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Schnurlose Handstuckanordnung fUr
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zahnärztliche Behandlungszwecke Die Erfindung betrifft eine schnurlose
Handstückanordnung für zahnärztliche Behandlungszwecke mit einem Handstück und einer
mit dem hinteren Teil des HandstUcks verbundenen Griffeinheit, in der ein Mikromotor
für den Antrieb des Handstücks und eine Batterie fur die Stromversorgung des Mikromotors
untergebracht sind.
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In den letzten Jahren wurden HandstUcke mit einem batteriegetriebenen
Mikromotor (sogenannte schnurlose HandstUcke) in verschiedenen Formen entwickelt,
beispielsweise als Handstuckanordnung, bei welcher das eigentliche Handstück mit
einem zugeordneten Griff drehbar verbunden ist, und als Handstückonordnung, bei
der zwecks bequemerer Handhabung die Griffeinheit der Handstuckanordnung mit einem
Schalter ausgestattet ist. Als Antriebsquelle wird bei den bekannten HandstUcken
ein Mikromotor vorgesehen, der aus einer Batterie mit vorgegebener Betriebsspannung
gespeist
wird. Dabei waren die Handstück jeweils fUr eine einzige, vorbestimmte Drehzahl
ausgelegt.
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Im Rahmen der zahnärztlichen Behandlung werden jedoch in Abhängigkeit
von der jeweiligen Aufgabe häufig unterschiedliche Drehzahlen verlangt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schnurlose Handstückanordnung
zu schaffen, die mit geringem Aufwand und auf einfache, bequeme Weise eine Änderung
der Drehzahl des Mikromotors gestattet.
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Ausgehend von einer HandstUckonordnung der vorstehend genannten Art,
wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Griffeinheit in zwei
in Längsrichtung hintereinander angeordnete Teile zur Aufnahme des Mikromotors bzw.
der Batterie unterteilt ist, daß der Batterieaufnahmeteil mit dem Motoraufnohmeteil
drehbar und lösbar verbunden ist und daß die lösbare Verbindung als Umschaltkontaktanordnung
ausgebildet ist, die durch Drehen des Motor- oder des Batterieaufnahmeteils betätigbar
ist und mittels deren die Drehzahl des Handstücks änderbar ist.
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Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus
den UnteransprUchen.
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Die Erfindung ist im folgenden an Hand von bevorzugten
Ausführungsbeispielen
näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine Explosionsdarstellung
einer Ausführungsform der schnurlosen l-landstückunordnung nach der Erfindung, Fig.
2 eine AusfUhrungsform einer Umschaltkontaktanordnung in der lösbaren Verbindung
zwischen Motor- und Batterieaufnahmeteil, Fig. 3 eine abgewandelte Ausftihrungsform
der Umschaltkontaktanordnung, Fig. 4 einen Teillängsschnitt durch die Anordnung
nach Fig. 1, Fig. 5a,5b,5c das Arbeitsprinzip der Umschaltkontaktanordnung, Fig.
6 einen Längsschnitt einer AusfUhrungsform der HandstUckanordnung während des Ladevorgangs
sowie Fig. 7a und 7b eine für das Aufladen der Batterie benutzte Ladebuchse.
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Die HandstUckanordnung h gemäß Fig. 1 weist eine im wesentlichen zylindrische
Griffeinheit 4 und ein damit vorzugsweise lösbar und/oder drehbar verbundenes Håndstück
3 auf. Die Griffeinheit 4 umfaßt einen Motoraufnahmeteil 1, in dem ein Mikromotor
5 untergebracht ist, und ein Batterieaufnahmeteil 2, die durch eine lösbare Verbindung
R.S drehbar miteinander verbunden sind. Die lösbare Verbindung R.S bildet eine Umschaltkontaktanordnung,
zu der ein vom hinteren Ende des Motoraufnahmeteils 1 vorstehender, isolierender
Zylinder 11 gehört, der an seiner flachen Stirnseite 12 Elektroden 14 und 15 trägt.
Die Elektroden sind über einen Mikroschalter 73 mit dem positiven bzw. dem negativen
Anschluß 51,52 des im Motoraufnahmeteil 1 sitzenden Mikromotors 5 verbunden. Von
den beiden Elektroden 14, 15 nimmt die eine, nämlich die Elektrode 15, eine größere
Fläche ein. Die Elektrode 15 steht normalerweise mit einem positiven Schaltkontakt
23 in Berührung, der zu einer Gruppe von drei Schaltkontakten 23,24,25 gehört, die
in einer Ausnehmung 21 des Batterieaufnahmeteils 2 sitzen.
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Die Ausnehmung 21 hat zylindrische Form und ist zur Aufnahme des isolierenden
Zylinders 11 des Motoraufnahmeteils 1 ausgelegt. Die drei Schaltkontakte 23, 24
und 25 sind an einer isolierenden Bodenwand 210 der Ausnehmung 21 in Umfangsrichtung
verteilt angeordnet. Elastische Ringe 10 sind in Umfangsnuten des Zylinders 11 des
Motoraufnahmeteils
1 eingesetzt. Die Ringe 10 verhindern nicht
nur, daß sich die Verbindung R.S zwischen den Aufnahmeteilen 1 und 2 versehentlich
löst, sondern sorgen auch fUr eine Reibungskraft, die ausschließt, daß eine vom
Zahnarzt gewählte Drehzahlstellung der Umschaltkontaktanordnung unbeabsichtigt geändert
wird (beispielsweise von einer Stellung für niedrigere Drehzahl zu einer Stellung
für höhere Dreh9ahl oder umgekehrt). Die elastischen Ringe lassen sich durch andere
Bauelemente ersetzen, solange nur eine entsprechende Funktion erzielt wird. Die
drei auf der isolierenden Bodenwand 210 der Ausnehmung 21 sitzenden Schaltkontakte
23,24 und 25 sind mit zwei Stromversorgungskreisen von unterschiedlicher Batteriespannung
innerhalb des Batterieaufnahmeteils 2 verbunden. Die Stromversorgungskreise können
in beliebiger Weise aufgebaut und ausgelegt sein, solange sie nur zwei unterschiedliche
Versorgungsspannungen für den Gleichstrommikromotor 5 zur Verfügung stellen. Die
den Mikromotor speisende Batterie b umfaßt bei der veranschaulichten AusfUhrungsform
3 in Reihe geschaltete Einzelbatterien zu je 1,2 V. Der Schaltkontakt 23 steht mit
einem positiven Anschluß 61 der Batterie b über eine Zuleitung 230, elastische Kontaktplatten
82,83 und eine Zuleitung 230' in Verbindung, während der Schaltkontakt 24 über eine
Zuleitung 240 mit einem negativen 2,4 V-Anschluß 63 der Batterie 6 verbunden ist
und der Schaltkontakt 25 über eine Zuleitung 250 mit einem negativen 3,6 V-Anschluß
62 der Batterie 6 in Verbindung
steht.
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Die Fig. 5 läßt die Arbeitsweise der Umschaltkontaktanordnung erkennen.
Dabei zeigt Fig. 5a den Zustand, bei welchem die Verbindung zwischen dem Mikromotor
und der Batterie unterbrochen ist. Der Mikromotor 5 steht still.
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In Fig. 5b ist der Batterieaufnahmeteil 2 gegenüber der Lage gemäß
Fig. 5a nach rechts gedreht. Die Schaltkontakte 23,24 liegen an den zum Mikromotor
5 führenden Elektroden 14,15 an. Wenn in diesem Zustand ein Schalter 7 in Richtung
des Pfeils A verschoben wird, um den Mikromotor an den Stromversorgungskreis anzuschließen,
wird positives Potential von der Batterie 6 an den einen Anschluß 51 des Mikromotors
5 Uber den Mikroschalter 73, die Elektrode 15, den Schaltkontakt 23 und die Kontaktplatten
83,82 angelegt, während das negative 2,4 V-Potential von der Batterie 6 dem anderen
Anschluß 52 des Mikromotors 5 über die Elektrode 14 und den Schaltkontakt 24 zugefUhrt
wird. Der Mikromotor 5 dreht sich mit niedriger Drehzahl. In Fig. 5c ist der Batterieaufnahmeteil
2 gegenUber der Stellung gemäß Fig. 5a nach links gedreht. Die Elektrode 14 wird
mit dem Schaltkontakt 25 in Berührung gebracht, während die Elektrode 15 ebenso
wie im Falle der Fig. 5b mit dem Schaltkontakt 23 in Berührung steht. Der Mikromotor
5 wird mit Antriebsspannung von 3,6 V beaufschlagt; er dreht sich mit hoher Drehzahl.
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Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Umschaltkontaktanordnung,
bei welcher an dem Zylinder 11 des Motoraufnahmeteils 1 eine Ringnut 130 und Anschlagstifte
131, 132 vorgesehen sind, während eine Schraube 22 durch die Umfangswand der Ausnehmung
21 des Batterieaufnahmeteils 2 hindurchreicht. Eine Nut 16 am vorderen Ende des
Zylinders 11 läßt die Schraube 22 durchtreten, wenn das vordere Ende des Batterieaufnahmeteils
2 über das hintere Ende des Motoraufnahmeteils 1 geschoben wird. Durch die betreffenden
Anschläge wird der Batterieaufnahmeteil 2 gegen unbeabsichtigte Drehung geschUtzt.
Die Elektroden 14,15 können rasch und einfach in genaue Ausrichtung mit den Schaltkontakten
23,24,25 gebracht werden. Außerdem trägt die in die Ringnut 130 eingreifende Schraube
22 wirkungsvoll dazu bei zu verhindern, daß der Batterieaufnahmeteil 2 unbeabsichtigt
vom Motoraufnahmeteil 1 abrutscht.
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Im Gebrauch der Handstuckanordnung h wird ein Schneidwerkzeug 31 in
die Nähe des zu bearbeitenden Zahns (nicht veranschaulicht) gebracht. Der Schalter
7 wird mittels des Daumens oder Zeigefingers in Richtung des Pfeils A verschoben,
wodurch ein dem Schalter 7 zugeordneter Schieber 71 den normalerweise offenen Mikroschalter
73 schließt. Die Stromzufuhr von der Batterie 6 zum Mikromotor 5 wird auf diese
Weise vorbereitet. Wenn der Batterieaufnahmeteil 2 im Uhrzeigersinn gedreht und
die
Umschaltkontaktanordnung in die Lage gemäß Fig. 5b gebracht
wird, kommen die beiden Elektroden 14,15 am Zylinder 11 des Motoraufnahmeteils'
1 mit den Schaltkontakten 24 bzw. 23 auf der Bodenwand 210 des Batterieaufnahmeteils
2 in Berührung. Dem Mikromotor wird eine Antriebsspannung von 2,4 V zugeführt. Die
Handstückanordnung h arbeitet mit niedriger Drehzahl. Wenn das Handstück von niedriger
auf hohe Drehzahl umgeschaltet werden soll, braucht nur der Batterieaufnahmeteil
2 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht zu werden, bis die Umschaltkontaktanordnung
die Betriebsstellung gemäß Fig. 5c erreicht. In diesem Zustand wird der Mikromotor
mit einer Antriebsspannung von 3,6 V beaufschlagt. Die Handstuckanordnung h läuft
mit hoher Drehzahl. Der Zahnarzt wird dadurch in die Lage versetzt, mit ein und
derselben Handstückanordnung Dentalbehandlungen wahlweise bei niedriger oder hoher
Drehzahl auszvfUhren. Es versteht sich, daß der Batteriecufnahmeteil 2 auch bei
zunqchst in Aus-Stellung befindlichem Schalter 7 im Uhrgeiwersinn oder entgegen
dem Uhrzeigersinn gedreht werden kann, um die gewünschte Drehzahl vorzuwählen, worauf
der Schalter 7 eingeschaltet werden kann.
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Wenn die Batteriespannung nach längerem Lauf des Mikromotors 5 absinkt,
kann der Batterieaufnahmeteil 2 sofort gegen einen entsprechenden Batterieaufnahmeteil
2 mit frisch geladener Batterie ausgetauscht werden. Während
des
Ladens der Batterie bleibt dadurch die HandstUckanordnung h einsotzfähige Dem kommt
besondere Bedeutung zu, weil eine Batterie bei Dauerbetrieb eines herkömmlichen
Mikromotors nach relativ kurzer Dauer wieder aufgeladen werden muß. Die Möglichkeit,
nur das Batterieoufnahmeteil abzunehmen und gegen ein Batterieaufnahmeteil mit geladenen
Batterien zu ersetzen, erweitert den Einsatzbereich eines schnurlosen Handstücks
erheblich.
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Wenn die Batterie nach Abnahme des Batterieaufnahmeteils 2 wieder
aufgeladen werden soll oder wenn der Wiedercufladevorgang durchgefUhrt werden soll,
während Motoraufnahmeteil 1 und Batterieaufnahmeteil 2 miteinander verbunden bleiben,
braucht nur eine Ladebuchse 9 mit zylindrischen, konzentrischen Elektroden 91, 92,die
durch einen Isolstionsrlng 93 voneinander getrennt sind (Fig.
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7),auf einen Stecker 8 geschoben und die zylindrischen Elektroden
92, 91 der Ladebuchse 9 mit der positiven bzw.
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der negativen Elektrode eines nicht veranschaulichten Ladegeräts verbunden
zu werden. Der Stecker 8 weist einen mit dem negativen Anschluß 62 der Batterie
b verbundenen Stift 81 sowie die Kontaktplatten 82,83 auf. Die elastische Kontaktplatte
82 ist U förmig gebogen und mit dem positiven Anschluß 61 verbunden, während die
Kontaktplatte 83 an den Schaltkontakt 23 angeschlossen ist. Die Kontaktplatten 83
und 82 sind in eine Isolierplatte 84 am hinteren Ende des Batteritaufnahmeteils
2 eingebettet.
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Die Platten 82 und 83 stehen normalerweise, d. h. wenn die Ladebuchse
9 nicht auf den Stecker 8 aufgeschoben ist, miteinander in Kontakt. Beim Aufschieben
der Ladebuchse 9 drückt die zylindrische Elektrode 92 der Ladebuchse gegen die elastische
Kontaktplatte 82. Letztere wird außer Kontakt mit der Kontaktplatte 83 gebracht,
wodurch der Mikromotor 5 von der Stromversorgungsschaltung abgetrennt wird. Dadurch
wird ausgeschlossen, daß durch Einschalten des Schalters 7 bei mit dem Motoraufnahmeteil
1 und dem Handstück 3 verbundenem Batterieaufnahmeteil 2 das Schneidwerkzeug 31
des Handstücks 3 während des Ladens der Batterie versehentlich angetrieben wird.
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Die beschriebene Anordnung erlaubt es also, die Drehzahl des Handstücks
frei zu wählen, indem nur Motor- und Batterieaufnahmeteil gegeneinander verdreht
werden. Außerdem kann der Batterieaufnahmeteil von dem Handstückkörper und dem Motoraufnahmeteil
getrennt werden. Dies hat den besonderen Vorteil, daß Außerbetriebszeiten der Handstückanordnung
während des Ladens der Batterie vermieden werden können, indem ein Ersatzbatterieaufnahmeteil
bereitgehalten wird, das mit dem Motoraufnahmeteil gekoppelt wird, während die Batterie
des zunächst angeschlossenen Batterieaufnahmeteils mittels eines Ladegerätes aufgeladen
wird.