DE3207489C2 - Zahnärztliches Handstück - Google Patents

Abstract

Bei einem zahnärztlichen Handstück, in dem eine ein zahnärztliches Werkzeug (9) antreibende quergeteilte Triebwelle gelagert ist, deren Triebwellenteile (5a, 5b) drehbar miteinander verbunden sind, wobei zur Übertragung eines Drehmomentes mit einem Triebwellenteil ein erstes Anstellglied (17) drehbar verbunden und mit dem anderen Triebwel lenteil ein zweites Anstellglied (19) drehfest verbunden sind und die Anstellglieder Schrägverzahnungen od.dgl. Anstellmittel aufweisen, wobei ferner eines der Anstellglieder axial verschieblich angeordnet ist, soll ein virbrationsfreier Lauf erreicht werden, weshalb mindestens eines der Anstellglieder in Richtung auf das andere Anstellglied axial federbelastet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein zahnärztliches Handstück gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solches zahnärztliches Handstück ist beispielsweise bekannt aus der DE-AS 25 21 313. Das bekannte zahnärztliche Handstück umfaßt eine Griffhülse und eine zur Griffhülsenlängsachse unter einem stumpfen Winkel abgeknickte Kopfhülse, wobei die im Handstück gelagerte Triebwelle im Bereich der Knickstelle quergeteilt ist und die beiden Triebwellenteiie durch ein Getriebe miteinander in Eingriff stehen. Wesentlich ist dabei, daß eine Anstellung bzw. Veränderung bezüglich des Drehmomentes des im Handstück befindlichen Getriebeteils abhängig von der Last erfolgt Zu diesem Zweck sind bei dem bekannten Handstück die beiden Anstellglieder vorgesehen. Eines der Anstellglieder kann drehfest mit entweder dem antriebsseitigen oder dem abtriebsseitigen Triebwellenteil verbunden sein. Die drehfeste Verbindung erfolgt bei dem bekannten Handstück über einen das als Verschiebering ausgebildete Anstellglied und den Triebwellenteil durchsetzenden Querstift. Das andere Anstellglied ist eine mit dem anderen Triebwellenteil über ein Kugelplanetengetriebe drehbar verbundene Hülse. Verschiebering und Hülse weisen ineinander eingreifende Schrägverzahnungen auf. Das eine der Anstellglieder ist gegenüber dem anderen axial verschieblich angeordnet.

Gemäß einer bekannten Weiterbildung dieses Handsiücks (DE-AS 26 44 458) ist der antreibende Triebwellenteil dicht vor seinem getriebeseitigen Ende quergeteilt und sind die so gebildeten beiden Wellenabschnitte durch Eingriffsmittel drehsicher miteinander in Eingriff, wobei der geiriebeseitige Wellenabschnitt koaxial zu dem durch das Kugelplanetengetriebe angetriebenen anderen Triebwellenteil angeordnet ist. Die Kugeln des Kugelplanetengetriebes laufen zwischen einem Innen- und einem Außenring deren einer undrehbar ist und der andere mit der Hülse einstückig verbunden ist.

Somit ist eines der Anstellglieder starr, d. h. axial unverschieblich gelagert. Der Anstellweg bzw. die Bewegung beim Anstellen erfolgt daher über die Toleranzen des Kugellagers bzw. das Spiel des Kugellagers. Dadurch ergeben sich nachteilig Vibrationen im Lauf des Handstücks. Die Vibrationen setzen die Lebensdauer

der Lager und damit des Handstücks herab. Weiter ist der Anstellweg klein, da er sich nur über das Toleranzmaß der Lager erstrecken kann.

Dabei ist zu berücksichtigen, daß das Getriebe und die Eingriffsmittel einfach herstellbar sein sollen und keine wesentliche Vergrößerung des Handstückdurchmessers auftreten soll.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein zahnärztliches Handstück der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei wirksamer Unterstützung der Anstellung ein ruhiger, vibrationsfreier Lauf erreicht ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens eines der Anstellglieder in Richtung auf das andere Anstellglied axial federbelastet ist.

Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteran-Sprüche weitergebildet

Wesentlich ist also, daß mindestens eines der Anstellglieder federnd gelagert bzw. anstellbar ist Die dabei verwendete Feder dient weiter auch zum Ausgleich von Toleranzen, d. h. bei der Fertigung sind die Ansprüche an die Toleranzen nicht allzu hoch. Das erfindungsgemäß ausgebildete Handstück erreicht ruhigen, vibrationsfreien Lauf bei wirksamer Unterstützung der Anstellung. Das in den Unteransprüchen niedergelegte Ausführungsbeispiel weist ein innerhalb der Triebwelle in axialer Richtung bewegbares und gelagertes Anstellglied auf, das auf der einen Seite die Anstellkurve, wie eine Schrägverzahnung aufweist und das durch eine Druckfeder gegen das andere Anstellglied axial angestellt wird. Dieses Anstellglied ist bezüglich des zügeordneten Triebwellenteils einerseits drehfest verbunden, wobei andererseits eine axiale Bewegbarkeit zumindest über den Anstellweg sichergestellt ist. Bei einer besonders reibungsgünstigen Ausführungsform ist am Schaftteil oder an einem in die Ausnehmung des Triebwellenteils eingreifenden Ansatz mindestens eine Schlüsselfläche zur Mitnahme der Bewegung bzw. des Drehmoments vorgesehen, wobei diese Mitnahme über radial in der Triebwelle angeordnete Kugeln erreicht wird.

Auf diese »Veise ist ein wesentlich größerer Anstellweg als bisher möglich. Dieser ist ein Mehrfaches desjenigen bei dem bekannten Handstück. Toleranzen innerhalb des Über- oder Untersetzungsgetriebes, nämlich eines Kugelreibgetriebes bei dem Kugelplanetengetriebe sind zwischen Außenring und Innenring des Lagers weitestgehend ausgeglichen.

Die Getriebeabstufungen sind in gleicher Weise wie bei den bekannten Handstücken möglich. Es sind nämlich sowohl Über- als auch Unter- als auch Gleichsetzungen möglich.

Weiter ist wesentlich, daß durch geeignete Ausbildung der beiden Anstellglieder bzw. der ineinander eingreifenden Schrägverzahnungen auch die Wirkung einer Rutsch-Überlastkupplung erreicht ist. Außerdem kann durch Wahl, gegebenenfalls Austausch, der die Anstellung erreichenden Feder eine Änderung der Anstellung erreicht werden. Weiter kann auch das Getriebe, wie das Kugelplanetengetriebe, austauschbar ausgebildet werden, da die Feder einen Toleranzausgleich bewirkt. Bei dem erfindungsgemäßen Handstück ist ein ruhiger Lauf auch ohne Last erreichbar, was lagerschonend ist.

Durch das gefederte Anstellen ist eine sogenannte steilere Anstellung möglich, wodurch ein höheres Drehmoment als bisher übertragbar ist. Weiter ist aber auch ein niedrigeres Drehmoment als bisher übertragbar. Bei den bekannten Handstücf;en trat hierbei ein Schlackern oder Wackeln auf, wodurch die Ansteilkicven sehr leicht ausgeschlagen wurden. Bei dem erfindungsgemäßen Handstück werden die Anstellkurven schonend behandelt.

Die Erfindung ist sowohl auf gerade als auch auf abgewinkelte Handstücke anwendbar.
In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 das werkzeugseitige Ende eines zahnärztlichen Handstücks mit zur Griffhülsenlängsachse unter einem stumpfen Winkel abgeknickter Kopfhülse mit eingebautem Kugelplanetengetriebe im Längsschnitt,

F i g. 2 in gleicher Ansicht wie in F i g. 1 lediglich das Zwischenstück mit zugeordnetem Kugelplanetengetriebe.

Die Erfindung wird anhand eines zahnärztlichen Handstücks näher erläutert, das eine Griffhülse 1 und eine zur Griffhülsenlängsachse abgeknickte Kopfhülse 2 aufweist. Die im Handstück mit Hilfe von Lagern 3, 4 gelagerte Triebwelle, ist im Bereich der Knickstelle 6 quergeteilt. Die hierdurch entstände.· :n beiden Triebweüenieiie 5a und 5Zj stehen über ein Käsclplanctcngctriebe 7 miteinander in Eingriff. Die Griffhülse 1 und die Kopfhülse 2 bilden zwei selbständige Teile, die durch ein Gewinde 8 lösbar miteinander verbunden sind.

Die Erfindung ist jedoch auch auf gerade Handstücke anwendbar. Wesentlich ist lediglich, daß die Triebwelle geteilt ausgebildet ist.

Der in der Kopfhülse 2 gelagerte, getriebene T'riebweller.teil 5a, der vom antreibenden Trisbwellenteil 5έ> über das Kugelplanetengetriebe 7 in Drehung versetzt wird, dient zum Antrieb eines zahnärztlichen Werkzeuges 9, wie eines Bohrers. Hierfür steht der Triebwellenteil 5a über einen Zahntrieb 10 mit einer das Werkzeug 9 enthaltenden rechtwinklig zum Triebwellenteil 5a angeordneten Triebhülse 11 in Eingriff, deren in einem Winkelkopf angeordnete Lager mit 12 und 13 bezeichnet sind.

Das Kugelplanetengetriebe 7 kann, wie das an sich bekannt ist, verschiedenartig ausgebildet sein. Diesbezüglich wird auf die eingangs genannter, beiden bekannten .!andstücke verwiesen. Die Erfindung wird hier anhand eines Übersetzungsgetriebes näher erläutert.

Das dem Kugelplanetengetriebe 7 zugewandte Ende 14 des einen Triebwellenteils 5b ist als geschlossener, topfartiger Käfig mit an seinen Enden 15a geschlossenen Käfigöffnungen 156 ausgebildet. Mit den Käfigstegen 15 greift das Triebwelienteil-Ende 14 zwischen die Kugeln 16 des Kugelplanetengetriebes 7. Die Kugeln 16 sind unter Reibschluß zwischen einem Innenring 17 und einem Außenring 18 gelagert. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Außenring 18 undrehbar angeordnet, während der Innenring 17 auf dem angetriebenen Triebwellenteil 5a drehbar angeordnet ist.

Zwischen dem Triebwellenteil 5a und dem Innenring 17 ist unter der Wirkung eines mittels einei. Führungsmittel 20 fest auf diesem Triebwellenteil 5a angeordneten Verschiebeglieds 19 axiale Bewegbarkeit und Drehbarkeit erreicht. Die Teile 17 und 19 wirken als Anstellglieder.

Hierfür ist dus Verschiebeglied 19 mit einer gerade und/ oder gekrümmt verlaufende Zahnflanken 21 aufweisenden Schrägverzahnung 22 versehen, difc mit einer ihr entsprechenden Schrägverzahnung 23 mit Zahnflanken 24 des axial beweglichen Innenrings 17 in Eingriff steht.

Der Innenring 17 Jes Kugelplanetengetriebes 7 ist gleichzeitig dadurch als Anstellglied ausgebildet, daß es die Schrägverzahnung 23 mit den Zahnflanken 24 auf-

weist.

Der antreibende Triebwellenteil 56 ist dicht vor seinem dem Kugelplanetengetriebe 7 zugewandten Ende 14, das die Käfigstege 15 aufweist, quergeteilt. Die auf diese Weise gebildeten beiden Wellenabschnitte 5c, 5d stehen über Eingriffsmittel 26 drehsicher miteinander in Eingriff. Der dem Kugelplanetengetriebe 7 zugewandte Wellenabschnitt 5c ist koaxial zu dem durch das Kugelplanetengetriebe 7 angetriebenen Triebwellenteil 5a angeordnet. Die Eingriffsmittel 26 bestehen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus je einem an den beiden einander zugekehrten Enden der Wellenabschnitte 5c,Sdangeordneten Stirnzahnrad 27a bzw. 27 b. Der getriebeseitige Wellenabschnitt 5c ist durch ein Kugellager 28 gelagert. Dessen Innenring sitzt fest auf einer das Stirnzahnrad 27a aufweisenden Hülse 29, die ihrerseits fest auf dem getriebeseitigen Wellenabschnitt 5c angeordnet ist. Der Außenring 30 des Kugellagers 28 ist mit der Knnfhiilse 2 fest verbunden. Der sich an die Käfigstege 15 anschließende, mit dem Stirnzahnrad 27a versehene Teil des Wellenabschnitts 5c besitzt nur eine für die Anordnung des Kugellagers 28 erforderliche Länge.

Wird das Werkzeug 9 belastet, indem seine Drehung z. B. am zu behandelnden Zahn behindert wird, so bewirkt die hierdurch eintretende relative Verdrehung der beiden Triebwellenteile 5a und 5b und damit des Verschiebeglieds 19 und des Innenrings 17 des anderen Anstellglieds, daß die Zahnflanken 21, 24 der beiden Schrägverzahnungen 22, 23 im Sinne eines in axialer jo Richtung erfolgenden Verschieben des Innenrings 17 aneinander gleiten, so daß eine automatische Anstellung der in den Ringnuten 25 des Innenrings 17 und des Außenrings 18 gelagerten Kugeln 16 des Kugelplanetengetriebes 7 erfolgt. Es sei erwähnt, daß die Zähne der Schrägverzahnungen 22, 23 über den Umfang des Verschiebeglieds 19 als ein Anstellglied und des Innenrings 17 als anderes Anstellglied gleichmäßig verteilt und so gestaltet sind, daß keine Selbsthemmung auftreten kann.

Um eine vibrationsfreie Drehung und eine günstige Anstellung erreichen zu können, sind das Verschiebeglied 19 und das dessen drehfeste Verbindung mit dem Wellenteil 5a erreichende Führungsmittel 20 in besonderer Weise ausgebildet.

Erfindungsgemäß ist das Verschiebeglied 19 in Riehtung auf den Innenring 17 axial federbelastet. Das heißt, das Verschiebeglied 19 ist einerseits drehfest mit dem Triebwellenteil 5a über das Führungsmittel 20 verbunden und ist, zumindest über den Anstellweg, axial bewegbar ausgebildet. Die axiale Bewegung des Verschiebeglieds 19 erfolgt mittels Federkraft.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Triebwellenteil 5a an seinem dem Kugelplanetengetriebe 7 zugewandten Enden einen verdickten Endabschnitt auf, der stirnseitig ein Sackioch 36 enthält. In dem Sackloch 36 ist eine Druckfeder 37 aufgenommen, die gegen das Verschiebeglied 19 drückt Das Verschiebeglied 19 weist an seinem dem Triebwellenteil 5a zugewandten Ende einen Ansatz 42 auf, der in das Sackioch eingeführt ist und gegen dessen Stirnseite die Druckfeder 37 wirkt. Ober einen dem maximalen Anstellweg entsprechenden Weg ist das Verschiebeglied 19 durch die Feder 37, gegen den Innenring 17 gedrückt, axial bewegbar. Dabei ist gleichzeitig eine drehfeste Verbindung zwischen dem Verschiebeglied 19 und dem Triebwellenteil 5a erreichL

Das Führungsmittel 20 hierzu ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel in besonderer reibungsarmer Weise ausgebildet.

Einerseits weist der Ansatz 42 des Verschiebeglieds 19 beim dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Schlüsselflächen 43 auf. Die Schlüsselflächen haben eine den maximalen Anstellweg zumindest entsprechende Breite. Diesen Schlüsselflächen 43 gegenüberliegend weist das Sackloch 36 in seinen Wänden seitliche öffnungen 38 auf, in denen Kugeln 40 radial abgestützt aufgenommen sind. Die Kugeln 40 wirken zwischen der radialen Abstützung und der Schlüsselfläche 43. Zur Verringerung der Reibung mündet in die seitliche öffnung 38 des Sacklochs 36 eine stirnseitige Bohrung 39, durch die ein Schmiermittel oder dergleichen einführbar ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die radiale Abstützung der hier zwei Kugeln 40 durch den Innenring 41a eines Lagers 41 erreicht, der die seitlichen öffnungen 38 am Außenumfang des verdickten Endabschnitts 35 des Triebwellenteils 5a umgibt, wobei der Triebwellenteil 5a auf diese Weise in der Kopfhülse 2 ähnlich dem Laeer 3 gelagert ist.

Bei Erhöhen des Drehmomentes, wie durch Behindern der Drehung des zahnärztlichen Werkzeugs 9 bei einer Behandlung am Zahn, wird in der erwähnten Weise eine automatische Anstellung erreicht. Diese wird durch die Kraft der Feder 37, die das Verschiebeglied 19 gegen den Innenring 17 gedrückt, stets sichergestellt, solange nicht der maximale Anstellweg, der durch die Breite drr Schlüsselfläche 43 bestimmt ist. überschritten wird. Durch geeignete Wahl der Abmessungen und der Federkraft kann bei Überschreiten eines bestimmten Drehmomentes die Wirkung einer Rutsch-Überlastkupplung erreicht werden dadurch, daß die Zahnspitzen der Zahnflanken 21,24 übereinander gleiten.

Wegen der Kleinheit der einzelnen Bauelemente, ist es sinnvoll, deren Konstruktion so auszubilden, daß bei einem möglichen Auseinanderbau des Handstücks keine Teile verloren gehen. Durch eine derartige konstruktive Ausbildung wird auch der Zusammenbau vereinfacht.

Dies wird vor allem dadurch erreicht, daß das Verschiebeglied 19 an seinem die Zahnflanke 21 aufweisenden Ende eine Verlängerung 44 aufweist, die an ihrem Ende einen verdickten Gewindeabschnitt mit Außengewinde 45 aufweist. Ein mit diesem Gewinde 45 kämmendes Innengewinde 47 ist in dem Innenring 17 vorgesehen, wobei jenseits des Innengewindes 47 auf der den Zahnflanken abgewandten Seite eine Innenbohrung 46 vorgesehen ist. Der Innendurchmesser der Innenbohrung 46 ist größer als der Außendurchmesser des Gewindes 45 an der Verlängerung 44, und der Innendurchmesser des Innengewindes 47 des Innenrings 17 is größer als der Außendurchmesser der Verlängerung 44 zwischen dem die Zahnflanken tragenden Abschnitt des Gewindeglieds 19 und dem Gewinde 45. Im zusammengebauten Zustand, wie er in den Figuren dargestellt ist, durchsetzt die Verlängerung 44 den Innenring 17 axial und berührungslos, wobei jedoch ein Auseinandergehen in axialer Richtung vermieden ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Zahnärztliches Handstück mit einer im Handstück gelagerten ein zahnärztliches Werkzeug (9) antreibenden quergeteilten Triebwelle, deren Triebwellenteile (5a, 5b) drehbar miteinander verbunden sind, mit einem mit einem Triebwellenteil drehbar verbundenen ersten Anstellglied (17) mit einer gerade und/oder gekrümmt verlaufende Zahnflanken (21) aufweisenden Schrägverzahnung (22) und mit einem mit dem anderen Triebwellenteil drehfest verbundenen 5:weiten Anstellglied (19) mit einer entsprechenden Schrägverzahnung (22) in Eingriff mit der des ersten Anstellglieds, wobei einer der Triebwellenteile mit dem zugeordneten Anstellglied axial verschieblich ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Anstellglieder (17, 19) in Richtung auf das andere Anstellglied axial federbelastet ist

2. Zahnärztliches Handstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ansteligiied (19) axial federbelastet ist

3. Zahnärztliches Handstück nach Anspruch 2 mit einem drehfest mit dem Triebwellenteil (5a) verbundenen, als Anschlagglied dienenden Verschiebeglied (19), das die Schrägverzahnung (22) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschiebeglied (19) axial geführt und beweglich ist und daß eine Feder (37) an dem der Schrägverzahnung (22) axial entgegengesetzten Ende angreift und sich an dem Triebwellenteil (5«) abstützt

4. Zahnärztliches Hpndstüd: nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Triebwellenteil (5a) ein stirnseitiges Sackloch (36) ar-'^eist, das die Feder (37) aufnimmt, daß das Verschiebeglied (19) einen Ansatz (42) an dem der Schrägverzahnung (22) entgegengesetzten Ende mit einem dem Innendurchmesser des Sacklochs (36) entsprechenden Außendurchmesser aufweist, der in das Sackloch (36) eingeführt ist und daß ein Führungsmittel (20) die drehfeste Verbindung und axiale Bewegbarkeit zwischen Sackloch (36) und Ansatz (42) erreicht

5. Zahnärztliches Handstück nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsmittel (20) durch mindestens eine Schlüsselfläche (43) am Ansatz (42) und ein sich an diese anlegendes mit dem Triebwellenteil (5a,J verbundenes Keilelement gebildet ist

6. Zahnärztliches Handstück nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Keilelement eine in eine öffnung (38) in der Sacklochwand eingesetzte, radial gehalterte Kugel (40) ist.

7. Zahnärztliches Handstück nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Schlüsselfläche (43) mindestens dem maximalen Anstellweg entspricht.

8. Zahnärztliches Handstück nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschiebeglied (19) an seinem die Schrägverzahnung (22) aufweisenden Ende eine axiale Verlängerung (44) aufweist, die das andere Anstellglied (17) mittig und berührungsfrei durchsetzt.

9. Zahnärztliches Handstück nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung (44) an ihr-em Ende ein Außengewinde (45) mit einem größeren Durchmesser als der der übrigen Verlängerung (44) aufweist und das andere Anstellglied (17)

an der engsten Stelle ein entsprechendes Innengewinde (47) mit einem kleinsten Durchmesser aufweist, der größer als der der übrigen Verlängerung (44) ist

10. Zahnärztliches Handstück nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die beiden Triebwellenteiie (5a, 5b) über eine Kugelplanetengetriebe (7) miteinander in Eingriff stehen, bei dem einer der Triebwellenteiie (5b) käfigartig mit den Kugeln \\6) des Kugelplanetengetriebes (7) in Eingriff steht, dessen Kugeln (16) unter Reibschluß zwischen einem Innenring (17) und einem Außenring (18) gelagert sind, deren einer undrehbar angeordnet ist und deren anderer mit dem anderen Triebwellenteil (5a^ drehbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Ring des Kugelplanetengetriebes (7) mit dem drehbaren Ansteligiied (17) einstückig verbunden ist

11. Zahnärztliches Handstück nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring des Kugelplanetengetriebes (7) mit dem ersten Anstellglied (17) einstückig ist