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Schnurlose Handstückanordnung für
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zahnärztliche Behandlungszwecke Die Erfindung betrifft eine schnurlose
HandstUckanordnung für zahnärztliche Behandlungszwecke mit einem Winkelhandstuck
oder einem geraden Handstück, das Uber eine Kupplung mit dem vorderen Ende einer
Griffeinheit verbunden ist.
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Es ist eine schnurlose Handstuckanordnung fUr zahnärztliche Behandlungszwecke
bekannt (JA-Gebkauchsmusteranmeldung 34557/1972), bei welcher das eigentliche Handstück
(d. h. der das rotierende Werkzeug tragende Teil) gegenüber einer Griffeinheit drehbar
ist, um die entsprechend dem jeweiligen Behandlungsbereich erforderliche Arbeitsrichtung
des HandstUcks von Hand zu ändern.
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Dadurch kann der Benutzer bequemer als mit einer festen Handstückanordnung
arbeiten, bei welcher die Arbeitsrichtung des HandstUcks festliegt. Im Falle der
bekannten Handstückanordnung läßt sich das Handstück jedoch
nur
schrittweise in Umrcngsrichtung drehen. Außerdem ist es vor einer Änderung der Arbeitsrichtung
durch Drehen notwendig, das Handstück in Axialrichtung aus der Griffeinheit herauszuziehen,
was die Handhabung erschwert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Handstückanordnung
zu schaffen, die es gestattet, das Handstock stufenlos zu drehen und in der jeweils
gewünschten Winkelstellung zu halten, ohne daß das HandstUck herausgezogen zu werden
braucht. Die Handstückanordnung soll ferner die wahlweise Verwendung eines Winkelhandstücks
oder eines geraden Handstücks gestatten. Eine Handstückanordnung mit einer Kupplung,
die einen solchen Austausch ermöglicht, wurde zwar bereits vorgeschlagen (DE-OS
30 37 887). Dabei konnte jedoch die Arbeitsrichtung des HandstUcks nicht geändert
werden.
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Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Kupplung einen in das vordere Ende der Griffeinheit drehbar einsetzbaren, vorstehenden
Zylinder aufweist, der an seiner Umfangsfläche zwei in Längsrichtung in Abstand
voneinander liegende Ringnuten trägt, daß in eine der Ringnuten ein elastischer
Ring eingesetzt ist, der sich an die Innenwand des vorderen Endes der Griffeinheit
unter Ausbildung einer elastischen Reibungskraft bei gegenseitiger Drehbewegung
von-Handstück
und Griffeinheit andrUckt, und daß ein ein axiales Herausziehen des Handstücks aus
der Griffeinheit verhindernder Anschlag vorgesehen ist, der in der Griffeinheit
nach innen vorragt und bei mit der Griffeinheit gekuppeltem Handstück in die andere
der Ringnuten eingreift.
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Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
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Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines bevorzugten AusfUhrungsbeispiels
näher erläutert. In den bei liegenden Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt
von Handstück, Kupplung und Griffeinheit entsprechend einer Ausführungsform der
Erfindung und Fig. 2 Handstück, Kupplung und Griffeinheit gemäß Fig. 1 in auseinandergezogenem
Zustand.
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Die Handstückanordnung nach Fig. 1 umfaßt eine zylindrische Griffeinheit
1, ein Handstück 3 (das vorliegend als Winkelhondstück veranschaulicht ist) und
eine zwischen Griffeinheit 1 und HandstUck 3 sitzende Kupplung 2. An der RUckseite
der Kupplung 2 befindet sich ein vorstehender
Zylinder 21, der
in das vordere Ende der Griffeinheit 1 einsetzbar ist. Der Zylinder 21 trägt an
seiner Umfangsfläche zwei in Längsrichtung in Abstand voneinander liegende Ringnuten
22, 23. Ein elastischer Ring 24 ist in die vordere Ringnut 22 eingepaßt.
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Bei der dargestellten Ausführungsform ist als elastischer Ring 24
ein O-Ring von kreisförmigem Querschnitt vorgesehen, weil derartige Ringe kostengünstig
handelsüblich zur Verfügung stehen. Grundsätzlich lassen sich jedoch auch elastische
Ringe anderer Form vorsehen, beispielsweise ein Ring mit rechteckigem Querschnitt.
In die hintere Ringnut 23 greift eine in der Zylinderwand der Griffeinheit sitzende
Schraube 4 ein, um ein Herausgleiten der Kupplung 2 aus der Griffeinheit 1 zu verhindern.
Es ist auch ohne weiteres möglich, abweichend-von der dargestellten AusfUhrungsform
den elastischen Ring in die hintere Ringnut einzusetzen und die Schraube 4 in die
vordere Ringnut eingreifen zu lassen.
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Die Ausbildung an der vorderen Seite der Kupplung 2 entspricht der
Anordnung nach der DE-OS 30 37 887 und sei vorliegend nur kurz erläutert. Eine Stellschraube
20 greift lose in eine Schraubennut 25 ein. Eine Sperrkugel 28 wird gegen die Außenfläche
einer Schafthülse 29 gepreßt, indem eine Stellhülse 26 in der Richtung gedreht wird,
in welcher eine Exzenternut 27 flacher wird. Die
Schafthülse 28
wird auf diese Weise von der Kupplung 2 stramm festgehalten. Wenn die Sperrkugel
28 freigegeben wird, indem die StellhUlse 26 in der Richtung gedreht wird, in welcher
die Exzenternut 27 tiefer wird, läßt sich die Schafthülse 29 leicht axial herausziehen.
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Am vorderen Ende der Griffeinheit 1 befindet sich eine Ausnehmung
11, welche den Zylinder 21 drehbar aufnimmt.
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Ein Schraubenloch 12 reicht durch die die Ausnehmung 11 begrenzende
Zylinderwand hindurch. Wenn der Zylinder 21 in die Ausnehmung 11 eingeführt wird,
preßt sich der elastische Ring 24 gegen die Innenfläche der Zylinderwand an. Die
durch den elastischen Druck verursachte Reibungskraft erlaubt ein strammes Drehen
in Umfangsrichtung (um die Achse der Schafthülse), so daß das Hand-0 stück über
den vollen Bereich von 360° stufenlos von Hand verschwenkt und in der gewUnschten
Stellung gehalten werden kann.
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Zu der Drehreibungskraft, die auf den elastischen Ring 24 und die
Innenfläche der zylindrischen Wand zurückzuführen ist, kommt ein Reibungsmoment
auf Grund der Reaktionskraft, die während der Behandlung an dem Werkzeug auftritt,
das an der Handstückspitze montiert ist. Dieses Reibungsmoment ist größer als das
Moment, mit dem sich das Handstück 3 gegen den Willen des Benutzers im Bereich von
Zylinder 21 und Ausnehmung 11 zu bewegen
sucht. Eine unerwunschte
Drehung des HandstUcks 3 während der Behandlung wird dadurch ausgeschlossen.
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Wenn es andererseits erwUnscht ist, das HandstUck 3 zu verschwenken,
braucht nur das Handstück 3 entgegen dem zwischen dem Zylinder 21 und der Ausnehmung
11 auftretenden Reibungsmoment gedreht zu werden. Die fUr eine solche Drehung notwendige
Kraft ist aus den unten erläuterten Gründen nicht so groß, daß sie die Behandlungsaktivität
des Zahnarztes beeinträchtigt.
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Wenn der Zahnarzt das HandstUck 3 zu drehen wünscht, greift er das
HandstUck beispielsweise zwischen Daumen und Zeigefinger, wobei er die Drehbewegung
des HandstUcks herbeiführt, indem er ein Kräftepaar mit Bezug auf die Schaftachse
x aufbringt, die durch den Zylinder 21 und die Ausnehmung 11 hindurchgeht. Wenn
auf das HandstUck ein Kräftepaar einwirkt, kommt es zu einer reinen Drehmomentbeoufschlagung
des vorstehenden Zylinders 21 mit Bezug auf den ihn haltenden Teil der Ausnehmung
11. Eine Radialkraft tritt nicht auf, so daß auf den tragenden Teil der Ausnehmung
11 kein Biegemoment ausgeübt wird, wenn der Zahnarzt das Handstück 3 zu drehen sucht.
Während des Arbeitens mit der HandstUckanordnung wird dagegen eine Reaktionskraft
ausgebildet, die Uber das am HandstUckende montierte Werkzeug und das HandstUck
3 Uebertragen wird. Bei dieser
Reaktionskraft handelt es sich um
eine Radialkraft, deren Wirkungsrichtung die durch den Zylinder 1 und die Ausnehmung
11 hindurchgehende Schaftachse x schneidet, d. h. in einem Winkel zur Schaftachse
x verläuft. Solange der Abstand zwischen der Reaktionskraft und der Schaftachse
x gleich Null ist, wird zwischen dem. Zylinder 21 und der Ausnehmung 11 kein Drehmoment
erzeugt; das Handstück wird nicht entgegen dem Willen des Zahnarztes gedreht. Auf
Grund dessen reicht eine verhältnismäßig kleine Reibungskraft des elastischen Ringes
aus, um eine unerwt1nschte Drehung zu verhindern. Wenn jedoch eine Reaktionskraft
in einer von der Schaftachse x wegfUhrenden Richtung, d. h. eine Biegekraft mit
Bezug auf die Schaftachse, auftritt, wird ein Drehmoment zwischen dem Zylinder 21
und der Ausnehmung 11 erzeugt; gleichzeitig wirkt zwischen beiden ein Biegemoment.
Dieses Biegemoment tritt als Lagerreaktionskraft zwischen dem Zylinder 21 und der
Ausnehmung 11 auf, wodurch der Druckkontakt zwischen dem Zylinder 21, der Ausnehmung
11 und dem Ring 24 erhöht wird. Der derart gesteigerte Kontaktdruck ist stärker
als das Reibungsmoment und wirkt dem Drehmoment entgegen, mit dem sich das Handstück
3 gegebenenfalls zu drehen sucht.
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Der elastische Ring 24 sorgt also fUr ein relativ kleines Reibungsmoment,
das leicht überwunden werden kann, wenn der Zahnarzt das HandstUck 3 verschwenken
will. Dagegen
wird einer unbeabsichtigten Schwenkbewegung entgegengewirkt,
indem während des Arbeitens ein großes Reibungsmoment erzeugt wird, das einer nicht
gewünschten Außenkraft entgegenwirkt.
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In Fig. 1 ist mit 6 ein Antriebselement bezeichnet, über welches Energie
auf eine HandstUckwelle 31 übertragen wird. Ein Schalter 5 zum Betätigen des Handstückantriebs
ist an der Vorderseite der Griffeinheit 1 angeordnet. Wenn der Schalter 5 in die
Ein-Stellung gebracht ist, wird er anschließend in der Ein-Stellung selbsttätig
festgehalten. Das heißt, der Schalter 5 ist als Selbsthalteschalter ausgelegt. Der
Antrieb erfolgt mittels eines Mikromotors 8, der aus einer Batterie 7 gespeist wird
Die beschriebene Anordnung erlaubt es also, das HandstUck 3 mit Bezug auf die Griffeinheit
1 entgegen einer Reibungskraft stufenlos zu verschwenken. Wenn es während der Dentalbehandlung
notwendig wird, die Richtung des HandstUcks 3 zu ändern, braucht der Zahnarzt das
HandstUck 3 nur zu fassen und in die neue Sollstellung zu drehen. Im Vergleich zu
bekannten Anordnungen, bei denen das HandstUck herausgezogen werden muß und nur
schrittweise verschwenkt werden kann, ist damit die-Nlanövrierfähigkeit wesentlich
verbessert. Über die Kupplung 2 kann wahlweise ein WinkelhandstUck oder ein gerades
HandstUck
angeschlossen werden. Das heißt, die HandstUcke 3 lassen sich wunschweise austauschen.