrasivpartikel auf deren Mantelfläche
angeordnet oder in das Material der Borsten integriert oder eingebettet sind. Diese Partikel
58 oder Schneiden befinden sich in kleinen Abständen voneinander oder dicht nebeneinander, so daß bei der vorhandenen kleinen Schwingbewegung der Abtrag des zu
bearbeitenden Materials erfolgt. Auch hier können die Partikel z.B. aus Aluminiumoxyd,
Quarz oder auch Diamant bestehen.
Wie insbesondere Fig. 24 zeigt, paßt sich dieses Werkzeug 5 aufgrund seiner elastischen
Verformbarkeit zumindest im Bereich eines Arbeitsabschnittes 5f oder insgesamt aufgrund
seiner Elastizität an die Form der Wandung der Kavität K an, wobei es in dieser Anpassungsform abrasiv wirksam ist und deshalb den mechanischen Abtrag auch bei
unterschiedlichen und schwierigen Formgebungen der Wandung der Kavität K ausführen
kann.
Bei der Ausgestaltung nach Fig. 25 bei der gleiche oder vergleichbare Teile mit gleichen
Bezugszeichen versehen sind, und die eine Variante des Werkzeug nach Fig. 23 und 24
I ·
darstellt, besteht der Arbeitskörper 5b ebenfalls aus einem elastisch verformbaren
Material, wobei er jedoch an seiner Oberfläche eine Vielzahl kleiner Öffnungen 61
aufweist, die gleich oder größer bemessen sind, als die Größe der Späne, die das
Werkzeug 5 bei der spanabhebenden Bearbeitung abtrennt. Hierdurch ist der Arbeitskörper
5b in der Lage, die Späne in den Öffnungen 61 aufzunehmen, so daß sie aus der Kavität K
nicht entfernt, z.B. ausgespült, werden müssen. Dabei kann im Rahmen der Erfindung die
sich zwischen den Öffnungen 61 befindlichen Oberflächenabschnitte abrasiv sein oder die
Abrasivität kann auch durch die Randkanten von dicht aneinander anliegenden Öffnungen
61 gebildet sein.
Die Öffnungen 61 können durch eine netz-, waben- oder schwammartige oder poröse
Struktur des Arbeitskörpers 5b mit Mikroschneiden und Hohlräumen gebildet sein. Wenn
die Öffnungen 61 mit Spänen vollends gefüllt sind, läßt die spanabhebende Wirksamkeit
dieses Werkzeugs 5 nach. Es kann somit als ein sogenannter Einmalartikel bezeichnet
werden.
Bei der Ausgestaltung nach Fig. 26, bei der gleiche oder vergleichbare Teile mit gleichen
Bezugszeichen versehen sind, ist ein Werkzeug 5 mit einem Werkzeugschaft 5a und einem
darin endseitig angeordneten verdickten Arbeitskörper 5b vorgesehen, wobei der Arbeitskörper 5b die Form eines sogenannten „Rosenbohrers" mit längs und/oder quer
und/oder S-förmig verlaufenden Schneidkanten 29 aufweist, wie es bezüglich in den Fig. 3
bis 6 beschrieben worden ist. Die Arbeitsfläche 5c erstreckt sich in axialer Richtung bis in
den vorzugsweise gerundeten Übergangsbereich zwischen dem Arbeitskörper 5b und dem
Werkzeugschaft 5a. Bei der vorliegenden Ausgestaltung weist das Werkzeug 5 einen
zusätzlichen Arbeitsflächenabschnitt 5h auf der Mantelfläche des Werkzeugschaftes 5a auf
und zwar in dem Bereich des Werkzeugschaftes 5a, der sich an den Arbeitskörper 5b
anschließt. Dabei schließt sich der Arbeitsflächenabschnitt 5h vorzugsweise unmittelbar an
die Arbeitsfläche 5c an, wodurch eine axial durchgehende Arbeitsfläche gebildet ist.
Auch bei dieser Ausgestaltung kann das Werkzeug 5 ein Rotationswerkzeug sein und eine
rotationssymmetrische Form aufweisen oder es kann eine unsymmetrische Form aufweisen, z.B. eine Form gemäß den Fig. 1 bis 18, wobei das Werkzeug 5 schwingend
oder durch eine Vibration anzutreiben ist, wie es ebenfalls bereits beschrieben worden ist.
Die axiale Abmessung des Arbeitsflächenabschnitts 5h ist so groß bemessen, daß dann,
wenn der Arbeitskörper 5b sich in einer Kavität K des Zahns befindet, der Arbeitsflächenabschnitt 5h dem Rand der Kavitätsöffnung gegenüberliegt und diesen Rand
zu bearbeiten vermag. Die axiale Abmessung ist deshalb etwa gleich oder etwas größer
bemessen, als die Dicke der Schmelzschicht oder auch die Dicke der Dentinschicht, die
sich aufgrund der Hinterschneidung der Kavität K ergibt, um auch bei tiefer liegenden
Kavitäten K den Rand der Kavitätsöffnung bearbeiten zu können, beträgt die axiale Länge
des Arbeitsflächenabschnitts 5h etwa 2 bis 8 mm, insbesondere etwa 3 bis 5 mm. Dieses
Maß kann auch größer als angegeben sein, da dies unschädlich ist.
Wie Fig. 26 zeigt, kann mit dem Arbeitsflächenabschnitt 5h der Rand der Zugangsöffnung
56 spanabhebend bearbeitet werden. Diese Bearbeitung kann unabhängig von oder
gleichzeitig mit der Bearbeitung des Dentins mit dem Arbeitskörper 5b im Inneren der
Kavität K erfolgen. Hierbei kann mit dem Arbeitsabschnitt 5h eine Erweiterung der
Zugangsöffnung 56 und z.B. eine Kariesentfernung erfolgen oder der Arbeitsflächenabschnitt 5h kann zum finieren des Öffnungsrandes im Schmelz dienen.
Die Abrasivität der Arbeitsfläche 5c und des Arbeitsflächenabschnitts 5h können gleich
oder wechselseitig jeweils mit kantenförmigen Schneiden und/oder punktförmigen
Schneiden besetzt sein, wie es bereits vorbeschrieben worden ist. Eine Belegung mit
punktförmigen Diamantschneiden im Sinne einer sogenannten Diamentierung ist besonders
vorteilhaft.
Im Bereich des Arbeitsflächenabschnitts 5h kann der Werkzeugschaft 5a eine zylindrische
oder eine etwas gerundet verjüngte bzw. taillierte Form aufweisen, wobei die sich zum
Arbeitskörper 5b hin erstreckende Divergenz in die Divergenz des kugelförmigen Arbeitskörpers 5b übergeht.
Alle Werkzeuge 5, die eine rotationssymmetrische Form aufweisen, eignen sich auch für
Instrumente bzw. Handstücke mit einem üblichen Rotationsantrieb.
Claims (25)
1. Ärztliches oder zahnärztliches Instrument (1) mit einem Handstück (2), an dessen
vorderem Ende ein Werkzeug (5) mit einem Werkzeugschaft (5a) und einem daran angeordneten Arbeitskörper (5b) durch eine Haltevorrichtung (4) lösbar mit dem
Handstück (2) verbunden ist, wobei das Werkzeug (5) zur Ausführung seiner Arbeitsbewegung durch einen Antrieb (6) bewegbar ist, oder Werkzeug (5) für ein
solches Instrument (1),
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Arbeitsabschnitt (5f) des Arbeitskörpers (5b) des Werkzeugs (5) in
einer Bewegungsrichtung (R ) quer zu seiner Arbeitsfläche (5c) bewegbar und durch
eine elastische Rückstellkraft (F) rückstellbar angeordnet ist (Fig. 23).
2. Instrument oder Werkzeug (5) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Werkzeug (5) zweiteilig ausgebildet ist und die beiden Teile (5e, 5d) gegen die
elastische Rückstellkraft (F) relativ verschiebbar miteinander verbunden sind (Fig. 2).
3. Instrument nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Werkzeug (5) gegen eine elastische Rückstellkraft (F) bewegbar mit dem
Handstück (2) verbunden ist.
4. Instrument nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bewegungsrichtung (R) in die Längsrichtung des Werkzeugschafts (5a)
und/oder des Handstücks (2), insbesondere in die dem Arbeitskörper (5b) abgewandte
Längsrichtung, oder quer dazu gerichtet ist.
5. Instrument oder Werkzeug (5) nach einem der vorherigen Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Werkzeugteile (5e, 5d) durch ein Verbindungselement (22) aus elastisch
verformbarem Material miteinander verbunden sind.
6. Instrument nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Handstück (2) einen insbesondere vorragenden Handstückschaft (3) aufweist,
der durch einen Schwingungserreger (6) in Schwingungen versetzbar ist, und das
Werkzeug (5) mit dem Handstückschaft (3) verbunden ist, wobei die Schwingungen
vorzugsweise eine allseitig wechselnde Amplitudenrichtung und vorzugsweise eine Frequenz im Schall- oder Ultraschallbereich aufweisen.
7. Instrument nach einem der vorherigen Ansprüche ,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkzeugschaft (5a) in einer Anordnung längs oder quer zum Handstückschaft
(3) mit diesem verbunden ist.
8. Instrument oder Werkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkzeugschaft (5a) ein- oder mehrfach winkel- oder bogenförmig verläuft.
daß der Werkzeugschaft (5a) ein- oder mehrfach winkel- oder bogenförmig verläuft.
9. Instrument nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkzeugschaft (5a) durch ein Verbindungselement (23) aus elastisch
verformbarem Material mit dem Handstückschaft (3) verbunden ist.
10. Instrument oder Werkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche ,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verbindungselement (23) ein Teil des Werkzeugschafts(5a) oder ein Teil des
Handstückschafts (3) ist.
11. Instrument nach einem der vorherigen Ansprüche 6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Handstückschaft (3) ein längs oder quer gerichtetes Steckloch (17) aufweist, in
das der Werkstückschaft (5a) einsteckbar und durch die Haltevorrichtung (4) verbindbar
ist.
12.1nstument oder Werkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Arbeiskörper (5b) bezüglich des Werkzeugschafts (5a) verdickt ist und
vorzugsweise die Bewegungsrichtung (R) in Richtung auf den Arbeitskörper (5b)
gerichtet ist.
35
35
13.Instrument nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkzeugschaft (5a) im Steckloch (17) gegen die Rückstellkraft (F)
29 verschiebbar gelagert ist.
14.Instrument oder Werkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (23) ein hülsenförmiges, den Werkzeugschaft (5a)
umgebendes Teil (31, 35) ist.
15.Instrument oder Werkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskörper (5a) aus elastisch verformbarem Material besteht.
16.1nstrument oder Werkzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der Arbeitskörper (5a) die Form einer vorzugsweise runden Scheibe hat.
15
17.Instrument oder Werkzeug nach Anspruch 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet, daß Arbeitskörper (5a) halbkugel- oder kugelförmig geformt ist.
18.Instrument oder Werkzeug nach einem der Ansprüche 15 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskörper (5a) durch langgestreckte, elastisch biegsame Federelemente,
insbesondere Drähte (57a), gebildet ist, die an einem Ende befestigt sind.
19.Instrument oder Werkzeug nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente aus korrosionsfestem Metall oder Kunststoff bestehen.
20.Instrument oder Werkzeug nach Anspruch 18 oder 19,
dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente wenigstens in ihren Endbereichen aus abrasivem Material
bestehen oder damit an ihrer Oberfläche besetzt sind.
21.Instrument, insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche 15 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskörper (5a) aus einem elastisch verformbaren oder aus einem Kasten,
nicht verformbaren Material besteht und an seiner abrasiven Mantelfläche eine Vielzahl
Öffnungen (61) zur Aufnahme von Arbeitsspänen aufweist.
22.Ärztliches oder zahnärztliches Instrument (1) mit einem Handstück (2), an dessen
vorderem Ende ein Werkzeug (5) mit einem Werkzeugschaft (5a) und einem daran angeordneten kopfförmig verdickten Arbeitskörper (5b) durch eine Haltevorrichtung (4)
lösbar mit dem Handstück (2) verbunden ist, wobei das Werkzeug (5) zur Ausführung
seiner Arbeitsbewegung durch einen Antrieb (6) bewegbar ist, oder Werkzeug (5) für
ein solches Instrument (1) oder Instrument (1) oder Werkzeug (5) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkzeugschaft (5a) in einem dem Arbeitskörper (5b) benachbarten Bereich
seiner Mantelfläche einen zusätzlichen abrasiven Arbeitsflächenabschnitt (5h) aufweist.
23.Instrument nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich der Arbeitsflächenabschnitt (5d) an die Arbeitsfläche (5c) des Arbeitskörpers
(5b) anschließt.
24.1nstrument nach Anspruch 22 oder 23,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abrasivität des Arbeitsflächenabschnitts (5h) durch die sich axial und/oder quer
und/oder S-förmig erstreckende Schneidkanten und/oder durch eine Vielzahl punktförmiger Schneiden, insbesondere durch eine Diamantisierung, gebildet ist.
25.Instrument nach einem der vorherigen Ansprüche 22 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkzeugschaft (5a) im nahen Bereich des Arbeitsflächenabschnitts (5h)
gerundet tailliert ist und die Divergenz der Rundung in Richtung auf den Arbeitskörper
(5b) in dessen Divergenz übergeht.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JP2000509363A JP2001514923A (ja) | 1997-08-20 | 1998-07-09 | 医療用または歯科用器具およびこのような器具用のツール |
EP98935031A EP1003436B1 (de) | 1997-08-20 | 1998-07-09 | Medizinisches oder dentales instrument und werkzeug für ein solches instrument |
PCT/EP1998/004272 WO1999008617A1 (de) | 1997-08-20 | 1998-07-09 | Medizinisches oder dentales instrument und werkzeug für ein solches instrument |
DE59811599T DE59811599D1 (de) | 1997-08-20 | 1998-07-09 | Medizinisches oder dentales instrument und werkzeug für ein solches instrument |
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