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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Schnellverbindungs-Drehanschluss
zum Verbinden eines zahnärztlichen
Instruments mit einer Versorgungsquelle, wobei der Anschluss umfasst:
- – einen
Schlauch, der mit der Versorgungsquelle verbunden werden kann und
elektrische Leiter und wenigstens eine Fluidleitung aufweist,
- – einen
festen Teil, der ein mit dem Schlauch verbundenes hinteres Ende
sowie ein vorderes Ende besitzt, das mit einer Gruppe von Ringen
für einen elektrischen
Kontakt versehen ist, die mit den Leitern verbunden sind, wobei
die Ringe auf einer Umfangsoberfläche des festen Teils freiliegen,
um durch Drehkontakt mit dem Instrument eine elektrische Verbindung
zu ermöglichen,
wobei durch den festen Teil eine Kanalgesamtheit verläuft, um eine
Verbindung zwischen der oder jeder Fluidleitung des Schlauchs und
dem Instrument herzustellen, und
- – einen
drehbaren Teil, der sich um den festen Teil frei dreht und eine
Kupplungsmuffe aufweist, die mit einer mechanischen Kopplungsvorrichtung versehen
ist, die dazu bestimmt ist, mit dem Instrument zusammenzuwirken.
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In
den herkömmlichen
zahnärztlichen
Geräten
werden die Anschlüsse
dieses Typs dazu verwendet, zahnärztliche
Instrumente wie etwa handgehaltene Turbinen-, Elektromotor- oder
Lichtquellenteile oder Teile anderen Typs an einen festen Versorgungs-
und Steuerblock anzuschließen,
der eine oder mehrere Fluid-Versorgungsquellen,
eine elektrische Versorgungsquelle und elektrische Steuerschaltungen
umfasst. Es besteht zunehmend die Neigung, diesen Anschlüssen einen
vielseitigen Charakter zu verleihen, der ermöglicht, nacheinander verschiedene
Typen von zahnärztlichen
Instrumenten mit demselben Anschluss zu verbinden.
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Die
internationale Anmeldung WO 98/29052 beschreibt einen Drehanschluss,
der "Attachment" genannt wird und
die im eingangs genannten Oberbegriff angegebenen Merkmale aufweist
und außerdem
einen austauschbaren zusätzlichen
Anschluss umfasst, der in den festen Teil drehbar eingepasst ist. Dieser
zusätzliche
Anschluss ist dazu vorgesehen, sich an das hintere Ende eines zahnärztlichen
Instruments anzupassen, und weist hierzu eine vordere Fläche auf,
die genau der Konfiguration der hinteren Fläche des Instruments entspricht.
Der zusätzliche Anschluss
wird axial und drehbar am festen Teil mittels eines auf diesen geschraubten
drehbaren Stellrings gehalten. Das Instrument selbst wird axial mittels
einer Kupplungsmuffe gehalten, die sich am zusätzlichen Anschluss abstützt und
auf das hintere Ende des Instruments geschraubt ist. Wenn diese Muffe
abgeschraubt wird, kann sie nach hinten über den festen Teil und den
Schlauch geschoben werden, um auf den Stellring zuzugreifen und
diesen zu betätigen,
um bei Bedarf den zusätzlichen
Anschluss auszutauschen, wenn ein anderes Instrument mit einer anderen
Konfiguration angeschlossen werden soll.
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Das
Vorhandensein eines zusätzlichen
Anschlusses, der die Rolle einer Schnittstelle zwischen dem festen
Teil des Anschlusses und dem zahnärztlichen Instrument spielt,
hat den Nachteil, dass die Gesamtlänge des von der Hand des Zahnarztes
getragenen Gerätes
zunimmt. Unter diesen Umständen neigt
der hinten angeschlossene flexible Schlauch dazu, auf dieses Gerät ein Drehmoment
auszuüben, das
umso höher
ist, je weiter das hintere Ende von der Hand des Zahnarztes entfernt
ist, wobei dieses Drehmoment die Genauigkeit der Bewegungen des Zahnarztes
nachteilig beeinflussen kann. Eines der Ziele der Erfindung ist
es daher, einen vielseitigen Drehanschluss zu schaffen, der ermöglicht,
die Länge
der handgehaltenen Gesamtheit soweit wie möglich zu verringern.
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Eine
Grundidee der Erfindung besteht darin, den Anschluss in der Weise
anzuordnen, dass auf den oben genannten zusätzlichen Anschluss verzichtet
werden kann, wobei der feste Teil des Anschlusses dann so ausgestaltet
ist, dass er direkt in das hintere Ende des Instruments eingepasst
ist. Somit wird die Tatsache genutzt, dass dieser feste Teil ein
vielseitiges Element bildet, weil ihm die elektrischen Kontakte
und die Mündungen
der Kanäle,
die er vorn aufweist, ermöglichen,
an drehende oder nicht drehende Instrumente sowie an Instrumente,
die ausschließlich
Fluide oder Energie oder elektrische Signale oder beides verwenden,
angeschlossen zu werden. Es genügt
tatsächlich,
dass das hintere Ende des Instruments eine zu jener des vorderen
Endes des Anschlusses komplementäre
Konfiguration hat und die Drehung des einen am anderen ermöglicht.
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Dieses
Konzept verursacht indessen zwei bestimmte Probleme. Wegen der zunehmenden
Hygieneanforderungen müssen
nämlich
einerseits die Instrumente zwischen jedem Patienten sterilisiert werden,
so dass ihre Ankopplung und Abkopplung an den Anschluss in sehr
einfacher und schneller Weise erfolgen muss. Da andererseits die
elektrischen Kontaktringe an den Seiten des vorderen, vorstehenden Teils
des Anschlusses sichtbar sind, ist es wünschenswert, sie gegenüber zufälligem Kontakt
mit Fremdkörpern,
was Kurzschlüsse
hervorrufen könnte oder
aber die Oberflächen
des elektrischen Kontakts verschmutzen oder beschädigen könnte, zu
schützen.
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Diese
Ziele werden erreicht durch einen Drehanschluss des im Oberbegriff
angegebenen Typs, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Muffe
und den festen Teil Anschlagmittel eingefügt sind, die der Kupplungsmuffe
ermöglichen,
sich auf dem festen Teil axial und drehbar abzustützen, um das
Instrument gegen den Anschluss nach hinten zu ziehen, und dass sich
die Kupplungsmuffe nach vorn über
eine ausreichende Länge
erstreckt, um die Gruppe von Kontaktringen zu umgeben und um einen
zufälligen
Kontakt zwischen diesen Ringen und einem äußeren Gegenstand zu verhindern,
wenn der Anschluss nicht mit einem Instrument verbunden ist.
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Infolge
dieser Anordnung kann die Bedienungsperson ein Instrument mit dem
Anschluss in einer sehr einfachen und schnellen Weise verbinden, indem
sie den festen Teil des Anschlusses in die Rückseite des Instruments einschiebt
und die Kupplungsmuffe dreht, um die mechanische Kopplung zu verwirklichen,
die vorzugsweise mittels einer Bajonettvorrichtung geschaffen wird.
Die umgekehrten Operationen ermöglichen
auch die schnelle Entkopplung, was einen einfachen Austausch eines
Instruments durch ein anderes ermöglicht. Die Gesamtheit weist
außerdem
gemäß den Zielen
der Erfindung die gewünschten
Merkmale einer geringen Länge
und eines Schutzes der elektrischen Kontaktteile auf.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform
deutlich, die anhand eines nicht beschränkenden Beispiels mit Bezug
auf die beigefügten
Zeichnungen gegeben wird, worin:
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– 1 perspektivisch
einen Drehanschluss zeigt, der mit einem Elektromotor gekoppelt
ist, der dazu bestimmt ist, ein zahnärztliches handgehaltenes Teil
zu betätigen,
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– 2 eine
Seitenansicht des Drehanschlusses ist,
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– 3 eine
perspektivische Ansicht des Drehanschlusses ist, von dem bestimmte
Elemente abgenommen worden sind, um innere Einzelheiten zu zeigen,
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– 4 eine
zu 3 analoge Ansicht ist, in der auch ein Ring abgenommen
ist,
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– 5 eine
allgemeine Längsschnittansicht des
Drehanschlusses ist,
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– 6 eine
zu 5 analoge Ansicht ist, die außerdem das hintere Ende des
mit dem Drehanschluss verbundenen Elektromotors zeigt.
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1 zeigt
einen Drehanschluss 1, der mit der Rückseite eines Elektromotors 2 verbunden
ist, der ein zahnärztliches
Instrument mit einem nicht gezeigten handgehaltenen Teil bildet,
das in das vordere Ende 3 des Motors 2 eingepasst
ist. Der Anschluss 1 umfasst einen festen Teil 4,
der in das hintere Ende des Motors 2 drehbar eingepasst
ist, und einen drehbaren Teil 5, der mit einer Bajonettkupplungsvorrichtung
versehen ist, die mit dem hinteren Ende 6 des Elektromotors 2 zusammenwirkt.
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Der
Anschluss 1 umfasst außerdem
einen flexiblen Schlauch 7, dessen vorderes Ende mit dem festen
Teil 4 verbunden ist, während
das hintere Ende (nicht gezeigt) mit einem Versorgungs- und Steuerblock
des weiter oben beschriebenen Typs verbunden ist. Dieses bekannte
Element wird hier nicht im Einzelnen beschrieben.
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Der
Drehanschluss 1 wird im Folgenden genauer mit Bezug auf
die 2 bis 6 beschrieben. Wie insbesondere
in 5 gezeigt ist, umfasst der feste Teil 4 des
Anschlusses einen hinteren Körper 10 und
einen vorderen Körper 11,
die aneinander durch eine Hülle
und einen Gewindering 12 befestigt sind. Durch diese beiden
Körper
verlaufen vier Kanäle 13 bis 16 für Fluide,
nämlich
ein Kanal 13 für
Wasser zum Kühlen
der Arbeitszone, ein Kanal 14 für Druckluft, die eine mit einem
Druckluftmotor versehene Turbine antreiben kann oder einen Elektromotor kühlen kann,
einen Kanal 15 für
Druckluft, die die dazu bestimmt ist, in die Arbeitszone ausgestoßen zu werden,
und einen Luftrückführungskanal 16.
Hinter dem Körper 10 münden diese
vier Kanäle
in vier Anschlußstücke, so
wie 17, 18, die mit Leitungen 19, 20 in
Verbindung stehen, die in bekannter Weise in dem flexiblen Schlauch 7 angeordnet
sind. Dieser enthält außerdem vier
elektrische Leiter 21, wovon nur einer gezeigt ist. Der
Schlauch 7 ist am hinteren Körper 10 mit Hilfe
zweier konischer Muffen 22 und 23 und eines Gewinderings 24 befestigt,
die ebenfalls zum festen Teil des Anschlusses gehören.
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Eine
Gruppe aus vier elektrischen Kontaktringen 26 ist am zylindrischen
Teil des vorderen Körpers 11 mittels
eines isolierenden Trägers 27 angebracht,
wobei die Gesamtheit dieser Ringe und des Trägers eine zylindrische Umfangsoberfläche 28 aufweist,
die dazu bestimmt ist, in einen entsprechenden Aufnahmesitz des
Instruments eingesetzt zu werden. Jeder Ring 26 ist in
nicht gezeigter Weise mit einem der Leiter 21 des Schlauchs 7 elektrisch
verbunden, um beispielsweise mit einer Versorgungsquelle, die drei
Phasen und einen Nullleiter umfasst, verbunden zu werden.
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Wie
in 6 gezeigt ist, befindet sich die äußere Oberfläche jedes
Kontaktrings 26 dann, wenn der Drehanschluss 1 mit
dem hinteren Ende des Elektromotors 2 oder mit einem anderen
Instrument, das an der Rückseite
eine analoge Konfiguration aufweist, verbunden ist, in einem Gleitkontakt
mit einem entsprechenden Schleifschuh 30, der durch ein
elastisches Plättchen
gebildet ist, das mit internen Schaltungen des Motors verbunden
ist und außerdem
gegebenenfalls die Versorgung des Handteils über dem Motor ermöglicht.
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Der
drehende Teil des Drehanschlusses umfasst, wie am besten in 5 ersichtlich
ist, eine Kupplungsmuffe 32 und einen Anschlagzwischenring 33,
der zwischen der Muffe 32 und dem Gewindering 12 angeordnet
ist, die zum festen Teil des Anschlusses gehören.
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Die
Kupplungsmuffe 32 umfasst eine im Wesentlichen zylindrische
Hülse 34 und
eine Ringmutter 35, die durch ein Gewinde 36 am
hinteren Ende der Hülse 34 befestigt
ist. In der äußeren Oberfläche der Mutter 35 sind
Hohlräume 37 ausgespart,
die als Greiforgan dienen. Die Hülse 34 erstreckt
sich über eine
Länge nach
vorn, die ausreicht, um die Gruppe von Kontaktringen 26 zu
umgeben, wodurch verhindert wird, dass sie durch einen äußeren Gegenstand, beispielsweise
die Finger der Bedienungsperson, während des Vorgangs des Austausches
von Instrumenten am Anschluss, berührt werden können. Die Hülse 34 gewährleistet
außerdem
wegen einer Bajonettvorrichtung, die wenigstens zwei Kerben 38 (im vorliegenden
Fall drei Kerben) in J-Form aufweist, die in 2 besser
ersichtlich sind, die mechanische Kopplung zwischen dem Anschluss
und dem Instrument. 6 zeigt, dass die Hülse 34 der
Kupplungsmuffe in einen hinteren Ansatz 40 des Elektromotors eingepasst
ist, der mit Nasen 41 versehen ist, die in die Kerben 38 der
Hülse eingreifen,
um den Motor am Anschluss axial zu befestigen. In dem Ansatz 40 gewährleistet
eine Stützscheibe 42,
die durch eine Feder 43 nach hinten gedrängt wird,
die Verriegelung der Nasen 41 am Boden der J-förmigen Kerben 38.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass die Mutter 35 und mit dieser
die gesamte Kupplungsmuffe 32 sich nicht nur drehen kann,
sondern längs
der zylindrischen äußeren Oberfläche des
Elements 22 des festen Teils des Anschlusses 1 axial
gleiten kann.
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Der
Zwischenring 33, der als axialer Anschlag für die Kupplungsmuffe 32 dient,
weist einen U-förmigen
transversalen Querschnitt auf und überlappt mit dem festen Ring 12 mit
einem axialen Spiel. Er ist aus zwei Gewinderingen 50 und 51 gebildet,
die ineinander geschraubt sind. Der feste Ring 12 trägt einen
Ring 52 aus einem Antifriktionswerkstoff, beispielsweise
PTFE, gegen den sich der innere Ring 50 axial gleitend
abstützen
kann. Der Antifriktionsring 52 könnte durch ein Axialkugellager
oder ein Lager eines anderen Typs ersetzt sein. In 3 ist
der Anschluss 1 ohne Hülse 34,
die übrigens
abnehmbar ist, gezeigt, während
in 4 außerdem
der Ring 51 abgenommen ist, um die Anschlagmittel der Kupplungsmuffe
besser sichtbar zu machen. Der hintere Ring 50 umfasst
Nasen 54, hier in der Anzahl vier, die nach außen und
nach hinten vorstehen und als Anschlag für das vordere Ende 55 der
Mutter 35 dienen. Die Luftleitung 16, die in 5 angegeben
ist, verläuft
zwischen den Nasen 54, um den Ring 50 zu umgehen.
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Es
wird außerdem
angemerkt, dass die Hülse 34 eine
Innenschulter 58 aufweist, die dazu bestimmt ist, an eine
vordere Oberfläche 59 des
vorderen Rings 51 anzuschlagen, um zu verhindern, dass sich
die Kupplungsmuffe 32 in der in 4 gezeigten Situation
zu weit nach hinten bewegen kann, wenn sie nicht mit einem Instrument
gekoppelt ist. Der axiale Abstand zwischen der Schulter 58 und
dem Ende 55 der Mutter ist ausreichend groß, um am
Zwischenring des Anschlags 33 ein axiales Spiel der Muffe 32 zu
schaffen. Wenn die Muffe 32 mit einem Instrument gekoppelt
ist, ist sie nach vorn gezogen, wobei ihre Schulter 58 vom
Ring 51 beabstandet ist. Die in dem Kanal 16 zirkulierende
Luft kann sich wegen der Zähne 60 (3),
die in der Oberfläche 59 des
Rings 51 ausgespart sind, unter allen Umständen frei
bewegen.
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Der
Elektromotor 2 oder jedes andere in den drehbaren Anschluss
eingepasste Instrument wird durch die in dem einen oder in den mehreren
Kanälen 13 bis 16 enthaltenen,
mit Druck beaufschlagten Fluide im Allgemeinen nach vorn gedrängt. Er
wird durch eine Kraft, die über
eine Bajonettvorrichtung 38, 41, die Muffe 32,
die vordere Oberfläche 55 der Muffe 35,
den Zwischenring 33 und den Antifriktionsring 52 verläuft, um
an den festen Teil des Anschlusses übertragen zu werden, axial
gehalten. Insbesondere wirkt der Druck des Wassers im Kanal 13 auf eine
vordere Fläche 61 (3)
des festen Teils des Anschlusses, während der Druck der Druckluft
im Kanal 14 auf eine weitere vordere Fläche 62 dieses festen
Teils wirkt und der Druck der im Kanal 16 zurückgeführten Luft
ebenfalls auf den festen Teil im Bereich des Zwischenrings 33 wirkt.
Jeder dieser Drücke
drängt
den festen Teil nach hinten. Dieser Schub hat die Wirkung, die Nasen 41 in
den nach vorn gekrümmten
Enden 62 der J-förmigen
Kerben 38 zu blockieren (2), wo durch
die Kraft erhöht
wird, die notwendig ist, um die Bajonettkopplungsvorrichtung zu öffnen, und
wodurch folglich die Kupplungssicherheit erhöht wird. Wenn die Versorgung
mit Fluid angehalten wird, werden diese Drücke abgebaut, wodurch das Abkuppeln
erleichtert wird.
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Die
oben beschriebene Konstruktion ermöglicht der Bedienungsperson,
jedes Instrument wie etwa den Motor 2 am Anschluss 1 einfach
an- und abzukuppeln, indem einfach mit einer Hand das Instrument
ergriffen wird und die Kupplungsmuffe 32 mit der anderen
Hand gedreht wird, um die Bajonettvorrichtung zu betätigen. Somit
gelingt der Austausch eines Instruments durch ein anderes äußerst schnell.
Wegen der vielen Möglichkeiten
unterschiedlicher Versorgungen mit Elektrizität und mit Fluiden, die über den
Anschluss gemäß der Erfindung
bereitgestellt werden, können
an den Anschluss sehr unterschiedliche zahnärztliche Instrumente, die eine oder
mehrere Versorgungsmöglichkeiten
nutzen, direkt angeschlossen werden.