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Vorrichtung zur Bewegung zahnärztlicher Werkzeuge, insbesondere zur
Wurzelbehandlung von Zähnen
Zum Ausräumen der Wurzelkanäle von Zähnen bedient sich
der Zahnarzt eines Handinstrumentes, d. h. eines Instrumentes mit einem Handgriff,
der ein dünnes, spitzes, feilen- oder raspelähnliches Werkzeug mit einer Vielzahl
von scharfen Kanten trägt. Dieses Handinstrument wird in der Längsrichtung im Wurzelkanal
hin und her bewegt. Besonders bekannt sind je nach der Art der Erzeugung der Räumkanten,
die Hedström- und die Rattenschwanzfeile.
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Durch dieErfindung wird es möglich, diese Feilen maschinell zu bewegen,
wobei ihnen außer einer Drehbewegung zusätzlich eine axiale, schwingende Hinundherbewegung
erteilt wird, indem sie mit einem besonderen Schaft versehen und in den Spannkopf
eines Handstückes mit Antrieb durch eine zahnärztliche Bohrmaschine eingesetzt werden.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise veranschaulicht,
und es stellt dar Fig. I einen Längsschnitt durch das sogenannte Handstück einer
zahnärztlichen Bohrmaschine in seiner Ausgestaltung nach der Erfindung, Fig. 1 a
und Ib jeweils Abwandlungen der Anordnung nach Fig. I, Fig. 2 einen Querschnitt
durch den Oberteil eines Handstückes längs der Linie II-II in Fig. I,
Fig.
3 und 5 Ansichten zweier Werkzeuge zum erfindungsgemäßen Einsetzen in das Handstück
nach Fig. I, Fig. 4 und 6 Ansichten von Teilen dieser Werkzeuge in stark vergrößertem
Maßstab-; Fig. 7 zeigt die Erfindung in Anwendung auf ein sogenanntes Winkelhandstück;
Fig. 8 zeigt eine Abwandlung der Erfindung in Anwendung auf ein Winkelhandstück,
und Fig. g zeigt wiederum eine Abwandlung der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform
der Erfindung.
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In Fig. I sind die Hauptteile eines sogenannten geraden Handstückes
einer zahnärztlichen Bohrmaschine veranschaulicht. I ist eine von der Bohrmaschine
kommende biegsame Welle, 2 die Hauptwelle des Handstückes, 3 ein Lagerstück für
diese Welle, 4 eine Schutzhülse, 5 eine Verlängerung der Welle 2 (Achse genannt),
welche am Außenende ein in der Zeichnung in gestrichelten Linien angedeutetes Spannfutter
6 trägt, 7 und 8 sind Schmiernuten an dieser Achse, g ist eine Hülse, die zum Führen
des Gerätes in der Hand dient, 10 sind Schmiernuten in dieser Hülse. -Erfindungsgemäß
sind im oberen Teil der Hülse die im übrigen in bekannter Art ausgebildeten Teile
so verändert, daß der Achse 5 mit dem Spannfutter 6 eine Hinundherbewegung in Längsrichtung
der Handstückachse erteilt wird. Zu diesem Zweck ist die Haltehülse g bei II mit
einem geraden inneren Ansatz versehen, welcher als Auflage für entweder in einem
Haltering gehaltene oder frei bewegliche Kugeln 12 dient. Die das Spannfutter 6
für das Werkzeug enthaltende Achse 5 ist mit einem Absatz I3 versehen, dessen ringflächige
Stirnebent, wie in Fig. I a angedeutet, jedoch nicht genau senkrecht zur Mittellinie
der Achse 5 verläuft, sondern unter einem sehr kleinen Winkel a von dieser Richtung
abweicht. Anstatt eben ausgebildet zu sein, kann die Ringfläche jedoch auch mit
einer beliebigen Anzahl wellenartiger Erhebungen W versehen sein, wie dies in Fig.
I dargestellt ist. Die Fläche I3 ist in Fig. I mit vier wellenförmigen Vorsprüngen
dargestellt, wobei die Neigung der Wellensteigung übertrieben stark dargestellt
ist.
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Die wirkliche Neigung dieser Flächen ist vorzugsweise so gewählt,
daß zwischen dem höchsten und dem niedrigsten Punkt der Wellenkurve ein Unterschied
von etwa 0,I bis 0,2 mm besteht.
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Die Achse 5 ist am rückwärtigen Ende mit einem geraden Absatz 14
versehen. Zwischen diesem Absatz 14 und der Hülse 4 ist eine kräftige Druckfeder
15 angeordnet, welche mit ihren Stirnwindungen- einerseits an dem Absatz 14 und
andererseits an der Hülse 4 anliegt, wodurch erreicht wird, daß die Achse 5 stets
nach oben gedrückt wird und sich die Absatzfläche 13 stets fest an die Kugeln I2
anpreßt, welche ihrerseits an dem Absatz 11 der Hülse g anliegen. Auf diese Weise
wird erzielt, daß die Achse, während sie in Umdrehung versetzt wird, sich mit ihrem
Kurvenabsatz I3 auf den.Führungskugeln 12 abrollt und ein Abheben nicht möglich
ist, während andererseits - erzielt wird, daß der Spannmechanismus 6 durch die Aufundabvibrationen
der Achse 5 nicht beeinflußt wird und somit eine Lockerung eines in dem Spannmechanismus
eingespanntenWerkzeuges I6 unmöglich gemacht ist.
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In das Handstück können beliebige Werkzeuge, bei denen bei der Drehbewegung
eine Aufundabbewegung in Längsrichtung der Werkzeugachse erwünscht ist, eingesetzt
werden, wie dies beispielsweise in diesem Zusammenhang am Werkzeug I6 mit gerauhter
Kugel gezeigt ist.
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Vorzugsweise wird in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Handstück
jedoch eine Wurzelkanalfeile, z. B. eine Hedströmfeile I7 (Fig. 3), verwendet. Eine
solche Feile besitzt schraubenförmig gewundene Raumkanten I7a, welche besonders
deutlich in Fig. 4 zu sehen sind. Es kann jedoch genau so eine Rattenschwanzfeile
I8 (Fig. 5) Verwendung finden, bei welcher die Raumkanten ISa (Fig. 6) in Form-
von Feilhieben vorgesehen sind. Wesentlich ist jedoch, daß der Schaft 19 dieser
Feilen so gestaltet ist, daß er sich bei der axialen hin und her gehenden Bewegung
unter keinen Umständen aus dem Spannfutter lösen kann. Zweckmäßig ist der Schaft
19 mit einer Abflachung20 für die Drehbewegung und mit einer Haltenut 21 für die
Längsbewegung versehen. Das Spannfutter 6 ist dementsprechend ausgebildet.
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Da die umlaufenden Teile des Handstückes eine hohe Drehzahl haben,
beispielsweise 2000 U/min, ist auch die Periodenzahl der auf und ab gehenden Bewegung
des Werkzeuges entsprechend hoch, wobei dieselbe je nach der Anzahl der an der Stirnfläche
I3 angeordneten Wellenerhebungen ein Vielfaches der Drehzahl beträgt. Diese hohe
Frequenz des Hinundherganges bei gleichzeitig kleiner Amplitude bewirkt, daß der
Patient diese Auf- und Abschwingungen nicht als Reißen in der Zahnwurzel empfindet,
wie dies bisher bei der Handfeile der Fall war. Außerdem wird bei dieser Art der
Bewegung der Vorgang des Ausräumens wesentlich verkürzt, so daß auch die Dauer der
Schmerzgefühle wesentlich vermindert wird. Dies gilt auch für die Anwendung der
Erfindung in Verbindung mit anderen Werkzeugen.
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Die angestrebte Axialbewegung der Achse 5 wird in Abwandlung des
bisher Dargelegten erfindungsgemäß auch dadurch erzielt, daß die Achse an einer
beliebigen Stelle, beispielsweise wie dies in Fig. 1 b dargestellt ist, im Oberteil
mit einer oder mehreren schräg oder wellenförmig verlaufenden Umfangsnuten n versehen
ist, in welche entsprechende Gegenkörper, beispielsweise Stifte s, eingreifen.
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Es ist selbstverständlich, daß im- Falle der Verwendung einer Wurzelkanalfeile
in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Antrieb die Außenabmessungen der Feile jeweils
so gewählt werden müssen, daß zwischen dem bereits mit dem Zahnbohrer vorgearbeiteten
Kanal und der Feile noch eine gewisse Lose vorhanden ist, so daß ein Festfressen
der Feile im Wurzelkanal vermieden wird.
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Fig. 7 zeigt die Erfindung in Anwendung auf ein Winkelhandstück:
Bei dieser Ausführung ist das
Werkzeug 22 in einer Hülse 23 gelagert,
welche ihrerseits drehbar in dem Kopf 24 des Handstückes angeordnet ist. Die Hülse
23 ist mit zwei Bunden 25 und 26 versehen. Der Bund 25 ist an der der Werkzeugspitze
zugewandten Seite erfindungsgemäß mit einer schrägen oder wellenförmig verlaufenden
Fläche 27 ausgestattet, welche auf Kugeln 28 abrollt, die ihrerseits an einem Absatz
29 des Kopfes anliegen. Eine Druckfeder 30 ist jenseits des anderen Bundes 26 zwischen
diesem Bund und einem Absatz des Gehäuses 24 so angeordnet, daß sie die Hülse stets
in Richtung auf die Kugeln 28 preßt. Die Hülse selbst hat innerhalb des Gehäuses
24 so viel axiales Spiel, daß die erfindungsgemäß angestrebte axiale hin und her
gehende Bewegung der Hülse und des Werkzeuges stattfinden kann.
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Auf der der wellenförmigen Lauffläche entgegengesetzt liegenden Seite
des Bundes 25 ist in dem Winkel zwischen Bund und Büchsenschaft eine Kronenverzahnung
3I angeordnet. Die Zähne dieser Kronenverzahnung sind erfindungsgemäß länger ausgeführt
als diejenigen einer normalen Kronenverzahnung, wobei die Zahnflanken so ausgebildet
sind, daß die erfindungsgemäß angestrebte Axialbewegung der Hülse stattfinden kann,
ohne daß der Eingriff dieser Kronenverzahnung mit einer Kronenverzahnung 32 eines
in bekannter Weise im Kopf angeordneten und mit seiner Achse senkrecht zur Werkzeugachse
verlaufenden Antriebsgliedes 33 gestört wird. Die Befestigung des Werkzeuges erfolgt
bei dieser Anordnung in bekannter Weise mittels einer um einen Bolzen 34 seitlich
ausschwenkbaren, entsprechend geschlitzten Haltefeder 35, wobei der Schlitz der
Haltefeder 35 in bekannter Weise in eine Nut des Werkzeuges 22 eingreift und dieses
gegen Herausfallen sichert. Das Werkzeug 22 ist erfindungsgemäß mit einer Abflachung
versehen, an welcher ein entsprechender Vorsprung 36 der Hülse 23 anliegt, so daß
die Mitnahme des Werkzeuges 22 in der jeweiligen Umlaufrichtung durch die Hülse
23 sichergestellt ist. Die Feder 35 hat innerhalb des Kopfes 24 bei 37 und 38 so
viel Spiel, daß sie den axialen Längsbewegungen des Werkzeuges folgen kann.
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Fig. 8 zeigt eine Abwandlung der in Fig. 7 gezeigten Anordnung, wobei
die erfindungsgemäße Axialbewegung des Werkzeuges durch einen auf dem Antriebsglied
33A exzentrisch angeordneten Zapfen 38A erzielt wird, welcher in eine entsprechende
Nut 39 in einer Hülse 23A eingreift. Bei dieser Ausführung ist zwischen dem Werkzeug
und der Hülse eine Büchse 40 angeordnet und die Hülse 23A längs dieser Büchse an
der Innenseite entsprechend ausgespart, um Raum für eine Feder 41 zu geben, welche
die Hülse jeweils so vorspannt, daß ein dauernder Eingriff einer Kronenverzahnung
3IA in eine entsprechende Kronenverzahnung 32A des Antriebsgliedes 33A sichergestellt
ist. Auch hier sind die Zahnflanken der Verzahnung 31A so ausgebildet, daß die Axialbewegung
der Hülse den Eingriff nicht stört. Im übrigen ist die Mitnahme des Werkzeuges in
gleicher Weise sichergestellt wie bei der in Fig. 7 dargestellten Anordnung.
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Diese Ausführungsart kann in Abwandlung des Obigen auch so ausgebildet
sein, daß die Umfangsnut 39 schräg oder wellenförmig verläuft, während der Zapfen
38A zentrisch angeordnet ist.
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Fig. g zeigt eine besonders zweckmäßigeAbwandlung der in Fig. 8 dargestellten
erfindungsgemäßen Anordnung. Bei dieser Anordnung ist der Kronenradkranz 32B exzentrisch
zum Antriebsglied 33B angeordnet, wobei die Exzentrizität die Hälfte desjeniges
Maßes ausmacht, um welches das Werkzeug 22B in axialer Richtung hin und her bewegt
wird.
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Die beiden Bunde 25B und 26B einer Hülse 23B sind hier in einem Abstand
zueinander angeordnet, welcher gleich dem äußeren Durchmesser des Kronenzahnkörpers
32B ist. Der Kronenzahnkranz 32B paßt also genau zwischen die beiden Bunde 25B und
26B, so daß, wenn das Antriebsglied 33B in Umdrehung versetzt wird, der Kronenzahnkranz
die Hülse sowohl in Umdrehung versetzt als auch zwangläufig axial hin und her verschiebt.
Bei dieser Anordnung wird außerdem noch ein zusätzlicher Schwingungseffekt dadurch
erzielt, daß die Winkelgeschwindigkeit, mit welcher die Hülse 22 angetrieben wird,
infolge der Exzentrizität des Antriebskranzes 32B mit der Frequenz der Drehzahl
des Antriebsgliedes 33B zwischen einem Höchstwert und einem Mindestwert, dessen
Höhe sich wiederum aus der Größe der Exzentrizität bestimmt, an- und abschwillt.
Die Mitnahme des Werkzeuges geschieht bei dieser Ausführungsform ebenfalls mit Hilfe
eines Vorsprunges 36B in der Hülse 23B, welcher an einer entsprechenden Abflachung
des Werkzeuges anliegt. Der Hauptvorteil dieser Ausführungsart ist das Fehlen jeglicher
Federn im Getriebe, was eine wesentlich höhere Unempfindlichkeit gegen Störungen
gewährleistet.