DE7435411U

DE7435411U - Bohr- bzw. Fräsapparat für die Bearbeitung lebenden Knochens, insbesondere für die Zahnheilkunde

Info

Publication number: DE7435411U
Application number: DE19742450320
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-06-18
Filing date: 1974-10-23
Publication date: 1976-02-05
Also published as: GB1458886A; FR2233026B1; FR2233026A1; DE2331023C3; DE2331023B2; DE2331023A1; CH579902A5; BR7404968D0

Description

Patentanwälte

Dipl.-Ing. Helmut M Iss I ing 63 Giessen 6„ 10» 1975

Dipl.-Ing. Richard Schlee Bismarcketrasse 43

r.. . . . _k,. .. Telefon: (0641) 71019

Dipl.-Ing. Arne Missling

S/K 12.244

Prof. Dr. med. dent. Horst Kirschner, 6300 Gießen, Wilhelmstraße 56

Wolfgang, Meyer, 3569 Erdhausen, Heerstr. 18

Bohr- bzw. Fräsapparat für die Bearbeitung lebenden Knochens, insbesondere fur die Zahnheilkunde

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bohr- bzw. Fräsapparat für die Bearbeitung lebenden Knochens, insbesondere für die Zahnheilkunde, mit einem Griffteil in Form eines Handstückes, in dem eine antreibbare Welle gelagert ist, einem drehfest mit der Welle gekuppelten Werkzeug in Form eines Bohrers oder Fräsers und einer Leitung für die Zuführung von Kühlflüssigkeit zum ¥erkzeug, wobei das Werkzeug einen Längskanal aufweist, der am Arbeitsende des Werkzeuges nach außen mündet und die

Leitung ein feststehendes Röhrchen ist, das in den Längskanal hineinragt.

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Ein solcher Apparat ist Gegenstand des älteren deutsche)¹. Gebrauchsmusters 7 322 725 der Anmelder,,

Mit einem derart konstruierten Apparat kann wegen der unmittelbaren Heranführung des Kühlmittels an die zu kühlende Stelle mit verhältnismäßig kleinen Kühimittelmengen gearbeitet werden, was die Probleme für die Abführung des Kühlmittels vermindert» Eine unzuträgliche Erhitzung von Knochensubstanz oder Zahnsubstanz kann auch noch vermieden v;erden, wenn verhältnismäßig rasch gearbeitet wird, d.h. pro Zeiteinheit verhältnismäßig viel Substanz abgetragen wird. Ein rasches Arbeiten war mit den früher geübten Verfahren wegen mangelhafter Kühlung problematisch. Es mußten immer wieder Pausen eingelegt werden, um eine zu starke Erwärmung zu verhindern. Beim Bohren oder Fräsen einer tiefen Knochenkavität wurde immer wieder - nach Herausziehen des Bohrwerkzeuges - Kühlflüssigkeit von Hand eingespritzt.

Der Bohr- bzw. Fräsapparat nach dem genannten älteren Gebrauchsmuster ist nicht nur in der Zahnheilkunde brauchbar, sondern kann überall dort von Nutzen sein, wo lebender Knochen abgetragen oder durchtrennt wird. Als Beispiel seien genannt, das Bohren -von Löchern in Zähne oder Kieferknochen in der Zahnheilkunde, das Durchtrennen von Kieferknochen, z.B. bei Progenie-Operationen, in der Kieferchirurgie und die Durchtrennung von Schädelknochen

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in c.er !Jei.rochirurvie öler Ha ls-, linsen- ui i Ohrenheilkunde. Hierbe - ist es erwünscht und in vielen Fällen fur den Erfolg einer Operation auch unerläßliche Voraussetzung, daß der Knochen nicht Kitzeschäden erleidet, da andernfalls das Einheilen von Implantaten bzw. das Zusammenwachsen eines durchtrennten Knochens sehr erschwert bzw. überhaupt nicht möglich ist. Kit dem Apparat gemäß dem älteren Gebrauchsmuster ist es möglich, die von Zahn- bzw, Knochensubstanz noch verträgliche höchste Temperatur von ca, 50⁰C auch bei raschem Arbeiten nicht zu überschreiten»

Im älteren Gebrauchsmuster 7 322 725 ist als Ausführungsbeispiel ein zahnärztliches Winkelstück im Detail beschrieben, bei dem ein feststehendes Röhrchen verwendet wird, das durch ein Gehäuse für das Winkelgetriebe hindurch in den Längskanal des Werkstückes eingeführt ist_o Während bei zahnärztlichen Winkelstücken die Griffachse rechtwinklig zur Werkzeugachse verläuft, stimmen bei zahnärztlichen Handstucken Griffachse und Werkzeugachse übei ein. Beim Winkelstück liegt das hintere Ende des Werkzeugschaftes an einer meist als Schieber ausgebildeten viand des Gehäuses des Winkelgetriebes an, so daß sich das feststehende Röhrchen ohne Schwierigkeiten durch die Gehäusewand hindurch in den Werkzeug-Längskanal einführen läßt. Dies ist beim Handstück nicht möglich,

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da das hintere Ende des Werkzeugschaftes naturgemäß weit vom hinteren Ende des Handstückes entfernt ist. Für die Flüssigkeitszuführung bei einem Handstück wird im älteren Gebrauchsmuster vorgeschlagen, die Kammer, in der die Antriebswelle gelagert ist, zu überschwemmen. Hierbei ist eine Abdichtung der Antriebswelle an einem Umfang mit großem Radius erforderlich, so daß große Relativgeschwindigkeiten zwischen Welle und Dichtung entstehen, wodurch die Dichtung stark beansprucht wird, v/as zur Folge haben kann, daß abgeriebenes Dichtungsmaterial in die Kühlflüssigkeit gelangt.

Die Überschwemmung der genannten Kammer hat den Nachteil, daß die überschwemmten Teile durch Korrosion angegriffen werden, insbesondere bei Verwendung von physiologischer Kochsalzlösung als Spülmittel ο In der Kammer kann die Flüssigkeit verunreinigt werden, insbesondere durch Dichtungsabrieb und Teilchen, die sich von korrodierten Teilen des Apparates ablösen. Durch die vorliegende Erfindung soll ein zahnärztliches Handstück vorgeschlagen werden, in dem Kühlflüssigkeit in den Längskanal des Werkzeuges gefördert wird, ohne daß eine Überflutung der Wellenkammer mit Kühlmittel erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß

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die Welle für aen Antrieb des Werkzeuges hohl ist und das feststehende Röhrchen im Hohlraum der Welle verläuft.

3ei einem so ausgebildeten Handstück wird die Kühlflüssigkeit durch das feststehende Röhrchen direkt in den Längskanal des Werkzeuges eingeführt. Eine Überflutung der Wellenkammer findet dabei nicht statt, so daß auch die damit verbundenen oben genannten Nachteile wegfallen. Das Röhrchen ist ein leicht auswechselbares Teil, so daß es erforderlichenfalls leicht gegen ein neues Röhrchen ausgetauscht werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durchgreift das feststehende Röhrchen eine im Werkzeug-Längskanal angeordnete Dichtung aus v/eichelas ti scfc.em Material, die sich an den Außenumfang des Röhrchens anschmiegt und den vorderen Teil des Werkzeug-Längskanales nach hinten hin abschließt« Vorzugsweise hat das feststehende Röhrchen einen vorderen Abschnitt, der einen kleineren Durchmesser aufweist, als das Röhrchen im übrigen, wobei die Dichtung an diasem vorderen Abschnitt anliegt.

Diese Art der Abdichtung, die schon im Hauptpatent im Zusammenhang mit einem Winkelstück beschrieben wurde, hat den Vorteil,

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daß auch, bei Zuführung der Kühlflüssigkeit unter Druck ein Eindringen von Kühlflüssigkeit in das Handstück vermieden wird. Da die Dichtung an einem sehr kleinen Durchmesser, nämlich dem Durchmesser des Röhrchens bzw. dem noch eigens verjüngten vorderen Abschnitt stattfindet, erhält man auch bei hohen Drehzahlen des Werkzeuges nur kleine Umfangsgeschwindigkeiten, so daß die Abdichtung keine Probleme mit sich bringt. *" Die Teilung des Röhrchens in einen vorderen dünnen Abschnitt und einen dickeren Bereich hat den Vorteil, daß das Röhrchen die nötige Steifigkeit aufweist, um seine gerade Form beizubehalten ur.i denno-.i der erwünschte kleine Durchmesser an der Dichtung erh?.lt3n v/ird.

Vorteilhafterweise ist das Röhrchen durch eine Steckverbindung leicht entfernbar gehalten. Dies ermöglicht es, das Handstück auch ohne Röhrchen zu verwenden und damit die Ankupplung normaler Werkzeure ohne Längskanal zu ermöglichen.

Die Erfindung ist sowohl anwendbar bei Handstücken, in die ein Untersetzungsgetriebe eingebaut ist, als auch bei Hand- A stücken mit Doriotantrieb, die nur eine durchgehende Welle

]1 enthalten. Eine Ausführungsform mit Untersetzungsgetriebe ist

ί in den Ansprüchen 6 bis 8 definiert. Bei einem Handstück mit

einer durchgehenden Welle würde das Röhrchen am hinteren Ende

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äer Welle herausgeführt und durch Haltemittel, die am Röhrchen und am Körper des Handstückes angreifen, gegen Verdrehung gesichert.

In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßes Handstück mit Untersetzungsgetriebe dargestellt, das im folgenden beschrieben wird, In der Zeichnung zeigen:

Pig. 1 einen Längsschnitt durch ein zahnärztliches Handstück nach Linie I-I in Fig. 2 und

Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II in Fig. 1.

Die Hauptteile des Apparates sind ein Handstück 1, ein Bohrer 2 und ein Röhrchen 3 für die Zuführung von Kühlflüssigkeit.

Das Handstück 1 hat einen Läuferkörper 4_f auf den eine Hülse 6 auf schraubb ir ist. Zu diesem Zweck befindet sich am Lagerkörper 4 ein Gewinde 7. Am oberen Ende des Gewindes 7 befindet sich am Lngerkörper eine Schulter 8, gegen die die Hülse 6 festgezogen v/erden kann.

Im Lagerkörper ist eine Welle 5 gelagert, die an ihrem oberen Ende einen Mitnehmerschlitz 9 auf v/eist und on die ein Antriebs-

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motor kuppelbar ist. Das untere Ende der Welle b ist mit einer Verzahnuni; 10 versehen, die in ein großes Zahnrad 11 eingreift. Das Zahnrad 11 ist (siehe hierzu auch Fig. 2) drehfest mit einer G-etriebewelle 12 verbunden, auf der auch drehfest ein kleineres Zahnrad 13 sitzt. Die Welle 12 ist im Lagerkörper 4 gelagert.

In der Hülse 6 ist eine Hohlwelle 14 gelagert, α ie an ilirem oberen 3nde ein Kronenzahnrad 15 trägt. Das obere Ende der Hohlwelle 4 ist in einem Lager 19 und das untere Ende in einem Lager 21 gelagert. Im zusammengebauten Zustand des Handstückes greift das kleine Zahnrad 13 in das Kronenrad 15 ein. Aus der Betrachtung der Zeichnung ist klar, daß durch Kämmen des kleinen Kronenrades 10 an der Welle 5 mit dem großen Zahnrad 11 eine erste Untersetzungsstufe und durch das Kämmen des kleinen Zahnrades 13 mit dem großen Kronenrad 15 eine zweite Untersebzunrsotufe gebildet wird, so daß die Hohlwelle 14 wesentlich langsamer läuft als die Welle 5.

Das Röhrchen 3 hat einen unteren Abschnitt 22 von kleinem Durchmesser, z.B. einem Außendurchmesser von 0,6 bis 0,7 mm, der in einen geraden Aoschnitt 27 größeren Durchmessers übergeht. Der AuSendurchmesser des Abschnittes 27 kann z.B. 1,5 nun sein.

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Der Abschnitt 27 t'eht über einen stumpfen Winkel in einen Sohrägabschnitt 28 über und dieser wiederum über einen stumpfen Winkel in einen achsparallelen Abschnitt 29. Der achsparallele Abschnitt 29 geht über einen rechten Winkel in einen kurzen Abschnitt 30 Tber, der rechtwinklig zur Achse 31 des Handstückes verläuTt. An den Abschnitt 30 schließlich schließt ein letzter Abschnitt 32 an, der etwas von der Wand des Handstückes abstrebt. Auf den abstrebenden Abschnitt 32 wird ein dünner Kunststoff schlauch aufgesteckt, über den Kühlflüssigkeit zugeleitet wird.

Wie der Querschnitt nach Fig. 2 zeigt, liegt der Schrägabschnitö 28 in einer Nut 33, die sich im Lagerkörper 4 befindet. Der Nutgrund 34- verläuft vom Zentrum des Lagerkörpers bis annähernc zu dessen Umfang und geht in einen achsparallelen Abschnitt 34a über, der schließlich in einen Abschnitt 34b mündet, dessen axialer Abstand von der Schulter 8 gleich dem Durchmesser des Röhrchens 3 ist. Die Nut 33 ist so verlegt, daß keine Kollision mit den Zahnrädern 11, 13 und deren Welle 12 entsteht.

Der Bohrer 2 hat einen Schaft 16 mit einer zentralen Bohrung 17, einer äußeren Mitnehmerfläche 18 und einer Ringnut 40. Im Schaft ist das eigentliche Werkzeug 20 gehalten, das seiner-

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seit;; einen Lan τ,kanal 25 enthält, in den Querbohrungen 26 einmünden, die auch nach der Außenseite des Bohre7-s hin münden, vorzugsweise innerhalb von Spannuten des Werkzeugteiles 20. Im Bohrer befindet sich auch eine weichelastisehe Dichtung 24, die aus Gummi oder Kunststoff besteht und dicht zwischen das obere Ende des Werkzeuges 20 und den Schaft 16 eingeklemmt ist. In der Hohlwelle 14 befindet sich eine Erhebung 23, die zur Mitnahme des Bohrers 2 bestimmt ist. Bei eingesetztem Bohrer liegt die Hitnehmerfläche 18 an der Erhebung 23 an.

Pig. 1 zeigt das Röhrchen 3 im montierten Zustand. Es ist dadurch in seinsr Lage gehalten, daß as mit dem Schrägabschnitt 28 in die Nut 33 eingreift und dadurch, daß eine axiale Verschiebung durch die Fixierung des kurzen Abschnittes 30 zwischen dem oberen Rand der aufschraubbaren Hülse 6 und dem Nutgrundabschnitt 34b fixiert ist. Wenn der Bohrer 2 eingesetzt ist, durchdringt der Abschnitt 22 die v/eichelas tische Dichtung 24 und ra^t in den Längskanal 25 des Werkzeuges 20. Das Röhrchen ist dadurch in radialer Richtung fixiert, so daß sein Abschnitt 27, der relativ steif ist, nicht an der Viand des Hohlraumes 35 streifen kann. Bei dem sehr geringen Durchmesser des Abschnittes 22 erhält man eine sehr gute Abdichtung am Umfang des Röhrchens und auch bei hohen Drehzahlen nur geringe UmfangsgeschwJndirkeiten an der Dichtungsstelle. Der Über-

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gang von der feststehenden FDüssjrkeitsführung (Röhrchen 3) in dire rotierende Werkzeug ist also in einer Art und Woirp gelöst, durch die Dichtungsprobleme weitgehend reduziert sind»

An der Außenseite ler Hülse 6 befindet s:ich eine Schiebeknopf 36, der zur Betätigung einer in d<„r Zeichnung nicht dar;;eswellten Arretierungsvorrichtunr für das Werkzeug dient. Durch diese Arretierungsvorrichtung werden in die Nut 40 am Schaft des Bohrers 2 Kugeln eingerastet.

Das Röhrchen 3 kann sehr schnell entfernt v/erden, nämlich dadurch, daß die Hülse 6 abgeschraubt und das Röhrchen seitlich aus der Hut 33 herausgenommen wird. Die hülse 6 läßt sich dann wieder aufschrauben und mit normalen '/erkzeugen bestücken, d.h. solchen, die einen Längskanal nicht aufweisen. Die universelle Verwendbarkeit des Handstückes ist damit gewährleistet.

Anhand der Zeichnung wurde eine spezielle Ausführungsform beschrieben. Selbstverständlich kann der Verlauf des Rönrchens wesentlich von dem beschriebenen Verlauf abweichen, wenn dies zur Anpassung an die konstruktiven Gegebenheiten des Handstückes erforderlich ist.

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Claims

Schutzansprüche:

1c Bohr- bzw. Fräsapparat für die Bearbeitung lebenden Knochens, insbesondere für die Zahnheilkunde, mit einem Griffteil in Form eines Handstückes, in dem eine antreibbare Welle gelagert ist, einem drehfest mit der Welle gekuppelten Werkzeug in Form eines Bohrers oder Fräsers und einer Leitung für die Zuführung von Kühlflüssigkeit zum Werkzeug, wobei das Werkzeug einen Längskanal aufweist, der am Arbeitsende des Werkzeuges nach außen mündet und die Leitung ein feststehendes Röhrchen ist, das in den Längskana] hinein" igt, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (14) hohl ist und das feststehende Röhrchen (3) im Hohlraum (35) der Welle (14) verläuft.

2. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Röhrchen (3) eine in einem Längskanal (17, 25) angeordnete Dichtung (24) aus weichelastischem Material durchgreift, die sich an den Außenumfang des Röhrchens (3) anschmiegt und den vorderen Teil (25) des Werkzeug-Längskanales (17, 25) nach hinten hin abschließt.

3ο Apparat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Röhrchen (3) einen vorderen Abschnitt (22) aufvreist,

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der einen kleineren Durchmesser, z.B. einen Außendurchmesser von 0,6 bis 0,7 mra hat, als das Röhrchen (3) im übrigen, das z.B. einen Außendurchmesser von 1,5 mm aufweist, und daß die Dichtung (24) an dem vorderen Abschnitt (22) anliegt.

i. Apparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche. dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Röhrchen (3) die Antriebswelle (14) berührungsfrei durchragt und durch Fixierung seiner Enden konzentrisch zur Antriebsrolle gehalten ist.

5. Apparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Röhrchen (3) durch
eine S+eckverbindung leicht entfernbar gehalten ist.

6. Apparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß im Handstück (1) in an sich
bekannter v/eise ein Untersetzungsgetriebe (10, 11, 12, 13,
15) angeordnet ist, dessen Antriebsseite mit einer Antriebswelle (5) und dessen Abtriebsseite mit einer mit der Antriebswelle (5) fluchtenden Abtiiebswelle (14") gekuppelt
ist und daß nur die Abtriebswelle (14) von dem feststehenden Röhrchen (3) durchgriffen ist und das Röhrchen (3) am hinteren Ende der Abtriebswelle (14) aus dem Zentrum des Handstückes (1) nach au."on geführt ist.

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7. Apparat ri.--.oh Anspruch 6, d ;urch ßek onrizei o:.n:; t,

ά.ηβ das f estrto^ .!Vic Röhrchen (3) in einer Nut (33) lie^t, äie r^ich in eine;.! L^gerkörper (4) für dns Un tersetzunjGgetriebe "befindet und Merer; Gr ι.η el (:"4) r.pitzv.'inliic zur H'-rdstück-Länrs.-chr.e (31 )> vorzugsv.",ise in einer radialen Ebena derart verläuft, aav. ihr radial ^ußorer Bereich näher beim hinteren Ende defj K^na^tuckeo (1) liejt als ihr innerer Bereich.

8. Apparat n^ch Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Röhrchen (?) einen kurzen, rechtwinklig zur Handctüclc-LänjBachKe verlaufenden Abschnitt (30) hat, der eine Hülle (6) ;&!"■; Handstückes (1) durchdringt und zur axialen Fixi".run£ in Itichtun^ des hinteren Endes des Handstückes (1) an einer Anlafefl^:iche (34b) und zur axialen Fixierung in Richten-; des vorderen Endes des Handstückes (1) an: Rand einer rlandstückhülse (6) anließt, die auf den La/verkörper (4) auf-ε c hr au b Ό ^. r ist.

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