DE60019859T2

DE60019859T2 - Dentales Winkelhandstück

Info

Publication number: DE60019859T2
Application number: DE60019859T
Authority: DE
Inventors: Kanji Matsutani
Original assignee: Mani Inc
Current assignee: Mani Inc
Priority date: 1999-08-27
Filing date: 2000-08-25
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2020-08-26
Also published as: JP4224745B2; DE60019859D1; EP1078606B1; US6350125B1; EP1078606A3; EP1078606A2; JP2001061862A

Description

Die Erfindung betrifft ein Handstück zur dentalen Verwendung und insbesondere ein dentales Kontrawinkel-Handstück, das von einem dentalen Fachmann zum Schneiden oder Bohren eines Wurzelkanals eines Zahns verwendet wird.
Beim Formen eines Wurzelkanals eines Zahns werden im Allgemeinen dentale Schneidwerkzeuge, wie ein dentaler Räumer oder eine dentale Feile verwendet. Der dentale Räumer und/oder die dentale Feile können von Hand oder unter Verwendung eines Handstückes mit einer Antriebsvorrichtung betätigt werden. Ein dentaler Räumer weist eine relativ sanft wendelförmige (große Steigung) Schneidkante auf, die in einem Wurzelkanal zum Abtragen einer umgebenden inneren Wand des Wurzelkanals gedreht wird. Im Gegensatz dazu weist eine dentale Feile eine wendelförmige Schneidkante mit einer kleineren Steigung als der des dentalen Räumers auf, um die umgebende innere Wand des Wurzelkanals abzutragen. Dieses sind die grundlegenden Arten, den Räumer und die Feile zu benutzen, jedoch werden der Räumer und die Feile auch verwendet, indem sowohl die Rückwärts- und Vorwärtsbewegungen als auch gleichzeitig die Rotationsbewegungen einbezogen werden.
So kann ein dentales Handstück zum Betätigen eines solchen dentalen Räumers oder einer Feile zuweilen den Räumer oder die Feile sowohl für die Rückwärts- und Vorwärtsbewegungen als auch die Rotationsbewegungen antreiben. Diese Erfindung ist auf ein dentales Kontrawinkel-Handstück gerichtet, wobei das Handstück eine Form aufweist, die etwa rechtwinklig abgeknickt ist.
Wie in Fachkreisen bekannt ist, ist ein Wurzelkanal zum distalen Ende hin enger und auch insgesamt gekrümmt. Somit ist es praktisch unmöglich, das Schneiden und Formen des Wurzelkanals bis zu seinem distalen Ende hin durch Sicht zu überwachen, so dass dies eine Schneiden-und-Prüfen ähnliche Arbeitsweise beinhaltet. Wenn ferner die Rotationsbewegung auf den Räumer oder die Feile aufgebracht wird, eine fortlaufende Rotationsbewegung in nur einer Rotationsrichtung oder wiederholtes Aufbringen von Rotationsbewegungen in sowohl Vorwärts- als auch Rückwärtsrichtung, neigt dies in dem gekrümmten Wurzelkanal dazu, aufgrund der fortlaufenden oder wechselnden Belastung eine Metallermüdung des dentalen Schneidwerkzeugs (Räumer oder Feile) zu verursachen. Darüber hinaus wird in dieser Situation die auf das dentale Schneidwerkzeug aufgebrachte Torsionsbeanspruchung erhöht, was zu einem Bruch des Schneidwerkzeugs führen kann. Um die Beschädigung des Schneidwerkzeugs zu vermeiden, ist es in Fachkreisen bekannt, dass es einen Typ eines dentalen Handstücks gibt, das dafür ausgelegt ist, das dentale Schneidwerkzeug sowohl in einem „rotierenden Betrieb", um eine Rotationsbewegung zu besorgen, als auch in einem „hin- und hergehenden Betrieb" anzutreiben, um eine Rückwärts- und Vorwärtsbewegung des Schneidwerkzeugs zu besorgen.
6 zeigt ein Beispiel eines herkömmlichen dentalen Kontrawinkel-Handstücks, das in der offengelegten Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 4-300534 vorgeschlagen wird. 6 ist ein Querschnitt, der die wesentlichen Bauteile des dentalen Handstücks darstellt. Wie zuvor beschrieben wurde, können durch das dentale Handstück in diesem Beispiel sowohl die Rotationsbewegung (rotierender Betrieb) als auch die Rückwärts- und Vorwärtsbewegung (hin- und hergehender Betrieb) auf das Schneidwerkzeug (Räumer oder Feile) aufgebracht werden.
Das dentale Handstück umfasst einen Körper 3, ein Werkzeugspannfutter 2 und einen Deckelhalter 4. Das Spannfutter 2 zur unabhängigen Befestigung eines Schneidwerkzeugs 1 (wie eines Räumers und einer Feile) darin ist so an den Körper 3 angebaut, das es um eine Rotationsachse a drehbar ist. Der Deckelhalter 4 ist drehbar, jedoch nicht vom Körper 3 abnehmbar. Das obere Ende des Schneidwerkzeugs 1 weist einen Haken auf, der durch einen Vorsprung des Deckelhalters 4 verriegelt wird, wenn der Deckelhalter um einen kleinen Betrag gedreht wird. Infolgedessen wird das Schneidwerkzeug 1 durch den Deckelhalter 4 im dentalen Handstück eingebaut und entsprechend der Bewegung des Spannfutters 2 im hin- und hergehenden Betrieb in Richtung der Rotationsachse a bewegt und im rotierenden Betrieb um die Rotationsachse a gedreht.
Das Handstück der 6 umfasst ferner eine innere Buchse 5 und eine äußere Buchse 6, die das Spannfutter 2 umgeben. Die äußere Buchse 6 ist am Spannfutter 2 zum Beispiel durch Einpressen oder Einschrauben befestigt und bewegt sich sowohl im rotierenden Betrieb als auch im hin- und hergehenden Betrieb mit den Bewegungen des Spannfutters 2. Die innere Buchse 5 ist zwischen dem Spannfutter 2 und der äußeren Buchse 6 angeordnet und rotiert unabhängig und bewegt sich rückwärts und vorwärts.
Der Körper 3 des Handstücks ist ungefähr rechtwinklig abgeknickt, wo eine Kurbelwelle 7 in einer Richtung senkrecht zum Schneidwerkzeug 1 (Rotationsachse a) drehbar angeordnet ist. Die Kurbelwelle 7 wird durch eine Antriebsvorrichtung, wie einen (nicht dargestellten) Motor angetrieben. Die Kurbelwelle 7 weist an ihrem Ende eine exzentrische Welle 8 und eine exzentrische Kugel 9 am Ende der exzentrischen Welle 8 auf.
Die äußere Buchse 6 weist eine Führungsnut 6a auf, mit der die exzentrische Welle 8 der Kurbelwelle 7 in Eingriff steht. Wenn sich die Kurbelwelle 7 dreht, rotiert die exzentrische Welle 8 entsprechend, wodurch die äußere Buchse 6 in der Richtung der Rotationsachse a angetrieben wird, obgleich die äußere Buchse 6 nicht gedreht wird. Mit der Rückwärts- und Vorwärtsbewegung (hin- und hergehenden Bewegung) der äußeren Buchse 6 bewegt sich das Werkzeugspannfutter 2 entsprechend rückwärts und vorwärts.
Die Umfangswand der inneren Buchse 5 weist ein Langloch 5a in der Richtung der Rotationsachse a auf, das mit der am Ende der Kurbelwelle 7 ausgebildeten Kugel 9 in Eingriff steht. Wenn sich die Kurbelwelle 7 dreht, rotiert so die Kugel 9 entsprechend, wodurch die innere Buchse 5 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung (rotierender Betrieb) um die Rotationsachse a gedreht wird. Jedoch wird die innere Buchse 5 durch die Kugel 9 nicht in der Richtung der Rotationsachse a rückwärts und vorwärts bewegt (hin- und hergehender Betrieb).
Bei der zuvor beschriebenen Konstruktion des Handstücks der 6 rotiert durch die Rotation der Kurbelwelle 7 die exzentrische Welle 8 entsprechend, wodurch das Werkzeugspannfutter 2 hin- und hergehend und rotierend angetrieben wird. Im hin- und hergehenden Betrieb treibt das Handstück das Werkzeugspannfutter 2 nämlich in der Richtung der Rotationsachse a an. Im rotierenden Betrieb dreht das Handstück das Werkzeugspannfutter 2 um die Rotationsachse a. Mit anderen Worten bewegt sich das Schneidwerkzeug 1 (Räumer oder Feile) in der Richtung der Rotationsachse a rückwärts und vorwärts, während es gleichzeitig um die Rotationsachse a in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung rotiert.
Das zuvor beschriebene Beispiel des herkömmlichen Handstücks umfasst ferner eine Schalteinrichtung, um zwischen der Betriebsweise, die nur den hin- und hergehenden Betrieb (Rückwärts- und Vorwärtsbewegung in der Richtung der Achse a), angetrieben durch die exzentrische Welle 8, umfasst, und der anderen Betriebsweise umzuschalten, die sowohl den hin-und hergehenden Betrieb als auch den rotierenden Betrieb (Vorwärts- und Rückwärtsrotation um die Achse a), angetrieben durch die exzentrische Welle 8 und die Kugel 9, umfasst. Eine solche Schalteinrichtung steht mit dem Wesentlichen der vorliegenden Erfindung in keiner Beziehung und wird daher hier nicht weiter beschrieben.
Wie zuvor beschrieben wurde, kann ein Wurzelkanal eines Zahns unter Verwendung des Handstücks der 6 durch den hin-und hergehenden Betrieb und den rotierenden Betrieb des Schneidwerkzeugs 1 wirksam geformt werden. Wie zuvor beschrieben ist, umfasst der hin- und hergehende Betrieb die Rückwärts- und Vorwärtsbewegung des Schneidwerkzeugs 1 in der axialen Richtung der Achse a und der rotierende Betrieb die Vorwärts- und Rückwärtsrotation des Schneidwerkzeugs 1, die typisch kleiner als eine Umdrehung, d.h. 360° ist.
Beim Prozess des Formens eines Wurzelkanals eines Zahns ist es wichtig, das Handstück vorsichtig zu handhaben, so dass das Schneidwerkzeug, wie ein Räumer oder eine Feile, sowohl zur hin- und hergehenden Bewegung als auch zur rotierenden Bewegung angetrieben wird. Wie in 7 dargestellt ist, wird das Schneidwerkzeug 1 beim Schneidprozess eines gekrümmten Wurzelkanals 10 zu einer Wurzelöffnung 10a am Ende des Wurzelkanals 10 hin in Bewegung gesetzt und gedreht, um das Gewebe in dem durch die gestrichelte Linie bezeichneten Bereich abzutragen, wodurch ein Sitz an der Wurzelöffnung 10a gebildet wird. Wenn das Schneidwerkzeug 1 unter diesen Verhältnissen durch die fortlaufende Rotation mit hoher Drehgeschwindigkeit in einer Richtung oder Hochgeschwindigkeitswiederholung der Vorwärts- und Rückwärtsrotation angetrieben wird, kann Metallermüdung verursacht werden, die das Schneidwerkzeug 1 beschädigen kann.
Ferner muss der beim Formen des Wurzelkanals des Zahns die durch Abtragen der inneren Wand des Wurzelkanals erzeugte Debris wirksam nach draußen befördert werden. Dies muss deshalb sein, weil der Debris voller Keime ist, die eine Entzündung und Eiterung nach der Zahnbehandlung verursachen, wenn der Debris nicht ausreichend entfernt wird.
Bei der Wurzelkanalbehandlung auf der Grundlage der Handbetätigung des Schneidwerkzeuges ist es wünschenswert, den Prozess des Drehens des Schneidwerkzeuges in Vorwärtsrichtung in der am weitesten vorgeschobenen Position zu wiederholen und das Schneidwerkzeug von dort zurückzuziehen. Es ist sehr wichtig, das Schneidwerkzeug an der beabsichtigten Abtragstelle (in der am weitesten vorgeschobenen Position) im Wurzelkanal weniger als eine Umdrehung in Vorwärtsrichtung rotieren zu lassen, wie etwa 1/4 oder 1/5 Umdrehung.
Der Grund hierfür liegt darin, dass erstens eine solche Wiederholung des Prozesses die auf das Schneidwerkzeug aufgebrachte Beanspruchung minimieren kann, wodurch eine Beschädigung des Schneidwerkzeuges vermieden und dessen Lebensdauer verlängert wird. Ein Beispiel des Drehwinkels ist ausreichend kleiner als ein Winkel, bei dem am Schneidwerkzeug ein Problem auftritt, indem es sich in die Wand des Wurzelkanals eingräbt, wie z.B. kleiner als 180°, vorzugsweise im Bereich von ungefähr 20°–45°.
Zweitens muss der Debris des Wurzelkanals, der durch Rotation des Schneidwerkzeuges mit einer wendelförmigen Schneidkante entstanden ist, durch die Vorwärtsrotation der wendelförmigen Schneidkante zur Außenseite hin entfernt werden.
Weil drittens der Wurzelkanal gekrümmt ist, wie in 7 dargestellt ist, ist das Schneidwerkzeug 1 entlang dem Wurzelkanal gekrümmt. In dieser Situation berührt das Ende des Schneidwerkzeuges 1 die äußere Krümmung des Wurzelkanals 10. Wenn das Schneidwerkzeug beim Herausziehen gedreht wird (Rückwärtsrotation beim hin- und hergehenden Betrieb), kann ein Zwischenabschnitt des Wurzelkanals so geschnitten werden, dass eine Stufe 10b gebildet wird, wie in 8 dargestellt ist, oder der Wurzelkanal übermäßig bearbeitet werden.
Daher ist ein Kontrawinkel-Handstück erwünscht, das eine Fähigkeit aufweist, dass es das Schneidwerkzeug an der beabsichtigten Bearbeitungsstelle, d.h. in der am weitesten vorgeschobenen Position, im Wurzelkanal in Vorwärtsrichtung drehen kann.
Wie zuvor beschrieben wurde, kann das herkömmliche Kontrawinkel-Handstück der 6 sowohl rückwärts und vorwärts in Richtung der Achse a als auch vorwärts und rückwärts rotierend um die Achse a antreiben. Jedoch ist das Handstück der 6 nicht speziell dafür ausgelegt, die Vorwärtsrotation auf das Schneidwerkzeug aufzubringen, wenn das Schneidwerkzeug im Wurzelkanal vorgeschoben wird oder wenn es in der am weitesten vorgeschobenen Position (Bohrstelle) im Wurzelkanal ist.
Bei dem Beispiel des Handstücks der 6 ist es möglich, die Vorwärtsrotation des Schneidwerkzeuges während des Vorschiebens im Wurzelkanal zu erreichen, wenn die Positionen der exzentrischen Welle 8 und der Kugel 9 so eingestellt sind. Jedoch rotiert das Schneidwerkzeug sowohl in einem solchen Fall in Rückwärtsrichtung als auch, wenn es im Wurzelkanal zurückgezogen wird. Dies kann übermäßige Ermüdung des Schneidwerkzeuges verursachen oder den Debris zum Inneren des Wurzelkanals zurückfördern. Weil es nicht mit der speziellen Absicht ausgelegt ist, das Schneidwerkzeug in der am weitesten vorgeschobenen Position im Wurzelkanal zu drehen, kann darüber hinaus ein übermäßiger Abtrag, wie die Stufe 10b in 8, im Wurzelkanal verursacht werden.
Die US -Patentschrift Nr. 4 834 653 offenbart ein dentales Kontrawinkel-Handstück mit einer Rotationswelle zum Drehen eines Schneidswerkzeuges um eine Rotationsachse, einer Antriebswelle in einer Richtung etwa rechtwinklig zur Rotationswelle und eine Antriebsvorrichtung zum Antreiben des dentalen Schneidwerkzeuges in Rückwärts- und Vorwärtsrichtung der Rotationsachse und zum Drehen des dentalen Schneidwerkzeuges zumindest in einer Vorwärtsrotationsrichtung um die Rotationsachse, wenn das Schneidwerkzeug ungefähr in der am weitesten vorgeschobenen Position ist. Jedoch ist es das Gleiche wie bei dem zuvor beschriebenen Handstück der 6, bei diesem vorbekannten dentalen Kontrawinkel-Handstück kann ein Schneidwerkzeug beim Herausziehen aus dem Wurzelkanal in Rückwärtsrichtung rotieren, was sowohl zu einem nicht wünschenswerten Rückfördern des Debris zum Inneren des Wurzelkanals als auch einer unerwünschten Ermüdung des Schneidwerkzeuges führen kann.
Diese Erfindung wurde gemacht, um die Probleme zu lösen, die mit dem dentalen Handstück herkömmlicher Technik einhergehen.
Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein dentales Kontrawinkel-Handstück zu schaffen, welches das Schneidwerkzeug in Vorwärtsrichtung drehen kann, wenn sich das Schneidwerkzeug in der am weitesten vorgeschobenen Position (Schneidposition) befindet.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein dentales Kontrawinkel-Handstück zu schaffen, welches das Rückwärtsdrehen des Schneidwerkzeugs verhindern kann, wenn das Schneidwerkzeug aus der am weitesten vorgeschobenen Position im Wurzelkanal zurückgezogen wird, wodurch das Entfernen des beim Schneiden des Gewebes des Wurzelkanals erzeugten Debris gefördert wird.
Erfindungsgemäß wird ein dentales Kontrawinkel-Handstück gemäß Anspruch 1 geschaffen.
Ferner sind vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung in den abhängigen Ansprüchen 2–15 gekennzeichnet.
Erfindungsgemäß umfasst ein dentales Kontrawinkel-Handstück eine Rotationswelle zur Rotation eines dentalen Schneidwerkzeugs um eine Rotationsachse, eine Antriebswelle in einer in einem rechten Winkel zu der Rotationswelle liegenden Richtung und eine Antriebsvorrichtung zum Antrieb des dentalen Schneidwerkzeugs in einer Rückwärts- und Vorwärtsrichtung der Rotationsachse und zur Rotation des dentalen Schneidwerkzeugs zumindest in der Vorwärtsrotationsrichtung um die Rotationsachse, wenn sich das Schneidwerkzeug etwa in einer am weitesten vorgeschobenen Position in einem Wurzelkanal eines Zahns befindet. Das dentale Kontrawinkel-Handstück weist ferner ein Werkzeugspannfutter zur Befestigung des dentalen Schneidwerkzeugs am dentalen Handstück auf.
Die Antriebsvorrichtung in dem dentalen Kontrawinkel-Handstück umfasst eine direkt oder indirekt an dem Schneidwerkzeug vorgesehene Aufnahmeeinrichtung zur Erzeugung der Rotation des Schneidwerkzeugs und eine an der Antriebswelle vorgesehene Kupplungseinrichtung zur zeitweiligen Kupplung mit der Aufnahmeeinrichtung während der Rotation der Antriebswelle zur Bewegung der Aufnahmeeinrichtung in die Rückwärts- und Vorwärtsrichtung der Rotationsachse. Die Kupplungseinrichtung dreht die Aufnahmeeinrichtung in die Vorwärtsrichtung, wenn sich die Aufnahmeeinrichtung in die Vorwärtsrichtung der Rotationsachse bewegt, und löst die Kupplung zu der Aufnahmeeinrichtung, wenn sich die Aufnahmeeinrichtung in die Rückwärtsrichtung der Rotationsachse bewegt.
Mehr im Einzelnen umfasst die Antriebsvorrichtung im dentalen Kontrawinkel-Handstück erste und zweite Umlaufplatten, die an dem Werkzeugspannfutter in einer parallelen Weise mit einem vorher festgelegten Abstand dazwischen vorgesehen sind, und einen Eingriffsvorsprung, der mit einem Ende der Antriebswelle verbunden ist und in einen Raum zwischen der ersten und zweiten Umlaufplatte hineinragt. Die zweite Umlaufplatte weist eine Vielzahl von Nuten auf, von denen eine den Eingriffsvorsprung darin aufnimmt, wenn der Eingriffsvorsprung durch die Rotation der Antriebswelle rotiert. Der Eingriffsvorsprung treibt die erste Umlaufplatte zur Bewegung des Werkzeugspannfutters in die Rückwärtsrichtung der Rotationsachse an und treibt die zweite Umlaufplatte zur Bewegung in die Vorwärtsrichtung der Rotationsachse an. Der Eingriffsvorsprung dreht das Werkzeugspannfutter nur in die Vorwärtsrotationsrichtung, wenn sich das Werkzeugspannfutter in die Vorwärtsrichtung der Rotationsachse bewegt.
Die Antriebswelle kann erste und zweite Antriebswellen umfassen, welche jeweils unabhängig voneinander arbeiten, wobei die erste Antriebswelle die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Werkzeugspannfutters antreibt und die zweite Antriebswelle die Rotation des Werkzeugspannfutters antreibt.
Das dentale Kontrawinkel-Handstück kann ferner eine erste Federeinrichtung zum Drücken der ersten Umlaufplatte in die Vorwärtsrichtung in der Richtung der Rotationsachse und eine zweite Federeinrichtung zum Drücken der zweiten Umlaufplatte in die Rückwärtsrichtung in die Richtung der Rotationsachse umfassen.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Aufnahmeeinrichtung ein erstes Kegelzahnrad, das direkt oder indirekt mit dem Schneidwerkzeug verbunden ist, und die Kupplungseinrichtung ist ein zweites Kegelzahnrad, das mit der Antriebswelle verbunden ist. Das erste Kegelzahnrad ist im Durchmesser größer als das zweite Kegelzahnrad.
Das erfindungsgemäße Kontrawinkel-Handstück kann das dentale Schneidwerkzeug, wie einen dentalen Räumer oder eine dentale Feile, sowohl im hin- und hergehenden Betrieb als auch im rotierenden Betrieb antreiben und kann zumindest die Vorwärtsrotation des Schneidwerkzeugs anwenden, wenn sich das Schneidwerkzeug in der am weitesten vorgeschobenen Position im Wurzelkanal befindet. Durch die Erfindung ist es möglich, wirksam zu verhindern, dass das Schneidwerkzeug beschädigt wird, und die Lebensdauer des Schneidwerkzeugs zu verlängern. Das erfindungsgemäße dentale Handstück kann das Entfernen des Debris aus dem Wurzelkanal fördern und kann einen sauberen Wurzelkanal herstellen, ohne übermäßiges Abtragen der Innenwand des Wurzelkanals einzuschließen.
1 stellt einen Querschnitt eines dentalen Kontrawinkel-Handstücks dar, das Merkmale der Erfindung verkörpert.
2(a) ist eine Draufsicht einer Umlaufplatte 15, gesehen in Richtung der Pfeile A-A in 1, und 2(b) ist ein schematisches Diagramm, das einen Betrieb veranschaulicht, in den ein Eingriffsvorsprung an einer Antriebswelle und an einer Umlaufplatte vorgesehene Eingriffsnuten involviert sind.
Die 3(a)–3(c) zeigen die Verhältnisse zwischen den hin-und hergehenden Bewegungen und den Rotationsbewegungen, in welche die beiden Umlaufplatten involviert sind, und die Rotationsbewegung des Eingriffsvorsprungs an der Antriebswelle in dem erfindungsgemäßen dentalen Handstück.
4 ist ein Steuerungsdiagramm, das die Zeitsteuerungsverhältnisse zwischen der hin-und hergehenden Bewegung und der Rotationsbewegung der beiden Umlaufplatten entsprechend der Rotation der Antriebswelle darstellt.
5 stellt einen Querschnitt eines anderen Ausführungsbeispiels des dentalen Kontrawinkel-Handstücks dar, das Merkmale der Erfindung verkörpert.
6 ist ein Querschnitt, der ein Beispiel der Grundkonstruktion eines dentalen Kontrawinkel-Handstücks in der herkömmlichen Technologie darstellt.
7 ist eine schematische Darstellung, die einen Querschnitt zum Formen eines Wurzelkanals eines Zahns mittels eines Schneidwerkzeugs zeigt.
8 ist eine schematische Darstellung, die einen Querschnitt zur Veranschaulichung des Problems einer Stufenbildung im Wurzelkanal bei der herkömmlichen Technologie zeigt.
Das erfindungsgemäße dentale Kontrawinkel-Handstück wird ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in der sich gleiche Zahlen durchweg auf gleiche Teile beziehen. Der Querschnitt in 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kontrawinkel-Handstücks und zeigt ein Beispiel der Konstruktion wesentlicher Bauteile in dem dentalen Handstück.
Ein Schneidwerkzeug 1, wie ein dentaler Räumer oder eine dentale Feile, ist an dem dentalen Handstück durch ein Werkzeugspannfutter 2 befestigt. Das Werkzeugspannfutter 2 ist identisch mit demjenigen, das im Hinblick auf das herkömmliche Beispiel der 6 beschrieben ist und ist an einem Körper 3 des dentalen Handstücks gelagert. Das Werkzeugspannfutter 2 ist so ausgelegt, dass es sowohl um die Rotationsachse a rotieren kann (drehender Betrieb) als auch in Richtung der Rotationsachse a vorgeschoben und zurückgezogen werden kann (hin-und hergehender Betrieb). Weil das Schneidwerkzeug 1 fest im Werkzeugspannfutter 2 montiert ist, kann es entsprechend der Bewegung des Werkzeugspannfutters 2 sowohl im drehenden Betrieb als auch im hin- und hergehenden Betrieb bewegt werden.
Der Körper 3 erstreckt sich in 1 senkrecht zur Rotationsachse nach rechts, wobei eine Antriebswelle 11 in seiner Mitte drehbar gelagert ist. Die Antriebswelle 11 weist an ihrem Ende einen Abschnitt 12 mit großem Durchmesser auf, an dem an dessen Ende ein Eingriffsvorsprung 13 gebildet ist. Ein Beispiel des Eingriffsvorsprungs 13 ist ein Stab oder eine Stange, die im Querschnitt eine Kreisform aufweist. Der Eingriffsvorsprung 13 ist exzentrisch an dem den großen Durchmesser aufweisenden Abschnitt 12 befestigt.
Zwei kreisförmige Platten bzw. Umlaufplatten 14 und 15 sind etwa in einer Mittellage des Werkzeugspannfutters 2 mit einem vorherbestimmten Abstand angeordnet, zwischen die der Eingriffsvorsprung 13 frei hineinragt. Die Umlaufplatte 14 (obere Platte) weist eine flache Unterseite auf, während die Umlaufplatte 15 (untere Platte) eine große Anzahl von Eingriffsnuten 16 aufweist, die radial am Umfang ihrer Oberseite ausgebildet sind, wie in 2(a) dargestellt ist. Ferner sind Federeinrichtungen 14a und 15a vorgesehen, um auf die Umlaufplatten 14 bzw. 15 Druck auszuüben. Die Federeinrichtung 14a soll die Umlaufplatte 14 abwärts drücken und die Federeinrichtung 15a soll die Umlaufplatte 15 aufwärts drücken. In 2 berührt die Federeinrichtung 14a die Umlaufplatte 14, während die Federeinrichtung 15a von der Umlaufplatte 15 ein wenig entfernt ist.
Das dentale Handstück der 1 umfasst ferner ein Kupplungsteil 2a mit einer Kupplungskeilnut (nicht dargestellt) zwischen einem unteren Ende des Werkzeugspannfutters 2 und dem Körper 3. Ferner ist eine Einwegkupplung 17 (in einer Richtung wirkend) zwischen dem Kupplungsteil 2a und dem Körper 3 angeordnet. Die Einwegkupplung 17 ist so konstruiert, dass sie die Vorwärtsrotation des Werkzeugspannfutters 2 erlaubt und die Rückwärtsrotation des Werkzeugspannfutters 2 unterbindet. Alternativ können andere Einrichtungen, wie eine Ratsche, verwendet werden, um die gleiche Wirkung wie die Einwegkupplung 17 zu erzielen. Obwohl das Kupplungsteil 2a zusammen mit dem Werkzeugspannfutter um die Rotationsachse a rotiert, bewegt sich das Kupplungsteil 2a aufgrund seiner Keilnutkonstruktion nicht beim hin-und hergehenden Betrieb. Die oben beschriebene Einrichtung zum Verhindern der Rückwärtsrotation kann abhängig von den anderen Bedingungen unnötig sein.
Wenn die Antriebswelle 11 entsprechend einer Antriebskraftquelle, wie einem Motor (nicht dargestellt), in einer vorbestimmten Richtung rotiert, dreht sich der Eingriffsvorsprung 13 um die Antriebswelle 11. Somit bewegt sich das Kopfende des Eingriffsvorsprungs 13 entlang einem Kreis 18, der in 2b durch eine strichpunktierte Linie dargestellt ist.
Angenommen, die Rotation des Eingriffsvorsprungs 13 auf dem Kreis 18 der 2b erfolgt im Uhrzeigersinn, so arbeiten die Umlaufplatten 14 und 15 in einer in den 3 und 4 dargestellte Weise. In 4 zeigt die Linie A die Rückwärts- und Vorwärtsbewegungen (hin- und hergehender Betrieb) der Umlaufplatten 14 und 15 anwährend die Linie B die Drehgeschwindigkeit der Umlaufplatten 14 und 15 darstellt. Die vertikale Achse der 4 ist eine vertikale Position (Rückwärts/Vorwärtsposition) für die Linie A und die Drehgeschwindigkeit für die Linie B. Die horizontale Achse der 4 ist der Drehwinkel der Antriebswelle oder des Eingriffsvorsprungs.
3(a) zeigt eine Situation entsprechend der Kurve x auf der Linie A der 4, wo der Eingriffsvorsprung 13 von der Umlaufplatte 14 startet und im Uhrzeigersinn rotiert. Weil die Umlaufplatte 14 durch die Federeinrichtung 14a abwärts gedrückt wird, bewegt sich die Umlaufplatte 14 durch die Rotation des Eingriffsvorsprungs 13 zusammen mit diesem abwärts. Wenn der Eingriffsvorsprung 13 weiter rotiert (sich abwärts bewegt), halten die Umlaufplatten 14 und 15 in der Position an, wo die zwei Federeinrichtungen 14a und 15a einander ausgleichen, wie in 3(b) dargestellt ist. Diese Situation ist durch die Kurve y auf der Linie A der 4 dargestellt. In dieser Situation berührt der Eingriffsvorsprung keine der Umlaufplatten 14 oder 15.
Wenn der Eingriffsvorsprung 13 weiter rotiert, wie in 3(c) zu sehen ist, kommt er in Eingriff mit einer der Eingriffsnuten 16 auf der Umlaufplatte 15. Diese Position ist durch die Kurve z auf der Linie A in 4 dargestellt. Während er mit der Eingriffsnut 16 in Eingriff steht, rotiert der Eingriffsvorsprung 13 entlang dem Kreis 18, wodurch er die Umlaufplatte 15 bis zur Position der Umlaufplatte 15' abwärts drückt, die in 2(b) durch die doppelt punktierte gestrichelte Linie dargestellt ist.
Daher wird das Werkzeugspannfutter 2 in der durch den Pfeil b in 2(b) dargestellten Richtung vorgeschoben (abwärts bewegt), während es gleichzeitig in der durch den Pfeil c der 2(b) dargestellten Richtung um einen Winkel rotiert, der dem Abstand zwischen den Positionen 16a und 16a' der Eingriffsnuten auf der Umlaufplatte 15 entspricht. Diese Situation ist ebenfalls in 4 dargestellt, wobei die Drehgeschwindigkeit der Umlaufplatte 15 in der Kurve z anwächst und dann nach Erreichen ihrer Spitze abfällt, wie durch die Linie B dargestellt ist.
Der Eingriffsvorsprung 13 drückt die Umlaufplatte 15 abwärts, wenn er um 1/2–1/4 Umdrehung auf dem Umfang des Kreises 18 rotiert, und dreht die Umlaufplatte 15 in der Richtung des Pfeils c. Danach löst sich der Eingriffsvorsprung 13 von der Eingriffsnut 16. Somit drückt der Eingriffsvorsprung bei der letzten 1/2–1/4 Umdrehung die Umlaufplatte 14 in der Richtung des Pfeils d der 2(b) aufwärts.
Wie zuvor beschrieben wurde, berührt der durch die Antriebswelle 11 angetriebene Eingriffsvorsprung 13 die Umlaufplatte 14 und drückt die Umlaufplatte 14 aufwärts. So wird das Schneidwerkzeug 1 im hin- und hergehenden Betrieb rückwärts bewegt. Weil die Umlaufplatte 14 nicht mit radialen Eingriffsnuten wie den Nuten der Umlaufplatte 15 versehen ist, erfolgt keine Rotation der Umlaufplatte 14, d.h. keine Rückwärtsrotation des Schneidwerkzeugs 1.
Demgemäß rotiert das Schneidwerkzeug 1 bei der ungefähr am weitesten vorgeschobenen Position im Wurzelkanal des Zahns in der Vorwärtsrichtung, aber rotiert nicht, wenn das Schneidwerkzeug 1 nach dieser Position zurück bewegt wird. Die Einwegkupplung stellt ferner zusammen mit dem Werkzeugspannfutter 2 und dem Körper 3 sicher, dass keine Rückwärtsrotation des Schneidwerkzeugs 1 erfolgt, wenn es im Wurzelkanal rückwärts bewegt wird.
Weil die Größen der Rückwärts- und Vorwärtsbewegungen (Pfeile d und c in 2(b)) der Umlaufplatten 14 und 15 einander gleich sind, wiederholt das Schneidwerkzeug 1 durch die Rotation der Antriebswelle 11 die gleichen Bewegungen. Die Federeinrichtungen 14a und 15a fördern und begrenzen die Bewegungen der Umlaufplatten 14 und 15. Jedoch sind die Federeinrichtungen 14a und 15a für den grundsätzlichen Betrieb des erfindungsgemäßen dentalen Handstücks nicht wesentlich und können abhängig von den anderen Bedingungen weggelassen werden.
5 zeigt ein Beispiel der Konstruktion beim zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel. Bei diesem Beispiel werden Kegelzahnräder verwendet, die dem Eingriffsvorsprung und den radialen Eingriffsnuten beim ersten Ausführungsbeispiel entsprechen. Das zweite Ausführungsbeispiel wird hauptsächlich im Hinblick auf die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Ein Kegelzahnrad 21 ist an dem den großen Durchmesser aufweisenden Abschnitt 12 an der Antriebswelle 11 eingebaut. Das Kegelzahnrad 21 ist an dem den großen Durchmesser aufweisenden Abschnitt 12 relativ zur Achse der Antriebswelle 11 exzentrisch angeordnet. Ein anderes Kegelzahnrad 22 ist anstelle der Umlaufplatte 15 des ersten Ausführungsbeispiels an dem Werkzeugspannfutter 2 vorgesehen. Vorzugsweise weist das Kegelzahnrad 21 einen kleineren Durchmesser als das Kegelzahnrad 22 auf, wie in 5 dargestellt ist.
Durch die Rotation der Antriebswelle 11 rotiert das Kegelzahnrad 21 um die Antriebswelle 11 und kommt schließlich bzw. fallweise mit dem Kegelzahnrad 22 in Eingriff. Durch die weitere Rotation der Antriebswelle treibt das Kegelzahnrad 21 das Kegelzahnrad 22 so abwärts, dass das Schneidwerkzeug 1 vorgeschoben wird und das Schneidwerkzeug 1 gleichzeitig um die Rotationsachse a in der Vorwärtsrotationsrichtung rotiert.
Es ist auch möglich, eine Feder an der Unterseite des Kegelzahnrads 22 vorzusehen, um das Kegelzahnrad 22 nach oben zu drücken. Bei dieser Anordnung stehen die Kegelzahnräder 21 und 22 ständig miteinander im Eingriff und so werden die Rotationsbewegung und die hin- und hergehende Bewegung des Schneidwerkzeugs 1 immer gleichzeitig erzeugt.
Bei einer weiteren Abwandlung kann das dentale Handstück zwei Antriebswellen aufweisen, die jeweils durch eine unabhängige Antriebskraftquelle, wie einen Motor, angetrieben werden. Bei einer solchen Anordnung wird eine der Antriebswellen zum Erzeugen der Rückwärts- und Vorwärtsbewegung (hin- und hergehender Betrieb) verwendet, während die andere zum Antreiben des kleinen Kegelzahnrades 21 zum Erzeugen der Rotationsbewegung (drehender Betrieb) des Schneidwerkzeuges verwendet wird. So kann das Schneidwerkzeug in der am weitesten vorgeschobenen Position im Wurzelkanal vorwärts gedreht werden, während in anderen Positionen wahlweise gesteuert werden kann, ob die Vorwärtsrotation oder keine Rotation ausgeführt werden soll.
Bei diesem Ausführungsbeispiel der Verwendung der Kegelzahnräder können Federeinrichtungen ähnlich den Federeinrichtungen 14a und 15a in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet werden. Abhängig von der Einstellung der Federeinrichtungen kann es so eingerichtet werden, dass das kleine Kegelzahnrad 21 und das große Kegelzahnrad 22 immer miteinander in Eingriff stehen. Bei dieser Anordnung kann zum Beispiel das kleine Kegelzahnrad 21 durch eine unabhängige Antriebskraftquelle so angetrieben werden, dass das große Kegelzahnrad 22 entsprechend der Rotation des kleinen Kegelzahnrades langsam und stetig gedreht wird.
Wie zuvor beschrieben wurde kann das erfindungsgemäße dentale Kontrawinkel-Handstück das dentale Schneidwerkzeug, wie einen dentalen Räumer oder eine dentale Feile, sowohl im hin-und hergehenden als auch im drehenden Betrieb antreiben und kann auf das Schneidwerkzeug, wenn es sich in der am weitesten vorgeschobenen Position im Wurzelkanal befindet, zumindest die Vorwärtsdrehung aufbringen. Durch die Erfindung ist es möglich, wirksam zu verhindern, dass das Schneidwerkzeug beschädigt wird, und die Lebensdauer des Schneidwerkzeugs zu verlängern. Das erfindungsgemäße dentale Handstück kann das Entfernen des Debris aus dem Wurzelkanal fördern und einen sauberen Wurzelkanal formen, ohne dass übermäßiges Abtragen an der Innenwand des Wurzelkanals damit einhergeht.
Obwohl hier nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel besonders dargestellt und beschrieben ist, versteht es sich, dass viele Abwandlungen und Variationen der Erfindung im Licht der obigen Lehren und innerhalb des Gesichtskreises der beigefügten Ansprüche möglich sind.

Claims

Dentales Kontrawinkel-Handstück mit: einer Rotationswelle (2) zur Rotation eines dentalen Schneidwerkzeugs (1) um eine Rotationsachse (a); einer Antriebswelle (11) in einer in einem rechten Winkel zu der Rotationswelle (2) liegenden Richtung angeordnet ist; und mit einer Antriebsvorrichtung (13, 14, 15, 16) zum Antrieb des dentalen Schneidwerkzeugs (1) in einer Rückwärts- und Vorwärtsrichtung der Rotationsachse (1) und zur Rotation des dentalen Schneidwerkzeugs (1) zumindest in einer Vorwärtsrotationsrichtung um die Rotationsachse (a), wenn sich das Schneidwerkzeug (1) in einer annähernd am weitesten vorgeschobenen Position befindet; dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung ein Bauteil (17) zur Verhinderung der Rückwärtsrotation des dentalen Schneidwerkzeugs aufweist.
Dentales Kontrawinkel-Handstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil zur Verhinderung der Rückwärtsrotation des dentalen Schneidwerkzeugs eine Freilaufkupplung ist.
Dentales Kontrawinkel-Handstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkel des dentalen Schneidwerkzeugs (1) in der Vorwärtsrotationsrichtung weniger als 180° beträgt.
Dentales Kontrawinkel-Handstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkel des dentalen Schneidwerkzeugs (1) in der Vorwärtsrotationsrichtung innerhalb von 25° bis 45° liegt.
Dentales Kontrawinkel-Handstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Handstück ferner ein Werkzeugspannfutter (2) zur Befestigung des Schneidwerkzeugs (1) an dem dentalen Handstück aufweist.
Dentales Kontrawinkel-Handstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung Folgendes aufweist: eine direkt oder indirekt an dem Schneidwerkzeug (1) vorgesehene Aufnahmeeinrichtung (14, 15) zur Erzeugung der Rotation des Schneidwerkzeugs (1); und eine an der Antriebswelle (11) vorgesehene Kupplungseinrichtung (13) zur zeitweiligen Kupplung mit der Aufnahmeeinrichtung (14, 15) während der Rotation der Antriebswelle (11) zur Bewegung bzw. Verstellung der Aufnahmeeinrichtung (14, 15) in die Rückwärts- und Vorwärtsrichtung der Rotationsachse (a); wobei die Kupplungseinrichtung (13) die Aufnahmeeinrichtung (14, 15) in die Vorwärtsrotationsrichtung dreht, wenn sich die Aufnahmeeinrichtung (14, 15) in die Vorwärtsrichtung der Rotationsachse (a) bewegt, und die Kupplung zu der Aufnahmeeinrichtung (14, 15) löst, wenn sich die Aufnahmeeinrichtung in die Rückwärtsrichtung der Rotationsachse (a) bewegt.
Dentales Kontrawinkel-Handstück nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung Folgendes aufweist: eine direkt oder indirekt an dem Werkzeugspannfutter (2) vorgesehene Aufnahmeeinrichtung (14, 15) zur Erzeugung der Rotation des Werkzeugspannfutters (2); und eine an der Antriebswelle (11) vorgesehene Kupplungseinrichtung (13) zur zeitweiligen Kupplung mit der Aufnahmeeinrichtung während der Rotation der Antriebswelle (11) zur Bewegung bzw. Verstellung der Aufnahmeeinrichtung in die Rückwärts- und Vorwärtsrichtung der Rotationsachse (a); wobei die Kupplungseinrichtung (13) die Aufnahmeeinrichtung (14, 15) nur in die Vorwärtsrotationsrichtung dreht, wenn die Aufnahmeeinrichtung (14, 15) sich in die Vorwärtsrichtung der Rotationsachse (a) bewegt, und die Kupplung zu der Aufnahmeeinrichtung (14, 15) löst, wenn sich die Aufnahmeeinrichtung in die Rückwärtsrichtung der Rotationsachse (a) bewegt.
Dentales Kontrawinkel-Handstück nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung Folgendes aufweist: eine erste und zweite Umlaufplatte (14, 15), die an dem Werkzeugspannfutter (2) in einer parallelen Weise mit einem vorher festgelegten Abstand dazwischen vorgesehen sind, und einen Eingriffsvorsprung (13), der mit einem Ende der Antriebswelle (11) verbunden ist und in einen Raum zwischen der ersten und zweiten Umlaufplatte (14, 15) hervorsteht; wobei die zweite Umlaufplatte (15) eine Vielzahl von Nuten (16) aufweist, von denen eine den Eingriffsvorsprung (13) darin aufnimmt, wenn der Eingriffsvorsprung (13) durch die Rotation der Antriebswelle (11) rotiert; und wobei der Eingriffsvorsprung (13) die erste Umlaufplatte (14) zur Bewegung bzw. Verstellung des Werkzeugspannfutters (2) in die Rückwärtsrichtung der Rotationsachse (a) antreibt, und die zweite Umlaufplatte (15) zur Bewegung bzw. Verstellung des Werkzeugspannfutters (2) in die Vorwärtsrichtung der Rotationsachse (a) antreibt, wobei der Eingriffsvorsprung (13) das Werkzeugspannfutter (2) nur in die Vorwärtsrotationsrichtung dreht, wenn sich das Werkzeugspannfutter (2) in die Vorwärtsrichtung der Rotationsachse bewegt.
Dentales Kontrawinkel-Handstück nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriffsvorsprung (13) exzentrisch an dem Ende der Antriebswelle angeformt ist, so dass er zwischen der ersten und zweiten Umlaufplatte (14, 15) mit einem vorher festgelegten Durchmesser um die Antriebswelle (11) drehbar ist.
Dentales Kontrawinkel-Handstück nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle eine erste und zweite Antriebswelle aufweist, welche jeweils unabhängig von einander arbeitet, wobei die erste Antriebswelle die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Werkzeugspannfutters (2) antreibt, und die zweite Antriebswelle die Rotation des Werkzeugspannfutters (2) antreibt.
Dentales Kontrawinkel-Handstück nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Handstück ferner eine erste Federeinrichtung (14a) zum Drücken der ersten Um laufplatte (14) in die Vorwärtsrichtung in der Richtung der Rotationsachse (a) und eine zweite Federeinrichtung (15a) zum Drücken der zweiten Umlaufplatte (15) in die Rückwärtsrichtung in die Richtung der Rotationsachse (a) aufweist.
Dentales Kontrawinkel-Handstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung eine Aufnahmeeinrichtung mit einem ersten Kegelzahnrad (22) aufweist, das direkt oder indirekt mit dem Schneidwerkzeug (1) verbunden ist, und die Kupplungseinrichtung ein zweites Kegelzahnrad (21) ist, das mit der Antriebswelle (11) verbunden ist, und wobei das erste Kegelzahnrad (22) im Durchmesser größer ist als das zweite Kegelzahnrad (21).
Dentales Kontrawinkel-Handstück nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kegelzahnrad (21) mit dem Ende der Antriebswelle (11) exzentrisch verbunden ist, und dass das erste Kegelzahnrad (22) im Durchmesser größer ist als das zweite Kegelzahnrad (21).
Dentales Kontrawinkel-Handstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dentale Schneidwerkzeug (1) so gesteuert ist, dass keine Rotation in die umgekehrte Richtung auftritt, wenn das dentale Schneidwerkzeug in die Rückwärtsrichtung der Rotationsachse bewegt wird.
Dentales Kontrawinkel-Handstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung das dentale Schneidwerkzeug (1) nur in die Vorwärtsrotationsrichtung um die Rotationsachse (a) dreht, wenn sich das dentale Schneidwerkzeug (1) in der annähernd am weitesten vorgeschobenen Position in einem Wurzelkanal eines Zahns befindet.