DE4332940C1 - Pneumatisches Schlagwerkzeug zur Verwendung in der Zahnmedizin - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein pneumatisches Schlagwerkzeug zur Verwendung in der Zahnmedizin gemäß Oberbegriff des Anspru­ ches 1.

Aus der DE-AS 19 33 355 ist ein gattungsgemäßes Schlagwerk­ zeug bekannt. Dieses Werkzeug weist einen rohrförmigen Hand­ griff mit einem an einem Ende des Werkzeuges in einer Halterung axial gehaltenen Zahnbearbeitungsteil auf, dessen Achse mit der Achse des Handgriffes einen Winkel einschließt. Das Zahnbear­ beitungsteil ist in seiner Längsachse beweglich und über eine pneumatische Einrichtung mechanisch beaufschlagbar.

Dazu ist in dem Handgriff eine Luftleitung angeordnet, die in eine dem Zahnbearbeitungsteil benachbarte Rotationskammer mündet und an dem anderen Ende des Handgriffes über eine Luft­ leitung mit einer Druckluftquelle verbindbar ist. In der Rota­ tionskammer ist eine umlaufend antreibbare Kugel gelagert, die von der in die Kammer ausströmenden Druckluft zum Umlaufen ge­ bracht wird. Während des Umlaufens stößt diese Kugel auf das eine Ende des Zahnbearbeitungsteil und verschiebt dieses in seiner Halterung auf den zu bearbeitenden Zahn zu. Bei Benut­ zung des Werkzeuges wird das Zahnbearbeitungsteil durch die vom Zahn resultierende Gegenkraft wieder in seine Ausgangsstellung verschoben.

Die Rotationskammer ist mit dem freien Raum einerseits über Deckelöffnungen der Kammer und andererseits über Luftaus­ trittsöffnungen mit dem Inneren des Handgriffes verbunden. Durch den Handgriff fließt somit ein Teil der Luft zurück und kann den Handgriff durch mit einem Regulierring einstellbare Regulierungsöffnungen verlassen. Dem Schlagwerkzeug wird kon­ stant Druckluft zugeführt.

Durch die Rotation der Kugel in der Rotationskammer und die dabei ausgeübte Zentrifugalkraft wird dieses Ende des Hand­ griffes auf einer kreisförmigen Bahn bewegt.

Aus der US 3 829 974 ist ein weiteres Schlagwerkzeug mit einem Zahnbearbeitungsteil bekannt, welches am Ende eines rohr­ förmigen Handgriffes beweglich angeordnet ist und mittels eines Stößels, der über einen Hebel auf das Zahnbearbeitungsteil ein­ wirkt, bewegbar ist. Mittels einer elektrischen Spule ist der magnetische Stößel axial bewegbar. Zur Steuerung sind in dem Schlagwerkzeug elektrische Schalter vorgesehen. Sowohl der me­ chanische, als auch der elektrische Aufbau dieses Schlagwerk­ zeuges sind kompliziert und damit auch störanfällig.

Aus der US 3 082 529 ist ein luftbetriebener Vibrator für die Zahnmedizin bekannt, der ein rohrförmiges Gehäuse, das als Handgriff dient, eine an dem einen Ende des Gehäuses ange­ ordnete Vibrationseinrichtung aufweist, an der ein Zahnarzt- Werkzeug, insbesondere ein Hammer, mittels eines Spannfutters auswechselbar, bei Benutzung aber fest angeordnet ist. Die aus zwei Bauteilen bestehende Vibrationseinrichtung weist eine kreisringförmige Nut auf, deren Achse senkrecht zu der Längser­ streckung des rohrförmigen Gehäuses ausgerichtet ist und in der eine Kugel umlaufen kann. In diese Nut mündet tangential eine Düse einer Druckleitung, wobei letztere durch das rohrförmige Gehäuse hindurch mit einer in einer Zahnarzt-Praxis vorhandenen Luftdruck-Quelle verbunden ist. Die in der Nut umlaufende Luft tritt nach etwa einem dreiviertel Umlauf in der Nut aus die­ ser aus und kann entweder zwischen den beiden Bauteilen der Vi­ brationseinrichtung oder durch das rohrförmige Gehäuse hindurch aus dem Vibrator aus. Durch das tangentiale Einblasen der Druckluft in die kreisringförmige Nut wird die darin befindli­ che Kugel in der Nut sehr schnell auf einer Kreisbahn bewegt, wobei der Vibrator und insbesondere sein vorderes, den Hammer haltendes Ende in Vibration versetzt wird. Die Vibration hat dabei eine Frequenz, die im unhörbaren Bereich liegt. Aufgrund der Führung der die Vibration erzeugenden Kugel auf einer Kreisbahn ist auch die Vibrationsbewegung im wesentlichen kreisförmig, wobei die Achse dieser Kreisbahn mit der Achse des vorderen Teils des Hammers einen Winkel von etwa 15° ein­ schließt und damit beide Achsen fast parallel sind.

Aus der US 3 553 841 ist ein ähnliches Werkzeug bekannt, welches als Verdichter für Amalgan-Füllungen verwendet werden soll. An einem rohrförmigen, als Handgriff dienenden Gehäuse ist dort an einem Ende ein Hammer angeordnet, während an dem anderen Ende ein Druckluft-Zuführschlauch angeordnet ist. Dort werden in einer Vibrationseinrichtung, die gesondert in dem rohrförmigen Gehäuse angeordnet ist, zwei Kugeln jeweils in zy­ linderförmigen Kammern axial hin und her bewegt, wobei die Ach­ sen der beiden Kammern zueinander um 90° verdreht und voneinan­ der beabstandet auf der Längsachse des Werkzeuges senkrecht stehen.

Die Vibrationseinrichtung wird in dem den Handgriff bil­ denden Gehäuse über ein Druckleitungs-Rohr, eine Scheibe und einen mit einem Außenflansch in das Werkzeug auf eine Spannhül­ se zu gedrückt, die den Hammer hält. Zum Auswechseln des Ham­ mers muß bei diesem Werkzeug deshalb eine auf den Flansch des Adapters wirkende Schraube gelockert bzw. entfernt werden, da­ mit der Adapter, die Scheibe, das innere Rohr und die Vibra­ tionseinrichtung axial verschoben werden können, um die Spann­ hülse des Hammers zu lockern.

Mit dem Adapter ist auf der der Vibrationseinrichtung ent­ gegengesetzten Seite ein Ventil über eine Hülse verbunden, die an einem Ende innen ein Gewinde aufweist, welches mit einem entsprechenden Außengewinde an dem Adapter verbunden ist.

Da die Druckluft zu beiden die jeweilige Kugel aufnehmen­ den Kammern durch Bohrungen mit unterschiedlichen Querschnitt zugeführt wird, sollen die Kugeln in ihren Kammern mit unter­ schiedlicher Frequenz hin und her bewegt werden, wodurch die Vibration an der Spitze des Hammers eine kugelförmige Bewegung erzeugen soll. Dies mag zwar zum Verdichten einer Amalgan- Füllung noch befriedigend sein, für andere zahnärztliche Aufga­ ben ist diese Vibrationsbewegung jedoch weniger geeignet.

Der Aufbau dieser beiden bekannten Werkzeuge ist sehr kompliziert, da neben Drehteilen eine Reihe besonders ausge­ formter Teile notwendig sind, was insbesondere auf das Werkzeug der US 3 553 841 zutrifft.

Bei beiden bekannten Werkzeugen ist der Hammer mit dem die Vibrationseinrichtung in sich aufweisenden rohrförmigen Hand­ griff bei Benutzung fest verbunden, wodurch bei beiden Werkzeu­ gen der Hammer nur vibriert, da auch der Handgriff vibriert. Beide Vibrationseinrichtung sind mit einer Druckquelle verbun­ den, die einen konstanten Druck liefert, der sich bei der zu­ letzt beschriebenen Ausführung über ein einstellbares Ventil regeln läßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsge­ mäßes pneumatisches Schlagwerkzeug zur Verwendung in der Zahn­ medizin zu schaffen, dessen Hammer sich gezielter einsetzen läßt. Auch soll sich das Werkzeug vielseitiger und insbesondere als Bandtreiber verwenden lassen und im Aufbau einfacher sein, als die bekannten Werkzeuge.

Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 beschriebene Werkzeug gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen pneumatischen Schlagwerkzeug ist das Zahnbearbeitungsteil ein Hammer, auf den das eine Ende ei­ nes in dem Werkzeug angeordneten pneumatisch bewegten Stößels, der in der Achse des Handgriffes axial beweglich ist, mecha­ nisch einwirkt. Der Stößel weist an seinem anderem Ende ein Verschlußstück auf, welches in dem Handgriff axial gegen ein Ventil, das gegenüber der Umgebung des Werkzeuges offen ist, im Handgriff bewegbar ist. In dem Handgriff ist mit Abstand zum Verschlußstück ein durch Überdruck und Unterdruck in der Luft­ leitung pneumatisch hin und her bewegbarer Körper vorgesehen, der bei Überdruck in Richtung auf das Verschlußstück und der bei Unterdruck in entgegengesetzter Richtung gegen die Kraft einer Druckfeder bewegbar ist.

Die Arbeitsleistung wird dem Schlagwerkzeug wie bei dem gattungsbildenden Werkzeug auch über eine Luftleitung zuge­ führt.

Durch das Vorbewegen des Stößels in Richtung auf das Ende des Werkzeugs, an der Hammer geführt wird, wird der Hammer in seiner Halterung im Sinne "Schlagen" vor bewegt, wenn er sich in seiner eingeschobenen Stellung befindet. Dadurch daß der Hammer gegen ein Zahnband, auf eine Füllung gedrückt wird, wird er bei zurückgezogenem Stößel in seiner Halterung in seine ein­ geschobene Stellung bewegt. Dies hat unter anderem den Vorteil, daß bei Nichtanliegens des Hammers an der zu bearbeitenden Stelle der Hammer selbst lediglich in seine ausgeschobene Stel­ lung und dann nicht mehr bewegt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Schlagwerkzeug wird die Bewegung des Stößels gleichzeitig für das Öffnen bzw. das Schließen ei­ nes Ventils benutzt. Der in dem Handgriff durch Überdruck und Unterdruck in der Luftleitung pneumatisch hin und her bewegbare Körper wird bei Überdruck in Richtung auf das mit dem Stößel verbundene Verschlußstück bewegt, wodurch nicht nur der Stößel auf das Ende des Hammers bewegt wird, sondern auch das Ventil geschlossen wird.

Vorzugsweise wird der Hammer in einer Halterung von zwei Anschlägen mittels eines Haltepins gehalten, zwischen denen er sich hin und her bewegen kann.

Bevorzugt ist der Stößel in einer Aufnahme für die Halterung des Hammers axial geführt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, wobei die ein­ zige Figur das pneumatische Werkzeug für die Zahnmedizin im Querschnitt zeigt.

Ein pneumatisches Werkzeug für die Zahnmedizin weist einen rohrförmigen Handgriff 2 auf, der an seinen beiden Enden je ein Innengewinde aufweist. In das eine Ende des Handgriffes 2 ist abgedichtet ein mit einer axialen Bohrung versehenes Endstück 3 eingeschraubt, an dem ein nicht dargestellter Druckluft- Schlauch festlegbar ist. In das andere Ende des Handgriffs 2 ist wiederum abgedichtet ein Ventil 4 eingeschraubt. Auf der anderen Seite des Ventils 4 weist dieses ein Innengewinde auf, in das das eine Ende einer Aufnahme 5 eingeschraubt ist, die im Bereich ihres freien Endes eine Halterung 6 trägt, in der ein Hammer 7 beweglich gehalten ist. Die Achse der Halterung 6 und damit auch des Hammers 7 schließt mit der Achse der anderen vorgenannten Bauteile, die alle auf einer gemeinsamen Achse liegen, einen stumpfen Winkel von hier etwa 115° ein.

Der rohrförmige Handgriff 2 weist über seine gesamte Länge - mit Ausnahme der beiden Innengewinde an seinen beiden Enden - im Innern einen konstanten kreisförmigen Querschnitt auf, wobei die innere Oberfläche möglichst glatt ist. An seinem Außenum­ fang kann der Handgriff umfangsseitig Nuten und/oder Riffe­ lungen aufweisen, damit er in der Hand des Benutzers sicher ge­ halten werden kann.

Im Innern des Handgriffes 2 ist ein bolzenförmiger Körper 8 angeordnet, der vom Durchmesser und seiner zylinderförmigen Oberfläche her so ausgebildet ist, daß er in dem rohrförmigen Handgriff 2 axial verschiebbar gleitend gelagert ist. Der Au­ ßendurchmesser des bolzenförmigen Körpers 8 ist nur geringfügig kleiner, als der Innendurchmesser des Handgriffs 2, so daß zwi­ schen beiden nur ein kleines Spiel vorhanden ist.

Zwischen dem bolzenförmigen Körper 8 und dem Endstück 3 des Werkzeuges ist eine Druckfeder 9, z. B. eine Spiralfeder, angeordnet, durch deren Federdruck der Körper 8 von dem End­ stück 3 weg geschoben wird.

Das obengenannte Ventil 4 weist axial eine Bohrung auf, durch die ein Stößel 10 hindurch geführt ist, der an seinem zum Endstück 3 und dem bolzenförmigen Körper 8 gerichteten Ende ein Verschlußstück 11 trägt, welches mittels eines Stiftes 12 an dem Stößel 9 gehalten wird. Auf der anderen Seite des Ventils 4 weist der Stößel noch über eine bestimmte Länge bis hin zu ei­ nem Absatz den gleichen konstanten Durchmesser auf. Zwischen dem Absatz, an dem der Durchmesser des Stößels 10 größer wird und dem Ventil 4 ist auf dem Stößel 10 eine weitere Druckfeder 13 vorgesehen, durch deren Druck der Stößel durch das Ventil 4 so geschoben wird, daß das Verschlußstück auf der anderen Seite des Ventils 4 anliegt. Zwischen dem Außendurchmesser des Stö­ ßels 10 und dem Innendurchmesser des Ventils 4 ist ein so gro­ ßes Spiel vorhanden, daß Luft dazwischen frei und ungehindert fließen kann. Dieser Zwischenraum ist über senkrecht auf der Ventilachse stehende Öffnungen 14, die etwa in Längsmitte des Ventils 4 angeordnet und über den Umfang verteilt sind, mit der Umgebung des Werkzeugs 1 in Verbindung.

Der zweite Teil des Stößels 10 weist einen Außendurchmes­ ser auf, der geringfügig kleiner ist, als der Innendurchmesser der obengenannten Aufnahme 5, in der er gleitend gelagert ist. Der Stößel 10 weist an seinem dem Verschlußstück 11 gegenüber­ liegenden Ende einen wiederum etwas kleineren Querschnitt und an seinem unmittelbaren Ende eine kegelförmige Spitze 15 auf, deren Öffnungswinkel hier 90° beträgt. Die Länge des Stößels 10 ist dabei so bemessen, daß die Spitze 15 dann, wenn der Stößel in seiner aus dem Ventil ausgestoßenen - in der Zeichnung nach rechts geschobenen - Stellung, bei der das Verschlußstück 11 am Ventil 4 anliegt und dieses dadurch geschlossen ist, kurz vor dem Ende der den Stößel 10 aufnehmenden Bohrung der Aufnahme 5 zu liegen kommt, während der Übergang vom Kegel der Spitze 15 zur Zylinderform des Stößels in der Achse der Halterung 6 und des Hammers 7 zu liegen kommt.

Die Halterung 6 des Hammers 7 weist über ihre Länge einen konstanten Innendurchmesser auf, auf dessen Oberfläche der Ham­ mer 7 gleiten kann. An einem Ende weist die Halterung 6 ein Au­ ßengewinde auf, mit dem sie in die Aufnahme 5 eingeschraubt ist. Etwa mittig weist die Halterung 6 einen außen vorstehenden Flansch auf, der im eingeschraubten Zustand an der Aufnahme 5 anliegt. Auf der dem Außengewinde gegenüberliegenden Seite des Flansches ist unmittelbar neben diesem eine Umfangsnut angeord­ net, in der ein Federring 16 angeordnet ist, der auf einen Hal­ tepin 17 drückt, der in einer im Bereich der Nut senkrecht auf der Achse der Halterung 6 stehenden Bohrung angeordnet ist.

Der in der Halterung 6 geführte und gehaltene Hammer 7 weist an seinem in der Halterung 6 befindlichen Endabschnitt und an einem davon beabstandeten Mittelabschnitt einen Durch­ messer auf, der etwas geringer ist, als der Innendurchmesser der Halterung 6, so daß der Hammer in der Halterung 6 gleiten kann. Zwischen diesen beiden Abschnitten ist ein Abschnitt mit einem kleineren Durchmesser vorgesehen, in den der Haltepin 17 eingreift. Durch die Geometrie dieses Mittelabschnittes und des Haltepins 17 wird die Länge der möglichen Bewegung des Hammers 7 in der Halterung 6 festgelegt. Ein zu weites Eindringen des Hammers 7 in die Halterung 6 wird auch durch einen Anschlag verhindert, der am dem kleineren Abschnitt abgewandten Ende des Mittelabschnittes angeordnet ist und der bei voll in die Halte­ rung 6 eingeschobenen Hammer 7 am freien Ende der Halterung 6 anstößt.

Der Hammer 7, der hier wegen des zwischen dem Endabschnitt und dem Mittelabschnitt des Hammers 7 vorhandenen kleineren Durchmesser um seine Längsachse frei drehbar ist, weist hier eine bolzenförmige Spitze auf. Insbesondere dann, wenn der Ham­ mer 7 anstelle des einen kleineren Durchmessers aufweisenden Abschnittes nur eine Längsnut aufweist, die parallel zur Längs­ achse des Hammers 7 ausgerichtet ist, wodurch der Hammer 7 um seine Längsachse nicht drehbar ist, kann die Spitze des Hammers auch anders, z. B. in Form eines langen, schmalen Quaders, aus­ gebildet sein.

Der Handgriff 2, das Endstück 3, das Ventil 4, die Halte­ rung 6, der Hammer 7, der bolzenförmige Körper 8, der Stößel 10, das Verschlußstück 11 und ein wesentlicher Teil der Aufnah­ me 5 sind Drehteile und damit sehr einfach herstellbar. Alle Teile des Werkzeuges bestehen aus Stahl, vorzugsweise Edel­ stahl. Die Teile werden über Schraubverbindungen bzw. mittels Stiften miteinander verbunden und können sich leicht voneinan­ der trennen lassen.

Vor der Benutzung des Werkzeuges 1 wird das Endstück 3 über eine nicht dargestellte Luftleitung mit einer Kolbenpumpe verbunden, durch die in der Luftleitung abwechselnd Überdruck und Unterdruck erzeugt werden kann. Sowohl die Frequenz der Kolbenpumpe, als auch der Luftdurchfluß kann reguliert werden, wodurch sowohl die auf den Hammer ausgeübte Hin- und Her­ bewegung in Bezug auf die Frequenz, als auch die am Hammer aus­ geübte Kraft gesteuert werden kann.

Ist der Hammer 7 nicht auf einem Widerstand, wie Zahnband, Zahnfüllung od. dgl. abgestützt, so bewegt der Stößel 10 bei der ersten Aufgabe von Überdruck auf das Werkzeug 1 den Hammer 7 bis zum Anschlagen des Haltepins 17 aus der Halterung 6 heraus, wo er dann von selbst verbleibt. Erst durch Aufsetzen des Ham­ mers 7 auf den vorgenannten Widerstand wird der Hammer 7 in die Halterung 6 zurückbewegt, wenn die jeweilige Stellung des Stö­ ßels 10 dies zuläßt.

Wird Druckluft auf das Werkzeug 1 ausgeübt, so bewegt die in das Werkzeug 1 durch das Endstück 3 eingeblasene Luft den bolzenförmigen Körper 8 von dem Endstück 3 weg auf das Ver­ schlußstück 11 zu. Das zwischen dem Körper 8 und dem Verschluß­ stück 11 vorhandene Luftpolster wird komprimiert und die Luft kann noch solange aus dem Ventil 4 ins Freie austreten, wie das Ventil geöffnet ist. Bei geschlossenem Ventil 4 ist aber der Stößel 10 nach vorne in das den Hammer 7 tragende Ende des Werkzeuges 1 verschoben, wobei der Stößel 10 auf das eine Ende des Hammers 7 stößt und diesen aus der Halterung 6 bis zum An­ schlag herausschiebt.

Wird nun durch die Kolbenpumpe ein Unterdruck in der Luft­ leitung ausgeübt, so wird der bolzenförmige Körper 8 gegen die Kraft der Druckfeder 9 in Richtung auf das Endstück 3 zu be­ wegt, wodurch die zwischen dem Körper 8 und dem Verschlußstück 11 ein Unterdruck entwickelt, durch den das Verschlußstück 11 und damit der Stößel 10 gegen die Kraft der zweiten Druckfeder 13 auch in Richtung auf das Endstück 3 bewegt wird. Dadurch wird das Ventil 4 geöffnet und es kann Luft in den Raum zwi­ schen dem bolzenförmigen Körper 8 und das Verschlußstück 11 eindringen. Durch das Zurückziehen des Stößels 10 wird der Ham­ mer 7 entlastet und kann durch den oben beschriebenen Wider­ stand in die Halterung 6 hinein geschoben werden.

Danach wird wiederum Überdruck auf das Werkzeug 1 ausgeübt und das Wechselspiel beginnt von neuem.

Bezugszeichenliste

1 Werkzeug
2 Handgriff
3 Endstück
4 Ventil
5 Aufnahme
6 Halterung
7 Hammer
8 bolzenförmiger Körper
9 Druckfeder
10 Stößel
11 Verschlußstück
12 Stift
13 Druckfeder
14 Öffnung von 4
15 Spitze von 10
16 Federring
17 Haltepin

Claims (3)

1. Pneumatisches Schlagwerkzeug (1) zur Verwendung in der Zahnmedizin mit einem rohrförmigen Handgriff (2), einem an ei­ nem Ende des Werkzeuges (1) in einer Halterung axial gehaltenen Zahnbearbeitungsteil (7), dessen Achse mit der Achse des Hand­ griffes (2) einen Winkel einschließt und einer an dem anderen Ende des Werkzeuges (1) angeordneten Luftleitung, wobei das Zahnbearbeitungsteil (7) in seiner Längsachse beweglich und über eine pneumatische Einrichtung mechanisch beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnbearbeitungsteil ein Hammer (7) ist, daß das eine Ende eines in dem Werkzeug (1) an­ geordneten pneumatisch bewegten Stößels (10), der in der Achse des Handgriffes (2) axial beweglich ist, auf den Hammer (7) me­ chanisch einwirkt, daß der Stößel (10) an seinem anderem Ende ein Verschlußstück (11) aufweist, welches in dem Handgriff (2) axial gegen ein Ventil (4), das gegenüber der Umgebung des Werkzeuges (1) offen ist, im Handgriff bewegbar ist, und daß in dem Handgriff (2) mit Abstand zum Verschlußstück (11) ein durch Überdruck und Unterdruck in der Luftleitung pneumatisch hin und her bewegbarer Körper (8) vorgesehen ist, der bei Überdruck in Richtung auf das Verschlußstück (11) und der bei Unterdruck in entgegengesetzter Richtung gegen die Kraft einer Druckfeder (9) bewegbar ist.

2. Pneumatisches Schlagwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Hammer (7) in der Halterung (6) von zwei Anschlägen mittels eines Haltepins (17) gehalten wird.

3. Pneumatisches Schlagwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Stößel (10) in einer Aufnahme (5) für die Halterung (6) des Hammers (7) axial geführt ist.