EA008435B1

EA008435B1 - Наконечник для бормашины

Info

Publication number: EA008435B1
Application number: EA200501006A
Authority: EA
Inventors: Дерек Турнер
Original assignee: ТиТиАй ТУРНЕР ТЕКНОЛОДЖИ ИНСТРУМЕНТ ИНК.
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2003-12-22
Publication date: 2007-06-29
Also published as: NZ540807A; AU2003294536A1; ZA200505482B; CN1728973A; AU2008243133B2; CN100579483C; EP1578292A2; CA2510722A1; EP2266487A2; US20060121413A1; AU2008243133B8; US7677890B2; EP2266489A2; EP2266487A3; MXPA05006704A; WO2004056279A2; NO20053521L; EP2266486A2; EP2266488A2; EA200501006A1

Abstract

Раскрывается конструкция наконечника для бормашины, включающая конструкцию турбины, создающей радиальный, направленный внутрь поток воздуха на лопасти рабочего колеса турбины по всей периферии турбины. Это приводит к дополнительному вращающему моменту и позволяет избежать асимметричной нагрузки на турбинное колесо. Турбина поддерживается парой воздушных подшипников, расположенных вдоль оси. Подача воздуха к подшипникам регулируется таким образом, что воздушные подшипники находятся в плавающем состоянии до того, как приводной воздух подается на турбину и после того, как приводной воздух к турбине отключается. Это гарантирует, что воздушные подшипники всегда в рабочем состоянии, независимо от функционального состояния турбины. Наконечник обладает усовершенствованной эргономичной формой, особенно это касается формы и конфигурации передней, или приводной головки, которая обеспечивает дополнительное пространство для работы с зубами и лучшее поле зрения. Предусматривается изогнутое поворотное соединение со шлангокабелем, уменьшающее физическое напряжение на запястье зубного врача. Предусматривается саморегулирующееся соединение типа замок-ключ для передачи вращающего момента между зубным бором и патроном, которое пригодно для использования как обычных боров, так и боров с устройством типа замок-ключ. Раскрывается устройство для автостопа турбины, предохраняющее от образования вакуума во время вращения турбины по инерции. Специальная конструкция клапана автостопа в соответствии с настоящим изобретением позволяет закрывать как трубу приводного воздуха, так и трубу выходящего воздуха.

Description

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к наконечникам для вращающихся инструментов и, в особенности, к турбинным медицинским наконечникам или турбинным наконечникам для бормашин.

Предпосылки изобретения

Существует большое разнообразие наконечников для вращающихся инструментов. В зубоврачебных кабинетах и медицинских лабораториях по всему миру широко используются турбинные наконечники. В состав большинства наконечников входят рукоятка, соединительное устройство с одной стороны рукоятки и несущая инструмент приводная головка с другой стороны. Соединительное устройство обеспечивает соединение наконечника с питающими трубопроводами, по которым подаются воздух, вода, свет и электропитание и которые обычно объединены в так называемый шлангокабель. Приводная головка заключает в себе вращающийся узел инструмента, обычно состоящий из держателя инструмента или патрона, а также мотора или турбины, свободно вращающихся в головке для приведения в действие патрона.

Используются разнообразные типы конструкций турбин, при этом во всех конструкциях предусматриваются: турбина в турбинном корпусе, подача сжатого воздуха в корпус для приведения турбины в действие, а также набор подшипников для установки и обеспечения вращения турбины в корпусе и головке. Поскольку в обычных наконечниках для бормашин зубоврачебное сверло либо бор вращаются со скоростями до 500000 об./мин, подшипники подвергаются большим напряжениям. Это особенно существенно для подшипников, которые должны дополнительно удерживать патрон и инструмент против поперечных сил, прикладываемых к инструменту во время работы. Кроме того, асимметричная осевая нагрузка, производимая нагнетаемым воздухом, ударяющимся о турбину по касательной, оказывает дополнительное давление на подшипники.

В существующих наконечниках для бормашин в большинстве случаев используются шарикоподшипники, которые обычно имеют максимальный срок службы 3 месяца и должны смазываться каждый раз после того, как они подвергаются обеззараживанию. Недавно на рынке появились керамические подшипники, более крепкие и не нуждающиеся в уходе в том смысле, что их не нужно смазывать после каждого обеззараживания. Однако их срок службы все еще неудовлетворителен.

Патент США И8 3906635 посвящен наконечнику для бормашины с воздушными подшипниками. В этом наконечнике центральный шпиндель, служащий опорой для колеса турбины и имеющий аксиальное отверстие для приема бора, опирается в приводной головке на пару цилиндрических опорных втулок, находящихся на малом расстоянии от шпинделя, что формирует между ними очень узкий воздушный проход, или воздушный зазор. Опорные втулки, соответственно, установлены в напорной камере, в которую под давлением подается приводной воздух. Каждая опорная втулка содержит ряд воздушных проходов, позволяющих нагнетаемому воздуху проходить от напорной камеры в воздушный зазор между шпинделем и опорной втулкой. Нагнетаемый воздух подается одновременно к турбине и воздушным подшипникам. Нагнетаемый опорный воздух, служащий опорой шпинделю, входит в камеры подшипников, проходит через опорные втулки и в воздушные проходы, и оттуда выпускается в атмосферу или в турбинную камеру. Легко видеть, что работа воздушных подшипников и турбины от одного и того же приводного воздуха вызывает большие неудобства. При отключении подачи приводного воздуха турбина все еще вращается, хотя давление воздуха уже недостаточно для того, чтобы полностью быть опорой для шпинделя в опорных втулках. Это может привести к серьезным повреждениям подшипника, что, в свою очередь, ограничивает срок службы приводного узла турбины. Кроме того, хотя цилиндрические воздушные подушки могут надлежащим образом служить опорой шпинделю в радиальном направлении, в аксиальном направлении они дают очень небольшую опору. Для обеспечения опоры шпинделю в аксиальном направлении в этой конструкции известного уровня техники используются аксиальные упорные кольца. Хотя вокруг упорных колец создаются кольцеобразные воздушные подушки, общая поверхность этих воздушных подушек оказывается совершенно небольшой, учитывая потенциально большую аксиальную силу тяги, прикладываемую к шпинделю при контакте бора с зубом. Кроме того, острый угол при переходе от цилиндрической воздушной подушки к кольцеобразным воздушным подушкам препятствует течению создающего подушки воздуха. Следовательно, данная конструкция подшипника требует улучшения.

Существует много различных моделей и конструкций воздушных турбин, однако, в обычных моделях турбин нагнетаемый воздух подается по касательной на крыльчатку турбины по ее периферии. Подача воздуха по касательной создает асимметричное осевое усилие и вызывает асимметричную нагрузку на подшипниках, что усиливает напряжение и износ. Кроме того, благодаря локализованной в одном месте подаче приводного воздуха создаваемый вращающий момент турбины мал. Более того, при подаче приводного воздуха по касательной к периферии турбины велик паразитный поток воздуха (сопротивление).

Известно много различных моделей воздушных турбин предыдущего уровня техники, где турбинный ротор в виде крыльчатого колеса приводится в движение приводным воздухом, ударяющим в лопатки турбины на их внешних концах и в направлении, касательном периферии турбины. Образцы таких моделей известного уровня техники описаны в патенте США И8 6120291 и заявке на патент США И8 2001/002975. Хотя патент США И8 4470813 раскрывает конструкцию воздушной турбины, в которой

- 1 008435 приводной воздух в некоторой степени перенаправляется в радиальном направлении, прежде чем столкнуться с колесом турбины, приводной воздух все еще направляется на лопасти турбины в одном месте и в целом по касательной. Таким образом, существует необходимость в создании улучшенной конструкции турбины, дающей на выходе более высокие значения вращающего момента и меньшее давление на подшипники.

Патроны к наконечникам для бормашин, относящиеся к технике предыдущего уровня, конструировались почти исключительно для удержания зубоврачебного бора только путем фрикционной посадки. Примеры таких конструкций приведены в патентах США И8 4595363, И8 5549474, И8 5275558. В таких конструкциях возможна передача только малых вращательных моментов между патроном и бором, достижение более высоких вращательных моментов приводит к пробуксовке бора. В патенте США иδ 6056966 для осуществления зацепления с канавкой в медицинском инструменте используется подпружиненный палец. Однако использование этой конструкции в наконечнике с воздушной турбиной не раскрыто, и фактически раскрытая конструкция не может быть использована для удержания зубоврачебного бора, поскольку вхождение в зацепление пальца и патрона предусмотрено для невращающегося инструмента и не может быть легко применимо к вращающемуся инструменту.

Соединение по типу замок-ключ известно из патента США И8 4370132, который демонстрирует применение бора с хвостовиком, имеющим уплощенную концевую часть в его верхнем конце. Для вхождения в зацепление с уплощенным концом хвостовика бора предусматривается собачка, жестко соединенная с муфтой для приема бора. Бор не может быть вставлен полностью в патрон до тех пор, пока конец бора не будет точно подогнан к собачке, так что бор следует поворачивать относительно патрона до тех пор, пока вступающие в зацепление части не выровняются. То обстоятельство, что бор следует вращать в патроне до тех пор, пока элементы, соответствующие замку и ключу, не подойдут друг к другу, является недостатком этой конструкции известного уровня техники. Поскольку патрон обеспечивает также фрикционное сопряжение с бором вращение почти полностью вставленного бора в патроне вызывает необходимость в некоторого рода механизме, который удерживает патрон от вращения в приводной головке, либо бор должен неоднократно выниматься и вновь вставляться при немного другом угловом положении. Расположение входящих в сцепление механизмов глубоко в приводной голове наконечника делает для пользователя невозможным предварительное, до вставления бора, визуальное выстраивание нужным образом элементов замка и ключа. Таким образом, вставление бора представляет собой упражнение, состоящее из проб и ошибок.

Воздушные турбины наконечников для бормашин обычно выключаются путем простого прекращения подачи нагнетаемого приводного воздуха. Однако поскольку турбина вращается с большой скоростью, для ее плавного замедления и остановки требуется некоторое время. Это нежелательно, поскольку, по причине безопасности прежде, чем вынуть наконечник изо рта пациента, зубной врач должен дождаться, пока турбина не остановится полностью. Кроме того, в течение этого так называемого периода вращения по инерции продолжающееся вращение турбины создает вакуум в камере турбины, что может привести к засасыванию в камеру загрязняющих веществ.

Патент США И8 5507642 раскрывает конструкцию устройства отключения сжатого воздуха для турбинного блока наконечника бормашины, которая автоматически предотвращает движение потока сжатого воздуха через нижний подшипник во время движения турбины по инерции с целью предотвращения образования вакуума. Это достигается путем применения гибкой тарельчатой пружины, которая поддерживается в плоском состоянии приводным воздухом и автоматически изгибается вверх, когда приводной воздух отключается, тем самым перекрывая проход сжатого воздуха. Патент США иδ 5782634 раскрывает устройство автоматического отключения, включающее клапан в трубопроводе с отработанным воздухом, который управляется давлением приводного воздуха и перекрывает трубопровод с отработанным воздухом, когда давление приводного воздуха падает ниже определенного уровня. Однако клапанные конструкции в этих двух патентах отключают только трубопровод с отработанным воздухом, но не трубопроводы с приводным воздухом и воздухом/водой для смыва стружек. Следовательно, вакуум все еще может создаваться и загрязнение все еще может происходить. Таким образом, желательно иметь механизм, обеспечивающий надежную и быструю остановку турбины и максимально предотвращающий загрязнение турбинной камеры.

Наконечники для турбинных бормашин обычно включают либо прямую, либо изогнутую горловину, последняя предназначена для облегчения доступа к задним зубам пациента. Однако пространство для работы с зубами, достижимое с помощью такой конструкции, ограничивается длиной бура. В некоторых случаях желательно иметь большее пространство для работы с зубами. Кроме того, поле работы обычно частично загораживается приводной головкой и горловиной. Патенты США ϋδ 1984663 и ϋδ 4820154 раскрывают, соответственно, устройство наконечника для бормашины с регулируемым углом горловины и зубоврачебный инструмент (устройство для пломбирования) с горловинной частью, включающей два изгиба. Таким образом, есть необходимость в такой конструкции горловинной части, которая обеспечивает дополнительное пространство для работы с зубами и улучшенную видимость поля работы.

Как упоминалось выше, подача в наконечник для бормашины рабочих жидкостей, газов и электроэнергии осуществляется через шлангокабель, который обычно присоединяется к заднему концу наконеч

- 2 008435 ника с возможностью съема. Соединение обычно достигается с помощью поворотного штуцера на шлангокабеле, что предохраняет его от запутывания. Однако это соединение обычно выступает по прямой линии как продолжение наконечника, что вызывает довольно большое напряжение скручивания на запястье пользователя, поскольку прямой поворотный штуцер в сочетании с присущей кабелю жесткостью действует наподобие рычага, который увеличивает действительно существующую и направленную вниз силу, создаваемую весом кабеля. Эта проблема досаждала зубным врачам многие годы и не имела решения при использовании имеющихся наконечников для бормашин. Известны различные поворотные соединения для обеспечения соединения с возможностью съема наконечника для бормашины со шлангокабелем, в состав которого входит световод и трубопроводы для подачи рабочих жидкостей и газов. Примеры поворотных соединений приведены в патентах США И8 5057015, 6033220, 6319003. Однако все эти соединительные узлы обеспечивают только прямое соединение между шлангокабелем и наконечником бормашины. Следовательно, существует необходимость в создании соединительного узла, который уменьшал бы напряжение на запястье.

Краткое описание изобретения

Целью настоящего изобретения является устранение или смягчение по крайней мере одного из недостатков, присущих существующим наконечникам для бормашин.

С одной стороны, настоящее изобретение обеспечивает конструкцию турбины и способ приведения в действие, где приводной воздух равномерно распределяется, по кольцевой камере, простирающейся вокруг турбинной камеры, до направления воздуха на колесо турбины в целом по радиальному направлению. Результатом этого является больший вращательный момент и самоцентрирование турбины, при этом последнее особенно важно для долговечности используемых подшипников.

С другой стороны, настоящее изобретение предусматривает воздушные подшипники для турбины и патрона, которые, соответственно, включают статор подшипника, имеющий в значительной степени полусферическую форму, и ротор подшипника комплементарной формы для его вставления в статор подшипника, при этом форма и конструкция ротора подшипника таковы, что он прилегает к статору подшипника с промежуточным воздушным зазором для опорного воздуха.

Еще с одной стороны, изобретение обеспечивает конструкцию воздушного подшипника, включающую магнитные части в несущих узлах для обеспечения плавания подшипников в течение всего времени, независимо от того, подается ли достаточное количество опорного воздуха для обеспечения плавания подшипников на ожидаемых воздушных подушках. Это дает то преимущество, что даже при низких скоростях вращения и при отключении наконечника контакт несущих частей, по существу, не допускается, что уменьшает износ подшипника. Плавание подшипника при бездействии или остановке наконечника является также преимуществом во время стерилизации, поскольку в этом случае вероятность захватить загрязняющие вещества между контактирующими узлами подшипника существенно снижена.

Еще с одной стороны, настоящее изобретение обеспечивает решение проблемы пробуксовки бора в патроне в случае большого вращательного момента. В соответствии с настоящим изобретением в комбинации бор/патрон (бор/шпиндель) бор снабжен осевой частью некруглого сечения, а патрон или шпиндель имеют выступ, который входит в зацепление с этой осевой частью для предотвращения вращения бора в патроне/шпинделе.

Еще одной стороной настоящего изобретения является то, что предусматривается устройство фиксации бора, которое включает патрон, имеющий центральное отверстие для приема стандартных боров, и гнездовую часть на внешнем конце отверстия для приема блокирующей части на боре в соответствии с настоящим изобретением. Гнездовая и блокирующая части имеют некруглое сечение комплементарной формы для предотвращения блокирующей части в гнездовой части. Это предотвращает вращение патрона относительно бора и обеспечивает надежную передачу вращающего момента. Патрон предпочтительно конструируется таким образом, чтобы обеспечить визуальное выравнивание комплементарных форм гнездовой и блокирующей частей во время вставления бора.

Еще одной стороной настоящего изобретения является то, что предусматривается устройство фиксации бора, который включает бор, имеющий торцевую часть оси некруглого сечения для вставления в патрон/шпиндель, и последний имеет радиально направленный внутрь выступ для сцепления с торцевой частью оси для предотвращения вращения бора относительно патрона. Выступ предпочтительно делается такой формы, чтобы автоматически обеспечить правильную взаимную ориентацию бора и патрона при вставлении бора.

Еще одной стороной настоящего изобретения является то, что предусматривается такая конструкция наконечника, которая решает проблему излишнего напряжения на запястье путем создания расположенного под углом поворотного соединения, которое переносит точку атаки направленной вниз силы, обусловленной весом шлангокабеля, близко к запястью пользователя, так что напряжение скручивания на запястье пользователя (напряжение на запястье пользователя) значительно уменьшается.

В предпочтительном варианте реализации настоящее изобретение относится к медицинскому либо зубоврачебному турбинному наконечнику, включающему рукоятку для захвата пользователем, приводную головку, соединенную с рукояткой и формирующую корпус турбины, турбину в корпусе турбины для вращения вокруг оси вращения, имеющую аксиальное посадочное отверстие для приема оси вра

- 3 008435 щающегося инструмента, вставляемого в наконечник, и пару подшипников, расположенных вдоль оси на некотором расстоянии друг от друга для обеспечения опоры вращающейся турбины в корпусе турбины, характеризующемуся тем, что наконечник включает, кроме того, устройство передачи вращающего момента для передачи вращающего момента, производимого турбиной, к инструменту с осевой частью некруглого сечения, при этом устройство передачи вращающего момента включает зажимное гнездо для приема осевой части, имеющее комплементарную форму сечения для фиксации осевой части и недопущения его вращения в гнезде, в то же время позволяющее вставлять осевую часть аксиально в зажимное гнездо, при этом зажимное гнездо соединено с турбиной для вращения вместе с ней.

Зажимное гнездо может существовать отдельно от турбины и быть прикрепленным к ней или встроенным в нее как расширенная часть посадочного отверстия для приема инструмента с осевой частью в форме радиально выступающего утолщения, имеющего диаметр, больший, чем диаметр оси инструмента.

Зажимное гнездо может также быть сконструировано для приема осевой части треугольного сечения, в результате чего зажимное гнездо имеет сечение, комплементарное сечению осевой части.

Когда зажимное гнездо является частью, отделенной от турбины, оно предпочтительно представляет собой полый шпиндель, помещенный в приемное отверстие и прикрепленный к нему, при этом шпиндель имеет цилиндрическое отверстие для приема осевой части инструмента и передачи вращающего момента для блокировки осевой части в шпинделе против вращения, что позволяет в то же время вставлять осевую часть аксиально в зажимное гнездо. Элемент передачи вращающего момента предпочтительно представляет собой выступ, выдающийся в радиальном направлении внутрь в цилиндрическое отверстие, более предпочтительно - участок шпинделя, изогнутый радиально внутрь и выступающий в отверстие, еще более предпочтительно - часть стенки шпинделя, отогнутая радиально и выступающая в отверстие. Выступ в том месте, где он входит в зацепление с осевой частью во время вставления инструмента в шпиндель, предпочтительно имеет скругленную форму для автоматического направления осевой части за выступ для автоматического придания правильного положения осевой части в стопорном гнезде во время вставления инструмента.

Кроме того, наконечник предпочтительно включает устройство для зажима инструмента, предназначенное для съемного зажима инструмента в посадочном отверстии для противодействия аксиальному перемещению после полного введения инструмента в отверстие, при этом устройство для зажима бора включает пару комплементарных, входящих во взаимное сцепление элементов, вмонтированных, соответственно, в шпиндель и ось инструмента. Устройство для зажима инструмента предпочтительно включает первый элемент сцепления в виде упругого шипа, вмонтированного в шпиндель, и кольцевой паз в оси инструмента, при этом упругий шип и паз расположены на шпинделе и оси инструмента таким образом, что шип упруго входит в зацепление с пазом, когда инструмент полностью вставлен в посадочное отверстие.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение предусматривает устройство для передачи вращающего момента для наконечников для бормашин, имеющее турбину для придания бору вращательного движения вокруг оси вращения, при этом бор имеет ось с некруглым участком, а турбина имеет аксиальное посадочное отверстие для приема оси бора, устройство передачи вращающего момента, при этом данное устройство включает фиксирующее гнездо с аксиальным отверстием для приема осевой части оси бора, при этом фиксирующее гнездо соединяется с турбиной для вращения вместе с ней, и элемент передачи вращающего момента, соединенный с фиксирующим гнездом для блокировки осевого участка против вращения относительно фиксирующего гнезда.

В одном варианте изобретения фиксирующее гнездо предпочтительно может вставляться в посадочное отверстие. Фиксирующее гнездо предпочтительно представляет собой полый шпиндель, радиально выступающий внутрь в аксиальное отверстие. В более предпочтительном случае фиксирующий участок оси бора является контактной площадкой оси бора и фиксирующее гнездо представляет собой полый шпиндель, имеющий цилиндрическое отверстие для приема оси бора, при этом элемент передачи вращающего момента представляет собой выступ, радиально выдающийся внутрь в цилиндрическое отверстие для предотвращения вращения фиксирующего участка оси бора относительно шпинделя, в то же время допускающий аксиальное введение оси бора в шпиндель. Для достижения согласования контактной площадки относительно выступа во время введения бора торцевые поверхности выступа и контактная площадка, которые входят в контакт во время введения оси бора в шпиндель, предпочтительно имеют закругленную форму для направления торцевой поверхности контактной площадки за выступ. Для обеспечения съемной фиксации бора в посадочном отверстии шпиндель предпочтительно включает элемент для зажима бора, выступающий в цилиндрическое отверстие для съемного сцепления с комплементарным зажимным элементом на оси бора для съемного блокирования оси бора в цилиндрическом отверстии против аксиального перемещения.

В другом варианте фиксирующее гнездо вмонтировано в турбину и является расширенным участком посадочного отверстия для приема осевого участка, который представляет собой фиксирующее утолщение на оси бора, имеющее диаметр, больший, чем диаметр стержня бора. В этом варианте фиксирующее гнездо предпочтительно имеет сечение, комплементарное осевому участку с треугольным сече

- 4 008435 нием.

В следующем варианте реализации настоящее изобретение представляет собой медицинский либо зубоврачебный турбинный наконечник для вращающегося инструмента, включающий рукоятку для захвата пользователем, приводную головку, соединенную с рукояткой и формирующую корпус турбины, турбину в корпусе турбины для приведения инструмента во вращательное движение вокруг оси вращения, имеющую аксиальное посадочное отверстие для приема оси инструмента, и пару подшипников, расположенных вдоль оси на некотором расстоянии друг от друга для обеспечения опоры вращающейся турбины в корпусе турбины, и трубу сжатого приводного воздуха для подачи к турбине сжатого воздуха, приводящего турбину в действие, где подшипники являются воздушными подшипниками, и наконечник включает трубу опорного воздуха для подачи к подшипникам сжатого опорного воздуха независимо от приводного воздуха. Кроме того, наконечник предпочтительно включает контроллер для управления потоком сжатого приводного воздуха через трубу приводного воздуха отдельно и независимо от потока опорного воздуха через трубу опорного воздуха.

В следующем варианте реализации настоящее изобретение предусматривает метод обеспечения функционирования наконечника для бормашины, включающего воздушную турбину, приводящуюся в действие сжатым приводным воздухом, и пару воздушных подшипников, служащих опорой для воздушной турбины в наконечнике и приводимых в действие сжатым опорным воздухом. Метод предпочтительно включает этапы подачи сжатого опорного воздуха к воздушным подшипникам и подачи сжатого приводного воздуха к турбине независимо от опорного воздуха. Этап подачи опорного воздуха предпочтительно начинается до подачи приводного воздуха и продолжается, по крайней мере, столько, сколько длится подача приводного воздуха.

В еще одном варианте реализации настоящее изобретение представляет собой медицинский либо зубоврачебный турбинный наконечник для вращающегося инструмента, включающий рукоятку для захвата пользователем, приводную головку, соединенную с рукояткой и формирующую корпус турбины, турбину в корпусе турбины для приведения инструмента во вращательное движение вокруг оси вращения, имеющую аксиальное посадочное отверстие для приема инструмента, и трубу подачи сжатого приводного воздуха, где приводная головка включает камеру подачи сжатого приводного воздуха, соединенную с трубой подачи сжатого приводного воздуха для приема приводного воздуха, и подающая камера простирается вокруг камеры турбины для подачи к турбине воздуха, приводящего ее в действие по крайней мере в двух расположенных отдельно друг от друга местах, расположенных вокруг оси вращения. Камера подачи воздуха, приводящего в действие турбину, предпочтительно представляет собой кольцеобразную камеру, расположенную концентрическим образом вокруг оси вращения. В более предпочтительном случае подающая камера подает к турбине приводной воздух в большом числе мест, равномерно распределенных вокруг оси вращения. Кроме того, наконечник может иметь в приводной головке трубу Вентури, соединяющую камеру подачи приводного воздуха с камерой турбины для ускорения приводного воздуха перед его столкновением с турбиной. Предпочтительно труба Вентури включает большое число направляющих воздух лопастей для направления приводного воздуха на турбину в целом в радиальном направлении внутрь, в сторону оси вращения.

В еще одном варианте реализации настоящее изобретение представляет собой медицинский либо зубоврачебный турбинный наконечник для вращающегося инструмента, имеющий рукоятку для захвата пользователем, приводную головку, соединенную с рукояткой и формирующую корпус турбины, турбину в корпусе турбины для приведения инструмента во вращательное движение вокруг оси вращения, имеющую аксиальное посадочное отверстие для приема оси инструмента; и пару подшипников, расположенных вдоль оси на некотором расстоянии друг от друга для обеспечения опоры вращающейся турбины в камере турбины для вращения вокруг оси вращения, где подшипники являются воздушными подшипниками. Каждый воздушный подшипник предпочтительно включает опорный статор, имеющий форму сектора сферы, и опорный ротор комплементарной формы. В более предпочтительном варианте опорные ротор и статор имеют форму, повсеместно обеспечивающую промежуточный равный зазор между ними.

В еще одном варианте реализации настоящее изобретение представляет собой медицинский либо зубоврачебный турбинный наконечник для вращающегося инструмента, имеющий рукоятку для захвата пользователем, приводную головку, соединенную с рукояткой и формирующую камеру турбины, воздушную турбину в камере турбины для придания вращательного движения инструменту, при этом турбина приводится в действие приводным воздухом, и поворотный штуцер для поворотного соединения рукоятки со шлангокабелем, включающим трубу подвода к турбине приводного воздуха, где поворотный штуцер имеет изогнутый корпус штуцера для соединения рукоятки и шлангокабеля под углом меньше 180° с целью уменьшения нагрузки на запястье пользователя. Рукоятка и шлангокабель предпочтительно соединены под углом между 90 и 180°.

В еще одном предпочтительном варианте реализации настоящее изобретение представляет собой медицинский либо зубоврачебный турбинный наконечник для вращающегося инструмента, имеющего ось, включающий приводную головку для удержания вращающегося инструмента и формирующий корпус турбины, турбину в корпусе турбины для приведения инструмента во вращательное движение вокруг

- 5 008435 оси вращения, пару подшипников, расположенных вдоль оси на некотором расстоянии друг от друга для обеспечения опоры вращающейся турбины в корпусе турбины, трубу сжатого приводного воздуха, соединенную с корпусом турбины для подачи в турбину сжатого приводного воздуха, и выпускную трубу, соединенную с корпусом турбины, для отвода отработанного приводного воздуха из корпуса турбины, при этом наконечник имеет еще запорный клапан для уменьшения времени выбега турбины в условиях, когда подача в турбину приводного воздуха остановлена, при этом запорный клапан соединен с трубой приводного воздуха и трубой отработанного воздуха, и запорный клапан включает запирающий элемент, в нормальном положении смещенный в закрытое положение, когда запирающий элемент запирает как трубу приводного воздуха, так и трубу отработанного воздуха, перемещаемый давлением приводного воздуха в открытое положение, когда запорный клапан обеспечивает прохождение приводного воздуха и отработанного воздуха через трубу приводного воздуха и трубу отработанного воздуха, соответственно. Подшипники представляют собой воздушные подшипники, и, кроме того, наконечник предпочтительно включает в себя трубу подачи опорного воздуха, соединенную с приводной головкой для подачи сжатого опорного воздуха к воздушным подшипникам, при этом подающая труба подает опорный воздух независимо от положения запирающего элемента запорного клапана. Запорный клапан предпочтительно вмонтирован в рукояточную часть, и запирающий элемент предпочтительно представляет собой втулку, аксиально перемещаемую в рукоятке между открытым и закрытым положениями.

В еще одном предпочтительном варианте реализации настоящее изобретение представляет собой медицинский либо зубоврачебный турбинный наконечник для вращающегося инструмента, имеющий рабочую насадку, при этом наконечник включает рукоятку для захвата пользователем, головку привода, соединенную с рукояткой промежуточной горловиной, при этом приводная головка формирует корпус турбины, турбину в корпусе турбины для приведения турбины во вращательное движение вокруг оси вращения, имеющую аксиальное посадочное отверстие для приема оси инструмента, и пару подшипников, расположенных вдоль оси на некотором расстоянии друг от друга для обеспечения опоры вращающейся турбины в корпусе турбины, при этом рукоятка имеет первую центральную продольную ось, и горловина имеет вторую центральную продольную ось, и приводную головку, при этом рукоятка и горловина соединены друг с другом таким образом, что угол, составляемый осью вращения инструмента с первой осью, больше 90°, а со второй осью - меньше 90°, и вторая ось ориентирована к первой оси под таким углом, что вершина инструмента лежит на первой оси.

В еще одном предпочтительном варианте реализации настоящее изобретение представляет собой медицинский либо зубоврачебный турбинный наконечник для вращающегося инструмента, включающий рукоятку для захвата пользователем, приводную головку, образующую корпус турбины, промежуточную горловину, связывающую приводную головку с рукояткой, турбину в корпусе турбины для приведения инструмента во вращательное движение вокруг оси вращения, имеющую посадочное отверстие для приема оси инструмента, и пару подшипников, расположенных вдоль оси на некотором расстоянии друг от друга для обеспечения опоры вращающейся турбины в корпусе турбины, где, кроме того, наконечник включает устройство соединения горловинной части для съемного соединения горловинной части с рукояткой, при этом устройство соединения горловинной части включает гнездовую часть на одной стороне горловинной части либо рукоятки и штырьковую часть на втором конце горловинной части либо рукоятки, при этом штырьковая и гнездовая части имеют комплементарные формы для соединения горловинной части и рукоятки без их вращения. Кроме того, устройство соединения горловинной части предпочтительно включает защелкивающийся замок для съемной фиксации штырьковой части в гнездовой части.

В еще одном предпочтительном варианте реализации настоящее изобретение представляет собой зубоврачебный бор для наконечников турбинных бормашин, при этом бор имеет рабочий наконечник и ось для введения в наконечник, характеризующийся тем, что ось включает осевую часть с некруговым сечением для передающего вращающий момент зацепления с принимающим бор фиксирующим гнездом в наконечнике. Осевая часть предпочтительно имеет сечение геометрической формы, отличной от круглой, предпочтительно треугольной. Форма сечения осевой части предпочтительно симметрична оси вращения бора. Если осевая часть имеет форму сечения, несимметричную оси вращения, то форма сечения предпочтительно комплементарна форме сечения фиксирующего гнезда для предотвращения вращения осевой части в фиксирующем гнезде, что, тем не менее, допускает аксиальное перемещение осевой части в фиксирующем гнезде. Кроме того, бор предпочтительно имеет фиксирующий паз для съемного зацепления с упругим фиксирующим элементом в зажимном гнезде, когда стержень полностью вставлен в зажимное гнездо.

Другие аспекты и отличительные черты настоящего изобретения будут очевидны специалистам в данной области после ознакомления с нижеследующими описаниями конкретных реализаций настоящего изобретения и сопровождающими чертежами.

Краткое описание чертежей

Ниже будут описаны примеры реализации настоящего изобретения со ссылками на соответствующие чертежи.

Фиг. 1а-с и 2 иллюстрируют форму и конструкцию турбины и набора подшипников для одного ва

- 6 008435 рианта реализации наконечника в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг. 3а-6 показаны различные поперечные сечения приводной головки наконечника, показанного на фиг. 2, иллюстрирующие схему взаимодействия патрона и бора;

фиг. 4а-е иллюстрируют форму и конструкцию другого набора подшипников турбины в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг. 5а-6 показана другая схема фиксации бора в соответствии с настоящим изобретением, включенная в вариант реализации изобретения, показанный на фиг. 4а-е;

фиг. 6а-к иллюстрируют детальную конструкцию компонент предпочтительного варианта реализации схемы подшипников, показанной на фиг. 4а-е;

на фиг. 7а-с показаны виды в перспективе, - вид с частичным разрезом и поперечное сечение, - быстрого соединения рукоятки (ствола) и горловой части в соответствии с настоящим изобретением, на фиг. 7с показано поперечное сечение, выполненное через узел быстрого соединения по линии А-А на фиг. 7Ь;

фиг. 8 иллюстрирует механизм автоотключения в соответствии с одним из вариантов реализации настоящего изобретения;

фиг. 9 иллюстрирует показанный на фиг. 8 механизм автоотключения в различных рабочих состояниях;

фиг. 10 дает вид в перспективе одного из вариантов реализации наконечника для бормашины в соответствии с настоящим изобретением;

фиг. 11 и 12 иллюстрируют эргономику наконечника в соответствии с настоящим изобретением;

фиг. 13 иллюстрирует систему освещения одного из вариантов реализации наконечника в соответствии с настоящим изобретением и фиг. 14 дает объёмное изображение с пространственным разделением деталей для рукоятки, показанной на фиг. 8 и 9.

Детальное описание

В целом настоящее изобретение посвящено наконечнику для вращающегося инструмента и в частности медицинскому или зубоврачебному наконечнику и методам работы с наконечником и управления им. Хотя для простоты далее будут делаться ссылки на наконечник для бормашины, все структурные и функциональные особенности изобретения в равной степени применимы к медицинским наконечникам и другим наконечникам для закрепления в них вращающихся с высокой скоростью инструментов.

Как видно из фиг. 10, один из вариантов реализации наконечника для бормашины в соответствии с настоящим изобретением включает ствол/рукоятку 11, штекерное соединение 12 для связи со шлангокабелем 13 (см. фиг. 5), и содержащий горловину и приводную головку участок 16 с приводной головкой 14 для закрепления и приведения в действие вращаемого инструмента 15. Изобретатель указывает на несколько конструктивных особенностей наконечников для бормашин, имеющихся в настоящее время в продаже, которые нуждаются в улучшении. Это узел турбины, узел подшипников, проблема сцепления бора (сверла) и патрона, эргономика в целом, конструкция наконечника и его способность к состыковке.

Воздушные подшипники.

Один из вариантов реализации наконечника 10 в соответствии с настоящим изобретением включает улучшенную приводную головку 14 с корпусом 3, образующим турбинную камеру 60 и заключающим в себе узел привода 20, состоящий из пары отстоящих на некотором расстоянии друг от друга подшипников 30 (см. фиг. 1а-с и 2), патрон 40 и воздушную турбину 50, заключенную в турбинную камеру 60. Подшипники 30 предпочтительно представляют собой гидростатические воздушные подшипники, но могут также быть использованы гидродинамические воздушные подшипники. Каждый подшипник 30 состоит из наружного кольца или статора подшипника 31 и корпуса либо ротора подшипника 32 комплементарной формы. Ротор подшипника 32 имеет такой размер, чтобы встраиваться в статор 31 с достаточным свободным ходом, так что между частями подшипника создается воздушный зазор 33 (зазор подшипника) равной толщины. Толщина зазора подшипника 33 регулируется с целью оптимального функционирования воздушного подшипника 30, что очевидно для специалистов по воздушным подшипникам. Во время функционирования сжатый воздух нагнетается в зазор подшипника 33 для удержания ротора подшипника 32 на одинаковом расстоянии от статора 31. Специалистам по воздушным подшипникам известны многочисленные конструкции и типы воздушных подшипников, и нет нужды детально описывать их здесь. Подача приводного воздуха, опорного воздуха и воздуха для удаления стружек/охлаждающей жидкости регулируется таким образом, что опорный воздух поставляется в приводную головку 14 отдельно от подаваемого на турбину приводного воздуха и независимо от того, вращается или нет узел привода 20. Подача опорного воздуха предпочтительно регулируется путем использования общеизвестных подставок или кронштейнов для наконечника (не показаны). Переключатель подачи опорного воздуха (не показан) предпочтительно встроен в кронштейн, который отключает подачу опорного воздуха, когда наконечник находится в кронштейне, и включает ее, когда наконечник из кронштейна вынимается. Это означает, что подшипник 30 лежит на воздушной подушке (плавает) и готов к функционированию все время, когда наконечник 10 снят с кронштейна (не показано). Это гарантирует, что с целью предупреждения разрушения подшипника и значительного уменьшения износа, подшипник 30

- 7 008435 всегда активен до того, как турбина начинает вращаться. Специалистам известны различные исполнения устройств управления наконечником, и нет нужды детально описывать их здесь. Может быть использовано любое устройство управления, которое обеспечивает постоянную подачу опорного воздуха (воздуха, создающего воздушную подушку) к подшипнику 30 при работе с наконечником, независимо от подачи приводного воздуха к турбине. Регулирование опорного воздуха может также осуществляться в наконечнике путем отвода к подшипникам постоянного потока приводного воздуха, при этом поток приводного воздуха управляется отдельно, как детально описано со ссылкой на фиг. 8 и 9.

Подшипники предпочтительно являются сферическими воздушными подшипниками, где участки ротора подшипника 32 и комплементарного статора подшипника 31 имеют сферическую искривленную поверхность (другими словами - форму сферического сектора) для обеспечения плавного течения опорного воздуха в зазоре подшипника 33, что позволяет подшипнику служить опорой для турбины по отношению к аксиальным силам давления, прикладываемым со стороны инструмента 15 (см. фиг. 10), так же как и по отношению к силам давления, действующим по направлениям, отличным от аксиального, например силам, возникающим при прикладывании к наконечнику инструмента поперечных либо наклонных нагрузок. Это дает существенное преимущество по сравнению с ранее используемыми конструкциями воздушных подшипников с плоскими вкладышами, где поверхности воздушных подшипников являются, по существу, плоскими и простираются только в аксиальном или радиальном направлении относительно оси вращения инструмента, что создает существенную турбулентность и, следовательно, сопротивление воздуха на переходе между аксиальным и радиальной поверхностями подшипника.

В предпочтительном варианте реализации наконечника в соответствии с настоящим изобретением, как показано на фиг. 4а-6 и 6а-к, крыльчатка турбины и верхний и нижний роторы верхнего и нижнего воздушных подшипников 30 соединены в один узел турбинного ротора 100, включающий крыльчатку 110, нижний ротор 130 и верхний ротор 120 (см. фиг. 6е-д). Воздушные подшипники 30 являются сферическими воздушными подшипниками. Кроме того, верхний и нижний статоры 121, 131 объединены с верхним и нижним стаканами корпуса 122, 132 соответственно, где указанные стаканы близки к верхнему и нижнему краям корпуса 13 соответственно. Противолежащие несущие поверхности каждого ротора и связанного с ним статора имеют комплементарную равномерную кривизну сферической формы. Оба корпуса подшипника 120, 130 предпочтительно имеют выпуклую несущую поверхность, а оба статора 121, 131 предпочтительно имеют вогнутую несущую поверхность. Разумеется, кривизна верхнего ротора 120 может быть вогнутой, а кривизна нижнего ротора - выгнутой, либо оба могут иметь кривизну одного типа, то есть вогнутую либо выпуклую. Однако предпочтительно, когда несущие поверхности верхнего и нижнего подшипников имеют кривизну противоположного типа. Использование пары сферических поверхностей с противоположной кривизной приводит к более точному и уверенному направлению хода элементов, удерживаемых подшипниками. Статоры 121, 131 имеют такую форму и размер, которые позволяют им быть вмонтированным в корпус 13 по их периферии. Это достигается с помощью уплотнительной кромки 124 на верхнем статоре 121 и уплотнительной кромки 134 на нижнем статоре 121, при этом уплотнительные кромки соответственно прочно вмонтированы на внутренней поверхности корпуса

13. Статоры соответственно снабжены по крайней мере одним воздушным каналом 125, 135 для опорного воздуха. Предпочтительно, когда каждый из статоров снабжен множеством воздушных каналов 125, 135 (см. фиг. 6с, 66, 611. 61), простирающихся от внешней поверхности статора 121, 131, противоположной связанному с ним стаканом корпуса 122, 132, через статор к его внутренней поверхности, противоположной связанным с ней ротором 120, 130. Воздушные каналы 125, 135 предпочтительно равномерно распределены по несущей поверхности статоров, но могут быть также расположены в виде какого-либо геометрического рисунка либо распределены беспорядочно. Внутренние поверхности статоров 121, 131 снабжены соответственно по крайней мере одним утопленным пазом распределения воздуха 126, 136 для одного из воздушных каналов 125, 135. Предпочтительно, когда каждый из статоров снабжен множеством утопленных пазов распределения воздуха 126, 136. Каждый воздушный канал 125, 135 предпочтительно снабжен по крайней мере одним пазом распределения воздуха 126, 136. Пазы 126, 136 предпочтительно сформированы по круговым линиям, расположенным концентрически вокруг оси вращения роторов 120, 130. Это обеспечивает более равномерную подачу и распределение опорного воздуха в зазоре подшипника 33.

Верхний стакан корпуса 122 имеет круговую цилиндрическую боковую стенку 126 для прочного сцепления с корпусом 13 для отделения стакана от статора 121 и создания верхней камеры опорного воздуха 142. Верхний стакан корпуса 122 включает канал снабжения воздухом 123 для поставки опорного воздуха к верхнему статору 121. Опорный воздух, входящий через канал снабжения воздухом 123 от трубы снабжения опорным воздухом 140 (см. фиг. 4Ь, 46), распространяется через верхнюю камеру опорного воздуха 142 и входит в зазор подшипника 33 через воздушный канал 125. Использованный опорный воздух выходит из зазора подшипника 33, протекая вокруг верхнего ротора 120 к турбинной камере 60 и через отводные щели для опорного воздуха 148 во внешнем ободке 149 верхнего статора 121. Нижний стакан корпуса 132 и нижний статор 131 имеют соответственно центральный канал приема бора 144, 145. Нижнему стакану корпуса 132 и нижнему статору 131 приданы такая форма и конструкция, чтобы очерчивать кольцевую нижнюю камеру снабжения опорным воздухом 143. Для этой цели нижний статор 131

- 8 008435 снабжен цилиндрической разделительной стенкой 146, которая предпочтительно плотно вставляется в принимающий кольцевой паз 147 нижнего стакана корпуса 132. Разделительная стенка 146 и принимающий паз 147 концентрическим образом окружают канал приема бора 144, ось вращения бора 80 и турбинное колесо 50. Опорный воздух, входящий в нижнюю камеру снабжения опорным воздухом 143 со стороны трубы снабжения опорным воздухом 140, распространяется через нижнюю камеру 143, входит в зазор подшипника 33 через воздушные каналы 135 и выходит из зазора подшипника 33 через канал приема бора 144. Опорный воздух подается в корпус 13 приводной головки 14 отдельно от приводного воздуха через отдельный воздуховод 140 для того, чтобы обеспечить функционирование наконечника в соответствии с настоящим изобретением, при этом опорный воздух подается в приводную головку 14 до включения подачи приводного воздуха, во время вращения узла турбины 100 и после отключения подачи приводного воздуха для того, чтобы обеспечить плавание узла турбины 100 в течение всего времени его вращения. Это будет обсуждаться ниже со ссылкой на фиг. 8 и 9.

В предпочтительном варианте реализации конструкции воздушных подшипников, показанной на фиг. 4а-е и 6а-к, статоры 121, 131 и верхний и нижний роторы 120, 130 узла турбины 100 снабжены магнитным устройством для обеспечения плавания узла турбины в 100 турбинной камере в течение всего времени, независимо от подачи воздуха в наконечник. Это означает, что узел турбины 100 плавает даже тогда, когда наконечник не присоединен к шлангокабелю, т. е. во время хранения, транспортировки и обеззараживания наконечника или, по крайней мере, участка 16 с горловой частью и приводной головкой наконечника. Это уменьшает разрушение узла турбины и узла подшипников из-за вибрации и т.п. в выключенном или отсоединенном положении турбины и наконечника. Кроме того, это минимизирует контакт узла турбины 100 со статорами 121, 131 во время обеззараживания, тем самым сводя к минимуму вероятность захвата загрязняющих веществ меду контактирующими поверхностями и улучшая эффективность стерилизации. Магнитное устройство включает одну или более магнитные вставки 150 (фиг. 4с) в роторах 120, 130 и статорах 121, 131, при этом магнитные вставки ориентированы в несущих частях таким образом, что в каждой комбинации ротор/статор магнитные полюса одной полярности ориентированы друг к другу. Поскольку магнитные полюса одной полярности отталкиваются друг от друга, магнитные вставки 150 приводят к тому, что узел турбины 100 отталкивается от обоих статоров 121, 131 и, таким образом, остаются на плаву между ними. Магнитные вставки 150 предпочтительно применяются в форме цилиндрических магнитных дисков 151, вмонтированных в статоры 121, 131, и кольцеобразного магнитного обода 152, вставленного в каждый из роторов 120, 130. Магнитные диски 151 предпочтительно равноудалены один от другого и лежат по линии окружности, концентрической по отношению к оси вращения узла турбины 100, при этом окружность предпочтительно имеет радиус, равный среднему радиусу кольцеобразного магнитного обода 152, так что магнитные диски 151 предпочтительно лежат на центральной линии магнитного обода 152 с целью достижения максимальной отталкивающей силы. Как уже упоминалось, полярность противостоящих друг другу магнитных дисков и магнитного обода выбрана таким образом, что их противостоящие друг другу поверхности имеют одинаковую полярность и отталкивают друг друга. Одна возможная ориентация полюсов магнитных вставок 150 показана на фиг. 4е, который представляет собой увеличенный вид приводной головки, показанной на фиг. 4с. Разумеется, возможна прямо противоположная ориентация каждой из вставок 150. Ориентация полюсов двух магнитных ободов 152 на верхнем и нижнем корпусах подшипника 120, 130 выбрана таким образом, что противостоящие друг другу полюса имеют противоположную полярность. Это приводит к тому, что магнитные обода 152 будут притягивать друг друга, уменьшая потенциал для магнитных ободов 152, которые выталкиваются из соответствующего ротора. Кроме того, такая ориентация поляризации магнитных ободов приводит скорее к наложению и усилению, чем ослаблению их соответствующих магнитных полей.

Узел турбины 100 и статоры 121, 131 предпочтительно сделаны из металлических материалов, хорошо известных специалистам. Магнитные вставки 150 предпочтительно представляют собой имеющиеся на рынке постоянные магниты, вставленные в приемные карманы в статорах 121, 131 и роторах 120, 130 и пристегнутые к ним, предпочтительно с помощью адгезива. Движущаяся поверхность статоров и роторов предпочтительно полируется, чтобы обеспечить наилучшее качество воздушной подушки для подшипника. Магнитные вставки предпочтительно вставляются в статоры и роторы до операции полирования, чтобы избежать какой-либо неравномерности несущих поверхностей. Это очевидно для специалистов по воздушным подшипникам. Кроме того, для обеспечения большей гладкости движущиеся поверхности могут быть подвергнуты анодной обработке.

Турбина с радиальным потоком воздуха.

Узел привода 20 наконечника в соответствии с настоящим изобретением, как это изображено на фиг. 1-3е, обычно включает колесо воздушной турбины 50 и приемный патрон для стоматологического инструмента (бора), которые опираются на подшипники 30 в приводной головке 14 наконечника. Колесо крыльчатки 50 воздушной турбины соединено с ротором 32 нижнего подшипника 30 для передачи вращающего момента. Для специалистов в данной области очевидно, что это соединение может быть достигнуто разными способами, и все эти способы применимы в контексте настоящего изобретения, если только это соединение коаксиально и предотвращает вращение турбины относительно ротора. Примера

- 9 008435 ми таких типов соединений являются адгезионное соединение, соединение путем вхождения в зацепление (типа замок и ключ) между двумя частями, соединение с зацеплением между комплементарными частями некруглой формы, соединение ротора 32 и турбинного колеса 50 с помощью запрессовки и т.д. Ротор 32 нижнего подшипника 30 может быть объединен в единое целое с колесом 50 воздушной турбины, как это показано на фиг. 6е-д. В одном предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения, как это показано на фиг. 3а-с, ротор 32 включает аксиально выступающий соединительный фланец 34, который вставляется в аксиальное отверстие 53 турбинного колеса 50. Фланец 34 и отверстие 53 предпочтительно включают комплементарные и предпочтительно входящие в зацепление и простирающиеся в аксиальном направлении радиальные выступы 55, которые допускают аксиальное вставление фланца 34 в отверстие 53, в то же время не допуская вращения фланца в углублении. Улучшенная конструкция узла привода в соответствии с настоящим изобретением включает турбину с радиальным потоком воздуха, а не общеизвестную турбину с крыльчатым колесом. Конструкция турбины с радиальным потоком воздуха предусматривает, что приводной воздух подается на турбину радиально по направлению к центру, а не по касательной. Это достигается, как показано на примерах реализации настоящего изобретения, с помощью кольцеобразной камеры снабжения приводным воздухом 70 в корпусе 13, где камера 70 располагается концентрически вокруг оси вращения турбины. Камера снабжения воздухом 70 соединена по радиальному направлению к центру с камерой турбины 60 через трубу Вентури 72 (см. также фиг. 1а, 1с). Труба Вентури предпочтительно непрерывно простирается вокруг оси вращения и обеспечивает сужение, или сопло, для ускорения приводного воздуха, подаваемого в камеру турбины 60 из камеры подачи воздуха 70. Последняя снабжается сжатым приводным воздухом с помощью трубы подачи приводного воздуха 75, идущей через наконечник и шлангокабель. Приводной воздух равномерно распределяется в кольцеобразной камере снабжения приводным воздухом 70 и перенаправляется в радиальном направлении внутрь, к оси турбинного колеса 50 с помощью множества стационарных радиальных направляющих ребер 74, расположенных в трубах Вентури 72. Направление приводного воздуха радиально внутрь значительно уменьшает паразитные потоки воздуха (силу сопротивления) по сравнению с турбинами с крыльчатым колесом, в которых приводной воздух подается по касательной по окружности турбины 50. Радиальная подача приводного воздуха производит также дополнительный вращающий момент благодаря увеличенному времени сцепления с турбиной 50 и одновременному сцеплению приводного воздуха со всеми крыльями турбины, а не с одним, как в случае конструкции с потоком воздуха по касательной.

Вращающий момент турбины 50 повышается также благодаря использованию кольцевого сопла 72 в трубе Вентури для приводного воздуха, поскольку оно заставляет приводной воздух ускоряться непосредственно перед соударением с турбиной 50. Кроме того, труба Вентури 72 создает обратное давление в кольцевой камере 70. Это выравнивает давление приводного воздуха по камере подачи воздуха 70, что приводит к равномерному давлению приводного воздуха по периферии турбины 50. Подвод приводного воздуха радиально и равномерно по периферии турбины позволяет также решить существенную проблему асимметричной нагрузки на подшипники турбины, возникавшую при использовании техники предыдущего уровня, где применялась подача приводного воздуха по касательной. Равномерное распределение приводного воздуха в наконечнике в соответствии с настоящим изобретением приводит к автоматической центровке колеса турбины 50, что значительно уменьшает радиальное напряжение на подшипнике 30, особенно на верхнем подшипнике. Лопасти турбины 54 в аксиальном сечении выпукло изогнуты в направлении вращения, чтобы отклонять радиально ударяющийся в них приводной воздух против направления вращения колеса турбины. Лопасти турбины также предпочтительно наклонены в аксиальном направлении колеса и, с точки зрения потока приводного воздуха, в направлении от направления вращения, что приводит к дополнительному вращающему моменту. Сжатый приводной воздух подается на приводную головку 14 с помощью трубы подачи приводного воздуха 62 (см. фиг. 4с), которая соединена с кольцевой камерой подачи воздуха 70 и идет через наконечник и шлангокабель к источнику сжатого воздуха (не показан), хорошо известному специалистам в данном вопросе. Приводной воздух, входящий в камеру турбины 60 через трубу Вентури 72, ударяется во все лопасти 54 колеса турбины, протекает радиально внутрь вдоль лопастей к центру колеса турбины 50 и аксиально вниз вдоль лопастей 54, чтобы сойтись в кольцевой вытяжной камере 68 приводного воздуха и выйти через трубу выпуска воздуха 64.

Зацепление патрона и бора.

Конструктивное исполнение наконечника 10 в соответствии с настоящим изобретением, показанное на фиг. 3а-е, включает устройство передачи вращающего момента для передачи вращающего момента, вырабатываемого турбиной, к инструменту с осевой частью некруглого сечения, при этом устройство передачи вращающего момента включает зажимное гнездо для приема осевой части, имеющее сечение комплементарной формы, позволяющее блокировать осевую часть против вращения в гнезде, но допускающее аксиальное вставление осевой части в зажимное гнездо. Зажимное гнездо соединено с турбиной для вращения вместе с ней. Такая схема передачи вращающего момента передает вращающий момент, производимый колесом турбины 50, к бору 80 путем недопускания пробуксовывания бора 80 в отверстии приема инструмента, что составляло проблему для ранее выпускавшихся наконечников.

Схема передачи вращающего момента включает осевую часть с сечением некруглой формы на оси

- 10 008435 бора и зажимное гнездо 35, соединенное с турбиной без возможности вращения и имеющее форму сечения, комплементарную форме осевой части для предотвращения вращения осевой части в гнезде и, следовательно, относительно турбины. Зажимное гнездо может быть отделено от турбины и быть присоединенным к ней через промежуточную часть, такую как ротор 32, либо может быть непосредственно присоединено к турбине.

В предпочтительном варианте реализации, как показано на фиг. 3а-б, схема передачи вращающего момента включает патрон 40, ротор 32 и зажимное гнездо 35, вмонтированное в ротор 32 нижнего подшипника. Бор 80 принимается в аксиальном канале для инструмента, идущем через ротор 32, патрон 40 и колесо турбины 50. Бор 80 и патрон 40 сконструированы таким образом, что бор крепится в патроне с помощью трения. Это достигается путем зажатия бора 80 в патроне 40. Патрон 40 включает наклонный буртик 42, простирающийся вокруг внешнего контура патрона 40 на его нижнем конце 43. Колесо турбины 50 включает соответственно наклоненный упор 52 в отверстии 53. Патрон 40 имеет возможность перемещаться аксиально в отверстии 53 между фиксирующим положением, когда буртик 42 входит в сцепление с упором 52 и на нижний конец 42 патрона 40 действует сила в направлении по радиусу внутрь, и положением расцепления, когда буртик 42 находится на некотором расстоянии от упора 52 вдоль оси вращения и бор 80 может свободно вставляться либо выниматься из патрона 40. Разумеется, патрон 40 выполнен из материала, который обеспечивает необходимую эластичность, допускающую достаточные деформации патрона 40, чтобы с помощью трения зажать вставленный бор 80. Обычно патрон 40 приводится в фиксирующее положение тарельчатой пружиной 44, лежащей вокруг патрона 40 ниже верхнего радиального фланца 45 и отжимающей верхний фланец 45 от колеса турбины 50. Подвижная толкающая кнопка 21 позволяет оператору перемещать патрон 40 в положение расцепления с помощью промежуточного шарика 22, помещенного в комплементарный упор 46 верхнего конца 47 патрона 40. Нажатие толкающей кнопки 21 приводит к перемещению шарика 22 и патрона 40 вниз до тех пор, пока буртик 42 не перестает быть сцепленным с упором 52. Такой тип фрикционного сцепления бора и такое устройство приведения патрона в положение расцепления являются стандартными в данной области техники и не нуждаются в дальнейшем детальном описании.

Вращение бура 80 относительно патрона 40 и турбины 50 предотвращается с помощью схемы блокировки или сцепления, включающей комплементарные части типа замка и ключа на роторе 32 и боре 80 соответственно. Бор 80 имеет ось 81, как правило, постоянного поперечного сечения, для вставления в посадочное отверстие бора ротора 32, патрона 40 и колеса турбины 50. Ось включает блокирующее утолщение 82 некругового сечения. Ротор 3 нижнего подшипника 30 включает зажимное гнездо 35, комплементарное по форме блокирующему утолщению 82 оси 81. Блокирующее утолщение 82 плотно входит в гнездо 35, что надежно предотвращает вращение бора 80 относительно ротора 32 и, следовательно, турбины 50. Выбирается такое аксиальное положение утолщения 82 на оси, чтобы утолщение 82 без вращения входило в сцепление с гнездом 35, когда бор 80 полностью вставлен в патрон 40. Таким образом, преодолевается проблема пробуксовки бора при высоких вращающих моментах, обычно присутствовавшая в предыдущих конструкциях наконечников. Утолщение 82 и гнездо 35 могут иметь любую отличную от круговой форму сечения, если только соответствующие формы надежно предотвращают вращение бора 80 относительно гнезда 35, когда бор 80 полностью вставлен в патрон 40. Гнездо 35 предпочтительно размещается на роторе 32, чтобы пользователь мог легко его видеть. Это позволяет пользователю визуально совмещать профиль утолщения 82 с профилем гнезда 52, тем самым облегчая вставление бора 80.

В другом предпочтительном варианте реализации изобретения, показанном на фиг. 4а-б и 5а, Ь, зажимное гнездо сконструировано в виде двухсекционного шпинделя 200, включающего зажим передачи вращения 210 и центрирующую гильзу 220. Размер и форма центрирующей гильзы 220 предусматривают вставление в центральное посадочное отверстие узла турбины 100. Центрирующая гильза и зажим передачи вращения могут быть также выполнены в виде одной детали. Таким образом, данная схема передачи крутящего момента для наконечников для бормашин с узлом турбины 100 для приведения во вращение бора 80 вокруг оси вращения, где бор имеет вал 81 с некруговым участком 83 (см. фиг. 5а), а турбина имеет аксиальное посадочное отверстие для приема вала бора 81, включает зажимное гнездо 200 с аксиальным отверстием для приема стержневой части 83 вала бора 81, где зажимное гнездо соединяется с турбиной для обеспечения вращения вместе с ней, и элемент передачи вращающего момента 210, соединенный с зажимным гнездом для блокировки стержневого участка 83 против вращения относительно зажимного гнезда 200. В предпочтительном варианте реализации изобретения, показанном на фиг. 5а и Ь, зажимное гнездо представляет собой двухсекционное гнездо, включающее полый шпиндель 220 и зажим передачи вращения 210. Зажимное гнездо 200 соединено с турбиной для вращения вместе с ней. Это достигается с помощью адгезивного либо фрикционного соединения зажима передачи вращения 210 со шпинделем 220 и соединения последнего с узлом турбины 100 (см. фиг. 4а-б). Для надежной передачи вращающего момента шпиндель 220 может быть жестко присоединен к узлу турбины 100 путем компрессионной посадки шпинделя в турбину, но предпочтительно использовать адгезивное соединение. Таким образом, зажимное гнездо 200 вставляется в посадочное отверстие 101 узла турбины 100 и соединяется с турбиной. Зажимное гнездо 200 включает полый шпиндель 220, вставляемый в посадочное от

- 11 008435 верстие 101 для соединения с турбиной и элементом передачи вращающего момента 230, встроенным в зажим передачи вращения 210 и радиально выступающим внутрь в аксиальное отверстие 221 шпинделя. И хотя зажим передачи вращения 210 и шпиндель 220 показаны на иллюстрации как отдельные детали, они функционируют как единая деталь, и соединенные однажды предпочтительно адгезивным соединением, они вместе образуют приемный шпиндель для бора. Однако они могут быть также выполнены в виде единой детали в форме шпинделя 220, в который входит плотно прилегающий вал бора 81, имеющий выступающий внутрь элемент передачи 230, непосредственно встроенный в шпиндель. Элемент передачи вращающего момента 230 представляет собой выступ, радиально выступающий внутрь в цилиндрическое отверстие 221 шпинделя и не допускающий вращения блокирующего участка 83 вала бора 81 относительно шпинделя 220, допускающий в то же время аксиальное вставление вала бора в шпиндель. Шпиндель 220 и зажим передачи вращения 210 предпочтительно изготовлены из металла, а зажим передачи вращения 210 предпочтительно вырубается из зажима передачи вращения или шпинделя. Как видно из фиг. 5а, концы выступа 230 и контактная площадка 83, которые входят во взаимный контакт во время вставления вала бора 81 в шпиндель 220, имеют закругленную форму для автоматического направления торцевой поверхности контактной площадки 83 за выступ для достижения самовыравнивания контактной площадки относительно выступа во время вставления бора 80.

Конструкция зажимного гнезда 200 в качестве шпинделя 220 позволяет также использовать зажимное гнездо в обычных схемах приводной головки, включающих колесо турбины и пару механических подшипников, например шарикоподшипников. Шпиндель 220 может быть использован для коаксиального выравнивания подшипников и турбины и, в случае жесткого соединения с турбиной (например, с помощью адгезивного соединения), для надежной передачи вращающего момента от турбины к бору. Таким образом, обычные наконечники, страдающие от пробуксовки бора при больших вращающих моментах, могут быть переоснащены устройством передачи вращающего момента в соответствии с настоящим изобретением.

Устройство передачи вращающего момента, показанное на фиг. 5а и Ь, включает также элемент удерживания бора 240 шпинделя 220, выступающий в цилиндрическое отверстие 221, для обеспечения съемного сцепления с комплементарным удерживающим элементом 85 на валу бора 81, имеющим вид круговой канавки, для того, чтобы обратимо блокировать аксиальное перемещение вала бора 81 в цилиндрическом отверстии 221. Удерживающий элемент или язычок 240 предпочтительно изготавливается путем высечки радиально внутрь части стенки шпинделя 220. Язычок 240 предпочтительно имеет достаточную эластичность и прочность для обеспечения многократного вставления и вынимания бора. Предпочтительно язычок 240 также достаточно прочен, чтобы обеспечить пользователю, вставляющему бор 80, отчетливое ощущение щелчка, когда ушко защелкивается в ободок бора 85.

Быстроразъемное соединение приводной головки.

Обычно используемые наконечники включают участок с горловиной и приводной головкой, который заключает в себе приводной узел и ствол/рукоятку для манипулирования инструментом, при этом стволовая часть имеет на заднем конце сочленение для шлангокабеля, заключающего в себе линии снабжения воздухом и водой. Горловина и стволовая части обычно объединены в одну часть. Это является недостатком, поскольку такое сочленение будет подвергаться жестким условиям стерилизации при стерилизации наконечника, что часто приводит к преждевременному повреждению компонент сочленения (таких как уплотнительные кольца). Предпочтительная конструкция наконечника в соответствии с настоящим изобретением, как это показано на фиг. 4, представляющем собой вид с частичным разрезом, состоит из двух частей, так что участок с горловиной и приводной головкой 14 может быть отделен от ствола/рукоятки 11 и стерилизован отдельно. В соответствии с существующими гигиеническими нормами рукоятка не обязательно нуждается в горячей стерилизации. Таким образом, при конструкции наконечника в соответствии с настоящим изобретением приводная головка может подвергаться горячей стерилизации, а рукоятка может стерилизоваться другими методами, менее разрушительными для чувствительных компонент шлангокабельного соединения 12 (см. фиг. 7). Между этими двумя частями предусматривается невращающееся быстроразъемное соединение, включающее соединительное гнездо 90, вставленное во втулку рукоятки 17, и комплементарный соединительный штырек 91, встроенный в горловину 14. Гнездо 90 и штырек 91 имеют комплементарные формы, так что штырек 91 без вращения входит в гнездо. Соединение сконструировано как соединение с запиранием со щелчком путем использования пары подпружиненных штырьков либо шариков 93 в соединительном гнезде 90, которые соответственно входят в зацепление с одной из двух углублений для защелкивания 94 в штырьке 91, где штырек полностью вставлен в гнездо.

Автостоп турбины.

Наконечник снабжен автоматическим стопорным клапаном для приводного воздуха и отработанного воздуха и предпочтительно для воды/воздуха для очистки от стружек. Это обеспечивает мгновенное включение/выключение турбины и подачи воды/воздуха для очистки от стружек. Это очень важное преимущество, поскольку в современных конструкциях наконечников врач-стоматолог должен ждать до тех пор, пока бор не замедлится до остановки, прежде чем вынимать бор изо рта пациента, чтобы избежать повреждения языка или губ пациента. Автоматический стопорный клапан, показанный на фиг. 8 и 9,

- 12 008435 включает закрывающий элемент, в данном случае пару взаимодействующих клапанных стаканов 61а, 61Ь, приводимый в действие приводным воздухом (см. фиг. 8, 9 и 14). Клапанные стаканы 61а, 61Ь в нормальном состоянии сдвинуты пружиной 66 в закрытое положение, как показано на фиг. 8, где они закрывают трубу подачи приводного воздуха 62, трубу отработанного воздуха 64 и также предпочтительно трубу подачи воды/воздуха для очистки от стружек 63. Таким образом, в закрытом положении клапанных стаканов 61а, 61Ь воздух не может подаваться в камеру турбины 60 или выпускаться из камеры турбины 60, что быстро замедляет турбину 50 благодаря турбулентности воздуха, захваченного в камере турбины. Быстрая остановка турбины не допускает образование вакуума в камере турбины 60 во время вращения турбины 50 по инерции и, таким образом, предупреждает всасывание загрязняющих веществ в турбинную камеру во время торможения. Когда приводной воздух подается в головку через регулирующее устройство/пусковое сопротивление, известное специалистам (не показано, обычно это ножная педаль), клапанные стаканы 61а, 61Ь перемещаются давлением приводного воздуха против силы, прикладываемой пружиной 66, от закрытого положения, показанного на фиг. 8, к открытому положению, показанному на фиг. 9. В открытом положении клапанные стаканы 61а, 61Ь не перекрывают трубу подачи приводного воздуха 62, трубу отработанного воздуха 64 и трубу подачи воды/воздуха для очистки от стружек 63. Как только подача приводного воздуха остановлена, смещающая пружина 66 перемещает клапанные стаканы 61а, 61Ь назад в закрытое положение, в котором они опять блокируют трубу подачи приводного воздуха 62, трубу отработанного воздуха 64 и трубу подачи воды/воздуха для очистки от стружек 63. Это полностью задерживает воздух, находящийся в турбинной камере 60. В результате в турбинной камере 60 не образуется вакуум, и благодаря турбулентности, создаваемой в камере, турбина, по существу, мгновенно останавливается. Важно отметить, что клапанные стаканы 61а, 61Ь предпочтительно конструируются таким образом, что они не влияют на подачу опорного воздуха, если этот опорный воздух используется. С помощью цилиндрического делителя потока воздуха 67 опорный воздух отводится от приводного воздуха до места его вхождения в контакт с клапанным стаканом. Это обеспечивает воздушным подшипникам постоянную готовность к работе, независимо от функционального состояния турбины, что предупреждает разрушение воздушных подшипников, вызываемое отсутствием подачи опорного воздуха во время вращения турбины по инерции. В случае предпочтительного способа функционирования наконечника в соответствии с настоящим изобретением активация подачи опорного воздуха связана с кронштейном наконечника таким образом, что опорный воздух подается в наконечник в течение всего времени, пока наконечник находится вне кронштейна.

Эргономика горловины наконечника.

В наконечнике, выполненном в соответствии с настоящим изобретением, форма горловины наконечника была модернизирована с целью обеспечения дополнительного пространства для работы с зубом и лучшего поля зрения. В случае обычных наконечников конструкция горловины предусматривает обеспечение определенного пространства для работы с зубом. Это достигается изгибанием переднего конца 17 горловины 14, смежной с головкой 16, в сторону от продольной оси ручки 11 на фиксированный угол отклонения. Однако поскольку отклоненная вверх часть горловины 14 является по существу прямой, максимальное пространство для работы с зубом расположено непосредственно за головкой привода 16. Кроме того, максимальное пространство для работы с зубом ограничено длиной бора 80, поскольку, исходя из принципов эргономики, верхушка бора 80 должна лежать на продольной оси наконечника. Это требуется для того, чтобы угол атаки бора 80 на поверхность зуба мог изменяться без перемещения верхушки бора, простым вращением ручки вокруг продольной оси наконечника (см. фиг. 11Ь).

В предпочтительном варианте реализации наконечника в соответствии с настоящим изобретением (см. фиг. 11а, Ь и 12) дополнительное пространство для работы с зубом и лучшее поле зрения достигаются тем, что передняя часть 17 горловины 16 имеет два различных угла изгиба. Изогнутый участок 18 включает первую часть 19а, смежную с рукояткой 11, отогнутую в направлении от продольной оси 10а наконечника 10 на угол, значительно больший, чем это было в предыдущих конструкциях. Изогнутый участок 18 включает, кроме того, вторую часть 19Ь, изогнутую в противоположном направлении, т.е. назад в сторону продольной оси 11а, и ограничивающую таким образом угол с осью 10а, который значительно меньше угла, формируемого первой частью 19а. Другими словами, головка привода 14 установлена на горловине 17 относительно рукоятки 11 таким образом, что ось инструмента 15а образует угол менее 90° с продольной осью 17а горловины 17 и угол более 90° с продольной осью 11а рукоятки 11, в то время как верхушка инструмента 15 лежит на оси 11а. Такая конструкция обеспечивает большее пространство для работы с зубом между изогнутой частью 18 и осью, чем это было в предыдущих конструкциях (см. фиг. 12). В то же время верхушка бора гарантированно остается лежать на линии продольной оси. Это позволяет зубному врачу регулировать угол между бором и зубом пациента без изменения положения держащей инструмент руки. Такое регулирование достигается путем простого перекатывания головки между пальцами, наподобие перекатывания ручки, как показано на фиг. 11Ь. Нахождение наконечника бора на продольной оси наконечника устраняет поперечное перемещение бора относительно зуба до тех пор, пока наконечник вращается вокруг продольной оси 11а ручки, как показано на фиг. 11Ь.

Поворотный штуцер.

Как упоминалось выше, в обычных конструкциях наконечника предусматриваются поворотные

- 13 008435 штуцеры, предназначенные для присоединения наконечника к шлангокабелю и предохраняющие шлангокабель от скручивания и перегибания. Вес шлангокабеля создает нагрузку на кисть зубного врача. Это усугубляется относительной негибкостью шлангокабеля, выступающего из задней части наконечника и действующего как рычаг. В предпочтительном варианте реализации наконечника в соответствии с настоящим изобретением (см. фиг. 8, 10, 11) данная проблема решается благодаря изогнутому поворотному штуцеру. Наличие поворотного штуцера гарантирует, что шлангокабель всегда свисает более или менее прямо вниз от наконечника, так что эффект рычага устраняется и напряжение на запястье значительно уменьшается. В предпочтительном варианте реализации, показанном на фиг. 11, соединительный элемент выполнен в виде поворотного штуцера 100, имеющего изогнутый корпус 101 с устройством для быстрого соединения на каждом конце. Изогнутый корпус обеспечивает соединение между ручкой наконечника и шлангокабелем под углом менее 180°. Конструкция первого быстроразъединяемого соединения 102 обеспечивает поворотное соединение с наконечником, коаксиальное с продольной осью наконечника, а конструкция второго быстроразъединяемого соединения 103 обеспечивает поворотное соединение корпуса штуцера 101 со шлангокабелем (не показан). Изогнутый штуцер может быть также сконструирован как усовершенствованное соединительное устройство для вставления в обычные конструкции с поворотным штуцером между шлангокабелем и соединительным концом обычных наконечников. Для специалистов в данной области должно быть ясно, что для достижения поворотного соединения между корпусом штуцера 101 и наконечником может использоваться большое число различных типов устройств поворотного соединения, обычно используемых для таких целей, таких как резьбовое соединение, соединение с фиксацией, быстроразъединяемое (байонетное) соединение. Следовательно, нет нужды в обсуждении детальной конструкции поворотного штуцера, поскольку специалисты в данной области способны выбрать один из известных типов поворотных штуцеров для многокомпонентных трубопроводов. В принципе, может использоваться любая из известных соединительных конструкций, обеспечивающих герметичное поворотное соединение находящихся под давлением многокомпонентных жестких трубопроводов.

В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения корпус поворотного штуцера 101 неподвижно установлен на конце шлангокабеля и имеет только одно поворотное устройство для соединения с наконечником (см. фиг. 10). Корпус штуцера 101 имеет также волоконно-оптическую трубкунасадку 104, которая изолирует волоконно-оптическую линию 105 от приводного воздуха, трубопровода для воздуха/воды для удаления стружки и трубопровода для выпуска воздуха. Это предотвращает загрязнение маслами (смазывающей жидкостью для турбины и подшипников) и жидкостями в питающих магистралях и поддерживает, таким образом, функционирование волоконной оптики в течение длительного периода обслуживания. Волоконно-оптическая трубка-насадка может быть модифицирована и иметь на конце источник света. Это достигается тем, что на свободном конце насадки 104 монтируется светоиспускающий диод или гнездо лампы накаливания для установки светоиспускающего диода или лампы накаливания 61 в качестве источника света и закрывающая муфта 160 для защиты источника света от разрушения во время соединения и разъединения быстроразъединяемого соединения. В предпочтительном варианте реализации, показанном на фиг. 13Ь, свет подается к горловине 16 наконечника по волоконно-оптическому световоду, и конец световода на горловине закрыт защитным линзовым колпачком 165, который имеет закругленные формы с удерживающими плечами для плотного фиксирования вокруг горловины. Линзовый колпачок 165 показан в снятом и установленном состояниях.

Предполагается, что описанные выше варианты реализации настоящего изобретения являются лишь примерами. В конкретные примеры реализации настоящего изобретения специалистами могут вноситься изменения, модификации и вариации, не изменяющие объем изобретения, который определятся только прилагаемой формулой.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Медицинский либо зубоврачебный турбинный наконечник, включающий рукоятку для захвата пользователем, приводную головку, соединенную с рукояткой и формирующую корпус турбины, турбину в корпусе турбины для вращения вокруг оси вращения, имеющую аксиальное посадочное отверстие для приема оси инструмента, и пару подшипников, расположенных вдоль оси вращения на некотором расстоянии друг от друга, для обеспечения опоры вращающейся турбины в корпусе турбины, отличающийся тем, что этот наконечник включает, кроме того, устройство передачи вращающего момента для передачи вращающего момента, производимого турбиной, к инструменту с осевым участком некруглого сечения, при этом устройство передачи вращающего момента включает зажимное гнездо для приема осевого участка, имеющее комплементарное сечение для блокировки осевого участка против вращения в гнезде, но в то же время позволяющее осуществлять аксиальное вставление осевого участка в зажимное гнездо, при этом зажимное гнездо соединено с турбиной для вращения вместе с ней.
2. Наконечник согласно п.1, отличающийся тем, что зажимное гнездо встроено в турбину и представляет собой расширенную часть посадочного отверстия для приема инструмента с осевым участком в форме увеличенного в радиальном направлении фиксирующего утолщения, имеющего диаметр, боль

- 14 008435 ший, чем диаметр оси инструмента.
3. Наконечник согласно п.1, отличающийся тем, что зажимное гнездо предназначено для приема осевой части треугольного сечения, при этом зажимное гнездо имеет сечение, комплементарное сечению осевой части.
4. Наконечник согласно п.1, отличающийся тем, что зажимное гнездо представляет собой полый шпиндель, расположенный в посадочном отверстии и прикрепленный к нему, при этом шпиндель имеет цилиндрическое отверстие для приема осевой части инструмента и выступ, выдающийся радиально внутрь в цилиндрическое отверстие для блокировки осевого участка шпинделя против вращения, при этом допускается аксиальное вставление осевого участка в зажимное гнездо.
5. Наконечник согласно п.4, в котором поверхность выступа, который входит в зацепление с осевым участком во время вставления инструмента в шпиндель, имеет скругленную форму для автоматического направления осевого участка за выступ для достижения самосовмещения осевого участка в зажимном гнезде во время вставления инструмента.
6. Наконечник согласно п.4, отличающийся тем, что этот наконечник включает, кроме того, устройство удерживания бора для съемного удерживания инструмента в посадочном отверстии от аксиального перемещения после полного вставления инструмента в отверстие, при этом устройство удерживания бора включает пару комплементарных, входящих в зацепление элементов, встроенных, соответственно, в шпиндель и ось инструмента.
7. Устройство передачи вращающего момента для наконечника для бормашины, имеющее турбину для придания бору вращательного движения вокруг оси вращения, при этом бор имеет ось с участком некруглого сечения, а турбина имеет аксиальное посадочное отверстие для приема оси бора, устройство передачи вращающего момента, при этом данное устройство включает фиксирующее гнездо с аксиальным отверстием для приема осевого участка оси бора, при этом фиксирующее гнездо имеет возможность соединяться с турбиной для вращения вместе с ней; и элемент передачи вращающего момента, соединенный с фиксирующим гнездом для блокировки осевого участка против вращения относительно фиксирующего гнезда.
8. Устройство передачи вращающего момента согласно п.7, отличающееся тем, что фиксирующее гнездо может вставляться в посадочное отверстие.
9. Устройство передачи вращающего момента согласно п.7, отличающееся тем, что фиксирующее гнездо представляет собой полый шпиндель, вставляемый в посадочное отверстие для соединения с турбиной, а также тем, что элемент передачи вращающего момента представляет собой часть стенки шпинделя, выступающей радиально внутрь в аксиальное посадочное отверстие.
10. Устройство передачи вращающего момента согласно п.7, отличающееся тем, что фиксирующее гнездо встроено в турбину и представляет собой увеличенную в размерах часть посадочного отверстия для приема осевой части, которая представляет собой фиксирующее утолщение на оси бора, диаметр которого больше диаметра оси бора.
11. Устройство передачи вращающего момента согласно любому из пп.1-10, отличающееся тем, что фиксирующее гнездо имеет поперечное сечение, комплементарное осевой части треугольного сечения.
12. Устройство передачи вращающего момента согласно п.7, отличающееся тем, что фиксирующая часть оси бора является контактной площадкой оси бора, а фиксирующее гнездо представляет собой полый шпиндель, имеющий цилиндрическое отверстие для приема оси бора, при этом элемент передачи вращающего момента представляет собой выступ, выдающийся радиально внутрь в цилиндрическое отверстие, что предотвращает вращение фиксирующей части оси бора по отношению к шпинделю, но допускает аксиальное вставление оси бора в шпиндель.
13. Устройство передачи вращающего момента согласно п.12, отличающееся тем, что торцевые поверхности выступа и контактная площадка, которые входят в контакт во время вставления оси бора в шпиндель, имеют скругленную форму для направления торцевой поверхности контактной площадки за выступ для достижения самовыравнивания контактной площадки относительно выступа во время вставления бора.
14. Устройство передачи вращающего момента согласно п.12, отличающееся тем, что шпиндель, кроме того, включает элемент удерживания бора, выступающий в цилиндрическое отверстие для разъемного соединения с комплементарным удерживающим элементом на оси бора с целью разъемного блокирования оси бора в цилиндрическом отверстии против аксиального перемещения.
15. Медицинский либо зубоврачебный турбинный наконечник для вращающегося инструмента, включающий рукоятку для захвата пользователем, приводную головку, соединенную с рукояткой и формирующую корпус турбины, турбину в корпусе турбины для приведения инструмента во вращательное движение вокруг оси вращения, имеющую аксиальное посадочное отверстие для приема оси инструмента, пару подшипников, расположенных вдоль оси вращения на некотором расстоянии друг от друга для обеспечения опоры вращающейся турбины в корпусе турбины, и трубу сжатого приводного воздуха для подачи к турбине сжатого воздуха, приводящего турбину в действие, где подшипники являются воздушными подшипниками, и наконечник включает трубу опорного воздуха для подачи к подшипникам сжатого опорного воздуха независимо от воздуха, приводящего в действие турбину.

- 15 008435
16. Наконечник согласно п.15, отличающийся тем, что он, кроме того, включает контроллер для управления потоком сжатого приводного воздуха через трубу приводного воздуха отдельно и независимо от потока опорного воздуха через трубу опорного воздуха.
17. Метод обеспечения функционирования наконечника для бормашины, включающего воздушную турбину, приводящуюся в действие сжатым приводным воздухом, и пару воздушных подшипников, служащих опорой для воздушной турбины в наконечнике и приводимых в действие сжатым опорным воздухом, отличающийся этапами подачи сжатого опорного воздуха к воздушным подшипникам и подачи сжатого приводного воздуха к турбине независимо от опорного воздуха, при этом этап подачи опорного воздуха начинается до подачи приводного воздуха и продолжается, по крайней мере, столько, сколько длится подача приводного воздуха.
18. Медицинский либо зубоврачебный турбинный наконечник для вращающегося инструмента, включающий рукоятку для захвата пользователем, приводную головку, соединенную с рукояткой и формирующую корпус турбины, турбину в корпусе турбины для приведения инструмента во вращательное движение вокруг оси вращения, имеющую аксиальное посадочное отверстие для приема инструмента, и трубу подачи сжатого приводного воздуха, отличающийся тем, что приводная головка включает камеру подачи сжатого приводного воздуха, соединенную с трубой подачи сжатого приводного воздуха для приема приводного воздуха, и что подающая камера располагается вокруг камеры турбины для подачи к турбине воздуха, приводящего ее в действие по крайней мере в двух лежащих отдельно друг от друга местах, лежащих вокруг оси вращения.
19. Наконечник согласно п.18, отличающийся тем, что камера подачи сжатого приводного воздуха представляет собой кольцеобразную камеру, расположенную концентрическим образом вокруг оси вращения.
20. Наконечник согласно п.18, отличающийся тем, что подающая камера подает к турбине приводной воздух в большом числе мест, равномерно распределенных вокруг оси вращения.
21. Наконечник согласно п.18, отличающийся тем, что, кроме того, приводная головка включает трубу Вентури, соединяющую камеру подачи приводного воздуха с камерой турбины для ускорения приводного воздуха перед его столкновением с турбиной.
22. Наконечник согласно п.21, в котором труба Вентури включает большое число направляющих воздух лопастей для направления приводного воздуха на турбину в целом в радиальном направлении внутрь, в сторону оси вращения.
23. Медицинский либо зубоврачебный турбинный наконечник для вращающегося инструмента, имеющий рукоятку для захвата пользователем, приводную головку, соединенную с рукояткой и формирующую корпус турбины, турбину в корпусе турбины для приведения инструмента во вращательное движение вокруг оси вращения, имеющую аксиальное посадочное отверстие для приема оси инструмента; и пару подшипников, расположенных вдоль оси на некотором расстоянии друг от друга для обеспечения опоры вращающейся турбины в камере турбины для вращения вокруг оси вращения, где подшипники являются воздушными подшипниками.
24. Наконечник согласно п.23, отличающийся тем, что каждый воздушный подшипник включает опорный статор, имеющий форму сектора сферы, и опорный ротор комплементарной формы, и опорные ротор и статор имеют форму, повсеместно обеспечивающую равный зазор между ними.
25. Медицинский либо зубоврачебный турбинный наконечник для вращающегося инструмента, имеющий рукоятку для захвата пользователем, приводную головку, соединенную с рукояткой и формирующую камеру турбины, воздушную турбину в камере турбины для придания вращательного движения инструменту, при этом турбина приводится в действие приводным воздухом, и поворотный штуцер для поворотного соединения рукоятки со шлангокабелем, включающий, по крайней мере, трубу подачи приводного воздуха для турбины, отличающийся тем, что поворотный штуцер имеет изогнутый корпус для соединения рукоятки и шлангокабеля под углом меньше 180° с целью уменьшения нагрузки на запястье пользователя.
26. Наконечник согласно п.25, отличающийся тем, что рукоятка и шлангокабель соединены под углом, величина которого лежит между 90 и 180°.
27. Медицинский либо зубоврачебный турбинный наконечник для вращающегося инструмента, имеющего ось, включающий приводную головку для удержания вращающегося инструмента и формирования корпуса турбины, турбину в корпусе турбины для приведения инструмента во вращательное движение вокруг оси вращения, пару подшипников, расположенных вдоль оси на некотором расстоянии друг от друга для обеспечения опоры вращающейся турбины в корпусе турбины, трубу сжатого приводного воздуха, соединенную с корпусом турбины для подачи в турбину сжатого приводного воздуха, и выпускную трубу, соединенную с корпусом турбины, для отвода отработанного приводного воздуха из корпуса турбины, отличающийся тем, что наконечник включает еще запорный клапан для уменьшения времени выбега турбины в условиях, когда подача в турбину приводного воздуха остановлена, и что запорный клапан соединен с трубой приводного воздуха и трубой отработанного воздуха, и что запорный клапан включает запирающий элемент, в нормальном положении смещенный в закрытое положение, когда запирающий элемент запирает как трубу приводного воздуха, так и трубу отработанного воздуха,

- 16 008435 перемещаемый давлением приводного воздуха в открытое положение, когда запорный клапан обеспечивает прохождение приводного воздуха и отработанного воздуха через трубу приводного воздуха и трубу отработанного воздуха, соответственно.
28. Наконечник согласно п.27, отличающийся тем, что подшипники представляют собой воздушные подшипники, что наконечник включает трубу подачи опорного воздуха, соединенную с приводной головкой для подачи сжатого опорного воздуха к воздушным подшипникам, и что подающая труба подает опорный воздух независимо от положения запирающего элемента запорного клапана.
29. Наконечник согласно п.28, отличающийся тем, что запорный клапан вмонтирован в рукоятку и что запирающий элемент представляет собой втулку, аксиально перемещаемую в рукоятке между открытым и закрытым положениями.
30. Медицинский либо зубоврачебный турбинный наконечник для вращающегося инструмента, имеющий рабочую насадку, при этом наконечник включает рукоятку для захвата пользователем, головку привода, соединенную с рукояткой промежуточной горловиной, при этом приводная головка формирует корпус турбины, турбину в корпусе турбины для приведения турбины во вращательное движение вокруг оси вращения, имеющую аксиальное посадочное отверстие для приема оси инструмента, и пару подшипников, расположенных вдоль оси на некотором расстоянии друг от друга для обеспечения опоры вращающейся турбины в кожухе турбины, отличающийся тем, что рукоятка имеет первую центральную продольную ось и горловина имеет вторую центральную продольную ось, что приводная головка, горловина и рукоятка соединены друг с другом таким образом, что угол, составляемый осью вращения инструмента с первой осью, больше 90°, а со второй осью - меньше 90°, и вторая ось ориентирована к первой оси под таким углом, что вершина инструмента лежит на первой оси.
31. Медицинский либо зубоврачебный турбинный наконечник для вращающегося инструмента, включающий рукоятку для захвата пользователем, приводную головку, образующую корпус турбины, промежуточную горловину, связывающую приводную головку с рукояткой, турбину в корпусе турбины для приведения инструмента во вращательное движение вокруг оси вращения, имеющую посадочное отверстие для приема оси инструмента, и пару подшипников, расположенных вдоль оси на некотором расстоянии друг от друга для обеспечения опоры вращающейся турбины в корпусе турбины, отличающийся тем, что наконечник включает устройство соединения горловины для съемного соединения горловины с рукояткой, что устройство соединения горловины включает гнездовую часть на одной стороне горловины либо рукоятки и штырьковую часть на втором конце горловины либо рукоятки, и что штырьковая и гнездовая части имеют комплементарные формы для соединения горловины и рукоятки без их вращения.
32. Наконечник согласно п.31, отличающийся тем, что устройство соединения горловины включает защелкивающийся замок для съемной фиксации штырьковой части в гнездовой части.
33. Зубоврачебный бор для наконечников турбинных бормашин, при этом бор имеет рабочий наконечник и ось для введения в наконечник, отличающийся тем, что ось включает осевую часть с некруговым сечением для передающего вращающий момент зацепления с принимающим бор фиксирующим гнездом в наконечнике.
34. Бор согласно п.33, отличающийся тем, что осевая часть имеет треугольное сечение.