EP0513283B1

EP0513283B1 - Vorrichtung zum schärfen, schleifen und polieren von dental-, parodontal- und/oder chirurgischen instrumenten

Info

Publication number: EP0513283B1
Application number: EP91920421A
Authority: EP
Inventors: Kurt Olbrich
Original assignee: Quetin Roswitha
Current assignee: Quetin Roswitha
Priority date: 1990-11-26
Filing date: 1991-11-26
Publication date: 1996-04-10
Anticipated expiration: 2011-11-26
Also published as: EP0513283A1; JPH05503667A; WO1992009403A1; US5295328A; ATE136484T1; ES2088507T3; DE59107669D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schärfen, Schleifen und Polieren von Dental-, Parodontal- und/oder chirurgischen Instrumenten der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
Die Instandhaltung von ärztlichen Instrumente, wie z.B. Dental-, Parodontal- und/oder chirurgischen Instrumenten, die nicht für den Einmalgebrauch vorgesehen sind, ist eine notwendige Voraussetzung des Therapieerfolgs. Zu der Instandhaltung gehören unter anderem das Schärfen, Nachschneiden, Schleifen und Polieren der Instrumente, die durch Gebrauch beispielsweise stumpf oder schartig geworden sind oder aber durch andere Einflüsse nicht mehr optimal einsetzbar sind. Insbesondere im Dentalbereich wird oftmals versucht, wertvolle Instrumente, wie Scaler, Küretten, Gingivalrandschräger, Exkavatoren, Schnitzinstrumente, Raspatorien, Wurzelheber, Scheren, scharfe Löffel etc. nachzuschleifen oder nachzuschärfen, um diese Instrumente erfolgreich mehrere Male verwenden zu können.
Um eine mühevolle Schleifarbeit von Hand zu vermeiden, bedient man sich manueller oder motorisch angetriebener Schleifgeräte. Bedingt durch deren beschränkte Variabilität können jedoch nur bestimmte Instrumente erfolgreich bearbeitet werden. Dazu gehörten Scaler, Küretten, Hoe-Scaler und Gingivalrandschräger.
Die EP-A-0 307 740 betrifft ein Gerät zum Schärfen der Schneiden von in einem Halter eingespannten Scalern und Anderen Parodontalinstrumenten mit einer motorisch angetriebenen Schleifscheibe. Mit der dort beschriebenen Vorrichtung soll ein Nachschärfen der Schneidkante von Parodontalinstrumenten reproduzierbar, d.h. immer mit gleichen Schleifwinkeln und gleichem Schleifdruck ermöglicht werden. Der zur Schärfung verwendete Schleifkörper in Form einer Schleifscheibe ist drehbar an einem Lagerblock gelagert, der von einer Tragkonstruktion getragen ist. Die Tragkonstruktion weist zwei gelenkig mit dem Lagerblock verbundene Tragarme auf, deren freie Enden über ein Verbindungsteil gelenkig miteinander verbunden sind. Die vier Gelenke zwischen Lagerblock, Tragarmen und Verbindungsteil bilden ein Parallelogramm. Die Tragkonstruktion ist drehbar gelagert, so daß der Schleifkörper bei Drehung der Tragkonstruktion eine Kreisbahnbewegung vollzieht. Die Tragkonstruktion ragt aus einer Öffnung in der Oberseite eines Sockelgehäuses heraus, an dem zwei Haltearme angebracht sind, zwischen denen die Einspannvorrichtung um eine horizontale Achse drehbar gelagert ist. Das die beiden Tragarme der Tragkonstruktion verbindende Verbindungsteil ist schwenkbar gelagert. Über einen horizontal verschiebbaren Kulissenschieber, der an einem feststehenden Steuerorgan anliegt und sich bei Abtastung von dessen Steuerfläche während der Drehung der Tragkonstruktion verschiebt, wird das Verbindungsteil um seinen Schwenkpunkt geschwenkt. Dabei bewegen sich bei an dem Instrument anliegendem Schleifkörper die Tragarme der Tragkonstruktion relativ zueinander mit der Folge eines Verschwenkens des Lagerblocks, wodurch sich die Neigung der Schleiffläche des Schleifkörpers verändert. Mit dieser Art der Steuerung der Schleifflächenneigung lassen sich Instrumente wie beispielsweise Scaler oder Küretten schleifen, bei denen der Neigungswinkel der Schleiffläche an den Lateralflächen des Instruments und derjenige an dem spitzen Ende unterschiedlich gewählt werden müssen.
Die Tragkonstruktion der bekannten Schleifmaschine läßt sich lediglich um eine feststehende vertikale Achse drehen. Instrumente, entlang deren Schneidkanten der Schleifkörper längsverschiebbar sein muß, um diese über die gesamte Länge schärfen zu können, lassen sich mit der bekannten Vorrichtung nicht oder nur begrenzt bearbeiten. Ferner läßt die Einspannvorrichtung die Einspannung lediglich einer begrenzten Anzahl unterschiedlicher Instrumente zu.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Schärfen, Schleifen und Polieren von Dental-, Parodontal- und/oder chirurgischen Instrumenten zu schaffen, mit der sich eine große Vielzahl unterschiedlich gestalteter Instrumente schärfen lassen, wobei eine hohe Variabilität der Schleifbewegung sowie eine Anpassung des Schleifwinkels an die jeweilige Drehbewegung und damit eine hohe Genauigkeit des Schleifvorgangs unter exakter Einhaltung des optimalen Schleifwinkels ermöglicht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Schleifmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nach der Erfindung ist vorgesehen, daß das Verbindungsteil auf der Nockenbahn eines Steuerorgans lastet oder auf diesem federbelastet aufliegt und von dem Steuerorgan bei Drehung der Tragkonstruktion auf- oder abschwenkbar ist. Um den Lagerblock und damit den Schleifkörper sowie dessen Schleiffläche neigen zu können, muß das Verbindungsteil verschwenkt werden. Diese verschwenkung wird auf konstruktiv einfache Weise dadurch realisiert, daß das Verbindungsteil von oben auf dem Steuerorgan lastet bzw. mit einer Vorspannkraft von oben gegen das Steuerorgan und damit gegen dessen Steuerfläche (Nockenbahn) anliegt. Diese direkte Steuerung des Verbindungsteils ist konstruktiv einfacher und zuverlässiger als eine Anordnung, bei der ein zwischen dem Steuerorgan und dem Verbindungsteil vorgesehenes Steuerelement die durch die Kontur des Steuerorgans vorgegebene Bewegung des Steuerelementes in ein Auf- oder Abschwenken des Verbindungsteils umsetzen muß. Die Verbindung der Tragarme mit dem Verbindungsteil und dem Lagerblock für den Schleifkörper ist nach Art eines Parallelogramms ausgeführt. Dabei ist der Gelenkpunkt eines Tragarms mit dem Verbindungsteil ortsfest an dem Drehteller zum Halten und Drehen der Tragkonstruktion angeordnet. Die Gelenkverbindung des zweiten Tragarms mit dem Verbindungsteil ist zwischen dem "ortsfesten" Gelenkpunkt und dem Auflagepunkt des Verbindungsarms auf dem Steuerorgan angeordnet.
Vorzugsweise ist das Verbindungsteil mit einem Abtastelement, beispielsweise einem Gleit- oder Rollkörper, versehen, wobei sich das Abtastelement bei Drehung der Tragkonstruktion entlang einer an dem Steuerorgan vorgesehenen Steuerfläche bewegt, deren Kontur derart ausgebildet ist, daß das Verbindungsteil bei Drehung der Tragkonstruktion unterschiedliche Schwenkpositionen einnimmt.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Verbindungsteil gelenkig mit einem Lenker verbunden ist, der seinerseits gelenkig mit einem weiteren Verbindungsteil verbunden ist, das wie das zur Tragkonstruktion gehörende Verbindungsteil an einem drehbar gelagerten Halteteil des Halteelementes angelenkt ist, wobei die vier Verbindungspunkte der zwei Verbindungsteile mit dem Halteteil und dem Lenker die Eckpunkte eines Paralellogramms bilden. Der Lenker, der im wesentlichen vertikal und parallel zum Halteteil verläuft, stellt dabei das an der Steuerfläche des Steuerorgans anliegende Abtastelement dar. Die Parallelogrammführung dieses Lenkers gewährleistet die Beibehaltung der im wesentlichen vertikalen Ausrichtung des Lenkers, wenn dieser durch Auf- und Abbewegungen der Steuerfläche des Steuerorgans folgt.
In Verbindung mit dem zuvor beschriebenen Parallelogramm ist es vorteilhaft, wenn das Steuerorgan als zylin drischer Ringkörper ausgebildet ist, der koaxial zur Drehachse der Tragkonstruktion angeordnet ist und dessen eine Stirnringfläche als Steuerfläche zum Steuern der Bewegung des verbindungsteils bei Drehung der Tragkonstruktion ausgebildet ist; der Ringkörper weist in Umfangsrichtung betrachtet abschnittsweise unterschiedliche axiale Längen auf, ist also gestuft, wobei die Übergänge durch schrägverlaufende Verbindungsflächen geschaffen sind. Die Schwenkbewegungen, die das Verbindungsteil während einer Umdrehung der Tragkonstruktion ausführt, betragen lediglich einige wenige Grad, weshalb der mit dem Abtastelement versehene Lenker um lediglich eine kleine Strecke sich in horizontaler Richtung verschiebt. Die Stirnringfläche muß also lediglich eine geringe Breite aufweisen, um sicherzustellen, daß das Abtastelement des Lenkers über 360° auf der Stirnringfläche läuft bzw. gleitet.
Die Beibehaltung der Ausrichtung des Lenkers zum Verstellen des Verbindungsteils der Tragkonstruktion macht die Konstruktion des Steuerorgans recht einfach. Denn unabhängig von der Schwenkposition des Verbindungsteils der Tragkonstruktion ist der Abstand des Verbindungsteils von dem Steuerorgan bzw. von dessen Steuerfläche durch die Länge des Lenkers und dessen unverändert bleibender Lage bestimmt. Eine Verschwenkung des Verbindungsteils führt nicht zu einer Verdrehung des Lenkers, so daß insoweit stets die gleichen Verhältnisse vorliegen.
Vorzugsweise sind zwei Anschläge vorgesehen, die den Drehwinkel, um den die Tragkonstruktion drehbar ist, in beiden Drehrichtungen auf ca. 180° begrenzen, und zwar derart, daß die Schleiffläche lediglich mit den Lateralflächen und der Spitze des zu schärfenden Instrumentes in Kontakt gelangt, wenn die Tragkonstruktion um 180° um das spitze Ende des Instruments herum gedreht wird. Durch diese Anschläge wird verhindert, daß die Lateralflächen eines Instruments im Übergangsbereich zu dessen Schaft, der das zu bearbeitende Ende des Instruments mit einem Griffstück verbindet, geschliffen werden. Scharfe Kanten in diesem Bereich des Instruments können zu Verletzungen des Patienten führen.
Vorteilhafterweise sind die Anschläge als Rastanschläge ausgebildet, die ein Weiterdrehen der Tragkonstruktion ab einer bestimmten Drehkraft erlauben. Ist es nämlich einmal erforderlich, über den durch die beiden Anschläge begrenzten Drehwinkelbereich hinaus die Tragkonstruktion drehen zu wollen, so ist dies bei Ausbildung der Anschläge als Rastanschläge, also als nachgiebige Anschläge, möglich. Als Rastanschlag wird vorzugsweise jeweils eine federbelastete Kugel verwendet, die in der Oberseite des Sockelgehäuses im Bereich von dessen Öffnungsrand angeordnet ist. Die Öffnung des Sockelgehäuses und der Öffnungsrand sind dabei durch eine Scheibe oder dergleichen überdeckt, die drehbar an dem Halteteil gelagert ist und die Tragkonstruktion trägt. Die Scheibe dreht sich also bei Drehung der Tragkonstruktion bzw. durch Drehen der Scheibe läßt sich die Tragkonstruktion verdrehen. Ebenso läßt sich die Längsverschiebung der Tragkonstruktion durch Verschieben der Drehscheibe bewirken. Auf der der Sockelgehäuseoberseite zugewandten Unterseite der Drehscheibe sind zwei um 180° versetzte, also diametral gegenüberliegende radiale Rippen angeordnet, die bei Drehung der Drehscheibe gegen die Rastkugel anschlagen. Da die Rippen radial verlaufen, berühren sie in jeder Längsverschiebungsposition der Drehscheibe die Rastkugel, wenn die Drehscheibe gedreht wird.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Neigung der Schleiffläche des Schleifkörpers voreinstellbar ist. Hierzu ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß der Lagerblock zweiteilig ausgebildet ist und ein den Schleifkörper drehbar haltendes erstes Element sowie ein zweites Element aufweist, an dem die Trägerarme angelenkt sind. Die beiden Elemente sind um eine Achse gegeneinander verschwenkbar, wobei das erste Element in seiner Schwenkposition jeweils an dem zweiten Element festlegbar ist. Auf diese Weise ist entweder eine stufenlose oder anderweitige Verstellbarkeit des ersten Elementes relativ zum zweiten möglich. Mit Hilfe einer Zeigeranordnung an dem einen Element und einer Skalierung an dem anderen läßt sich das Maß der Voreinstellung ablesen.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist neben der Feststellvorrichtung zum Feststellen des längsverschiebbaren Halteelements eine weitere Feststellvorrichtung vorgesehen, mit der die Tragkonstruktioß gegen ein verdrehen gesichert werden kann. Beide Feststellvorrichtungen sind jeweils als Einstell- oder Feststellschrauben ausgebildet, mit denen einerseits die Drehbewegung und andererseits die Longitudinalbewegung durch erhöhte Reibung erschwert wird bzw. gänzlich unterbunden wird. Um exakt schleifen bzw. arbeiten zu können, kann es vorteilhaft sein, daß sich die Tragkonstruktion und das Halteelement lediglich bei Aufbringung von Mindestkräften drehen bzw. verschieben lassen. Diese Möglichkeit der Reibungseinstellung wird insbesondere dann genutzt werden, wenn bei den mit dem schärfen beauftragten Personen individuelle Unterschiede bei der Handhabung wegen unterschiedlicher Feinmotorik vorliegen.
Die Tragkonstruktion ist mit Hilfe einer Feder gegen das eingespannte zu schleifende Ende des Instruments vorgespannt, so daß die Schleiffläche stets mit einer bestimmten Vorspannkraft am Instrument bzw. an dessen Ende anliegt. Durch Veränderung des Angriffspunktes dieser Feder, die vorteilhafterweise zwischen einem der Tragarme und dem Kalteteil angeordnet ist, an dem das Verbindungsteil angelenkt ist, läßt sich die Vorspannkraft einstellen. Hierzu ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß sich ein Angriffspunkt der Feder über eine Einstellschraube verändern läßt. Dies ist insbesondere bei dünnen, spitzen Instrumenten sinnvoll, da bei zu großen Andruckkräften, wie sie etwa beim Schleifen von meißelähnlichen Instrumenten erforderlich sind, das Instrument regelrecht "weggeschliffen" würde.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird durch eine besondere Ausgestaltung des motorisch betriebenen Schleifkörpers erreicht. Dabei ist der Schleifkörper im Lagerblock axial gefedert gelagert. Durch diese axiale Federung des Schleifkörpers ergibt sich der Vorteil, daß insbesondere im vorderen Bereich von Scalern und Küretten der Anpreßdruck des rotierenden Schleifkörpers, insbesondere bei sehr schmalen, spitz oder rund zulaufenden Konturen der zu schleifenden Enden, der Abtrag entsprechend gering ist und somit ein Ausgleich zu geraden Breitenflächen geschaffen wird. Dadurch können die Originalkonturen der zu schleifenden Instrumente über eine recht lange Zeitdauer trotz mehrfachen Nachschleifens erhalten bleiben.
Nachfolgend wird anhand der Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1: in perspektivischer Ansicht die Schleifmaschine mit an einem zu schleifenden Instrument anliegendem Schleifkörper,
Fig. 2: eine Seitenansicht der Schleifmaschine gemäß Figur 1, wobei sich der Schleifkörper in seiner Ruheposition befindet,
Fig. 3: ebenfalls eine Seitenansicht der Schleifvorrichtung, wobei die Tragkonstruktion mit dem Schleifkörper um 90° gegenüber der Darstellung gemäß Figur 2 verdreht ist,
Fig. 4: eine Vorderansicht der Schleifmaschine gemäß Figur 3,
Fig. 5: eine Draufsicht auf die Schleifmaschine,
Fig. 6: eine Draufsicht auf die Schleifmaschine bei abgenommener Tragkonstruktion und abgenommenem Drehteller,
Fig. 7: eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform einer Justierhilfe zum Ausrichten des zu schleifenden Endes eines Instrumentes,
Fig. 8: eine zweite Ausführungsform einer Justierhilfe und
Fign. 9 und 10: eine Seitenansicht und eine Draufsicht, teilweise geschnitten, einer weiteren Justierhilfsvorrichtung.

In Figur 1 ist perspektivisch eine Schleifmaschine 10 zum Schärfen, Schleifen und Polieren eines Dental-, Parodontal- und/oder chirurgischen Instrumentes 12 dargestellt. Die Schleifmaschine 10 weist ein Sockelgehäuse 14 auf, von dessen Oberseite 16 zwei hochstehende Arme 18 aufragen. An den Armen 18 sind horizontale und parallel zur Oberseite 16 des Sockelgehäuses 14 verlaufende Ausleger 20 angebracht. Zwischen den Enden der parallelen Ausleger 20 ist ein in der Draufsicht im wesentlichen U-förmiger Haltebügel 22 um eine horizontale Achse drehbar gelagert. Der Haltebügel 22 weist zwei parallele Ausleger 24 auf, deren Enden drehbar an den Auslegern 20 der Arme 18 angebracht sind. Zwischen den beiden Auslegern 24 des Haltebügels 22 ist dieser mit einer geradlinigen Führungsleiste 26 versehen. An der Führungsleiste 26 ist längsverschiebbar eine später noch zu beschreibende Einspannvorrichtung 28 zum Einspannen des zu bearbeitenden Instruments 12 längsverschiebbar geführt. Zwischen den Auslegern 24 des Haltebügels 22 ist eine im wesentlichen stabförmige Justierhilfsvorrichtung 30 entnehmbar eingesetzt. Die Justierhilfsvorrichtung 30, auf die später noch im Detail eingegangen werden wird, erstreckt sich koaxial zur horizontalen Schwenkachse des Haltebügels 22 und ist mit einem der Ausleger 20 der Arme 18 drehfest gekoppelt, dreht sich also beim Verschwenken des Haltebügels 22 nicht mit diesem mit.
Auf der Oberseite 16 des Sockelgehäuses 14 ist ein Drehteller 32 drehbar angeordnet, der ein aufragendes Halteteil 34 trägt. An dem Halteteil 34 ist eine aus mehreren Lenkern bestehende Tragkonstruktion 36 um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert. Die Tragkonstruktion 36 trägt einen zweiteiligen Lagerblock 38. Der Lagerblock 38 besteht aus einem ersten Element 40, das mit vier im wesentlichen vertikal verlaufenden Tragarmen 42 gelenkig verbunden ist. Um eine Achse 44 schwenkbar mit dem ersten Element 40 des Lagerblocks 38 verbunden ist das zweite Element 46 des Lagerblocks 38. Das zweite Element 46 weist einen Elektromotor auf, mit dessen Antriebswelle ein Schleifkörper 48 koppelbar ist. Durch eine Feststellschraube 50 lassen sich die beiden Elemente 44, 46 des Lagerblocks 38 relativ zueinander festlegen.
Der genauere Aufbau der Tragkonstruktion 36 wird nachfolgend anhand von Figur 2 beschrieben. Die vier Tragarme 42 sind an dem zweiten Element 46 des Lagerblocks 38 angelenkt, also um Achsen 52 am Lagerblock 38 drehbar gelagert. Die dem Lagerblock 38 abgewandten unteren Enden der vier Tragarme 42 sind paarweise über ein Verbindungsteil in Form zweier Horizontal-Lenker 54 verbunden, wobei die Verbindungspunkte als Drehachsen 56 ausgebildet sind. Die vier Achsen 52, 56 sind die Eckpunkte eines vertikalen Parallelogramms, das aus dem zweiten Element 46 des Lagerblocks 38, den Horizontallenkern 54 und den Tragarmen 42 besteht.
Der Verbindungspunkt der Horizontallenker 54 mit zwei der Tragarme 42 ist gleichzeitig auch Drehpunkt der Tragkonstruktion 38 um das Halteteil 34. Die Horizontallenker 54 sind Teil eines horizontalen zweiten Parallelogramms, das aus weiteren Horizontallenkern 58 besteht, die um eine Achse 60 schwenkbar am Halteteil 34 angelenkt sind. Die dem Halteteil 34 abgewahdten Enden der Horizontallenker 54, 58 sind über einen Vertikallenker 62 verbunden, relativ zu dem sie um Drehachsen 64 schwenkbar sind. Die mit dem Halteteil 34 verbundene Drehachse 56 und die Drehachsen 60, 64 bilden ebenfalls die Eckpunkte eines Parallelogramms, bestehend aus den Horizontallenkern 54, 58, dem Halteteil 34 und dem Vertikallenker 62.
Zwischen einem Paar von Tragarmen 42 und dem Halteteil 34 ist eine Schraubenzugfeder 66 angeordnet, die die Tragkonstruktion 38 in die vertikale Position oder in eine Position vorspannt, in der die Schleiffläche 68 des Schleifkörpers 48 an dem zu schleifenden Ende des Instruments 12 anliegt. Die Tragkonstruktion 38 läßt sich von Hand gegen die Kraft der Feder 66 zurückbewegen, bis zwei Rastelement 70 an einem Halteteil 71 einrasten (siehe insbesondere Figuren 2 und 4).
Wie anhand der Figuren 2 und 4 zu erkennen ist, befindet sich in der Oberseite 16 des Sockelgehäuses 14 eine Öffnung 72, in der ein Steuerorgan in Form eines Ringkörpers 74 angeordnet ist. Der Ringkörper 74 ist auf einer Halteplatte 76 befestigt, die längsverschiebbar am Boden 78 des Sockelgehäuses 14 geführt ist. Zu diesem Zweck sind auf dem Boden zwei parallele Leisten 80 befestigt, die über Rollenlager 82 mit der Halteplatte 76 bzw. an deren Unterseite angebrachten Leisten 84 verbunden sind. Wie man anhand von Figur 4 und insbesondere auch in der Draufsicht gemäß Figur 6 erkennen kann, verlaufen die zueinander parallelen Leisten 80, 84 in zur geradlinigen Führungsleiste 26 des Haltebügels 22 rechtwinkliger Richtung. Die Halteplatte 76 läßt sich also auf die in Figur 6 bei 28 lediglich angedeutete Einspannvorrichtung zu- und von dieser wegbewegen. Über eine seitlich aus dem Sockelgehäuse 14 herausragende Feststellschraube 86, die auf die Halteplatte 76 gemäß Figur 4 einwirkt, läßt sich die Halteplatte 76 in einer eingenommenen Längsverschiebungsposition feststellen oder aber die Reibungskraft beim bewegen der Halteplatte 76 vergrößern.
Wie in den Figuren 2, 4 und 6 dargestellt bzw. angedeutet, verläuft der Ringkörper 74 koaxial um einen zylindrischen Körper 86, der von unten fest mit dem Drehteller 32 verbunden ist. An seiner Unterseite trägt der zylindrische Körper 76 eine kugelgelagerte drehbare koaxiale Welle, die mit der Halteplatte 76 verschraubt ist (siehe Figur 4). Auf diese Weise ist der Drehteller 32 und damit das Halteteil 34 sowie die Tragkonstruktion 38 drehbar an der Halteplatte 76 gelagert. Über eine Feststellschraube 90, die aus dem Drehteller 32 nach oben herausragt, läßt sich der Zylinderkörper 86 relativ zur Halteplatte 76 festlegen.
Wie man insbesondere anhand der Figuren 2 und 3 erkennen kann, stützt sich der Vertikallenker 62 des horizontalen Parallelogramms, dessen einer Horizontallenker 54 Teil der Tragkonstruktion 38 ist, auf der Stirnringfläche 92 ab. Zu diesem Zweck ist der Vertikallenker 62 an seinem unteren Ende mit einer Laufrolle 94 versehen, die auf der Stirnringfläche 92 sich abrollt, wenn der Drehteller 32 gedreht wird (bei einer derartigen Drehung des Drehtellers 32 mit samt dem aufragenden Halteteil 34 und der Tragkonstruktion 38 kann sich der Ringkörper 74 nicht mitdrehen, da er starr an der Halteplatte 76 befestigt ist). Durch eine Abstufung des dem Drehteller 32 zugewandten oberen Endes des Ringkörpers 74 vollführt der Vertikallenker 62 bei Rotation des Drehtellers 32 eine Auf- bzw. Abbewegung, wobei er seine vertikale Ausrichtung wegen der Parallelogrammführung durch das horizontale Parallelogramm beibehält. Durch diese Bewegung des Vertikallenkers 62 wird die Tragkonstruktion 38 gekippt, mit der Folge, daß sich die Neigung der Schleiffläche 68 verändert. Die Abstufung des Ringkörpers 74 befindet sich in demjenigen Winkelbereich, in dem die Schleiffläche 68 um die Spitze des zu schleifenden Endes des Instruments 12 bewegt wird. Durch die Absenkung des Vertikallenkers 62 infolge der Abstufung des Ringkörpers 74 in diesem Winkelbereich vergrößert sich der Winkel der Schleiffläche 68 zur Vertikalen.
Wie oben beschrieben, tastet der Vertikallenker 62b bei Drehung der Tragkonstruktion 38 bzw. des Drehtellers 32 die Stirnringfläche 92 des Ringkörpers 74 ab, wobei die Bewegung des Vertikallenkers 62 durch die Stirnringfläche 92 gesteuert ist, die Stirnringfläche 92 also die Steuerfläche des Ringkörpers 74 ist. Damit die Laufrolle 94 stets an der Stirnringfläche 92 anliegt, ist einer der unteren weiteren Horizontallenker 58 des horizontalen Parallelogramms über eine am Zylinderkörper 86 angreifende Zugfeder 96 nach unten vorgespannt, so daß die Laufrolle 94 mit Druck an der Stirnringfläche 92 anliegt.
Wie bereits oben erwähnt, läßt sich der Lagerblock 38 verschwenken. Dabei wird das erste Element 40 des Lagerblocks 38 gegen das mit den Tragarmen 42 verbundene zweite Element 46 des Lagerblocks 38 verschwenkt. Zu diesem Zweck ist eine Rastverbindung zwischen diesen beiden Elementen vorgesehen, wobei eines der beiden Elemente ein federbelastetes Rastelement und das andere Lagerblockelement eine Vielzahl von Rastvertiefungen aufweist. Das erste Lagerblockelement 40, das gleichzeitig auch das Gehäuse 98 eines Antriebsmotors für den Schleifkörper 48 trägt, ist mit einer Skalierung versehen, die sich beim Verschwenken der beiden Lagerblockelemente gegeneinander relativ zu einem Zeigerelement 100 verschwenkt, das starr am zweiten Lagerblockelement 46 angebracht ist. Durch diese Verschwenkung des ersten Elementes 40 relativ zum zweiten Element 46 des Lagerblocks 38 um die Schwenkachse 44 läßt sich die Neigung der Schleiffläche 68 voreinstellen und an das zu bearbeitende Instrument anpassen. Die zusätzliche Neigungsänderung der Schleiffläche 68 bei Drehung des Drehtellers 32 ist durch die Ausgestaltung und Kontur der Stirnringfläche 92 des Ringkörpers 74 bestimmt.
Zur Verhinderung einer weiteren Drehung des Drehtellers 32 in der in Figur 5 mit 102 gekennzeichneten Drehrichtung befinden sich an der Unterseite des Drehtellers 32 zwei Anschlagrippen 104, die um 180° versetzt gegenüberliegend angeordnet sind und radial verlaufen. Die Anschlagrippen 104 wirken mit einer an der Oberseite 16 des Sockelgehäuses 14 im Randbereich der Öffnung 72 angeordneten Rastkugel 106 zusammen, gegen die die Anschlagrippen 104 bei Rotation des Drehtellers 32 anschlagen. Dadurch ist die Drehbewegung der Tragkonstruktion 38 bzw. des Schleifkörpers 48 auf 180° begrenzt, wobei die Schleiffläche in beiden Drehendstellungen jeweils rechtwinklig zur geradlinigen Führungsleiste 26 des Haltebügels 22 für die Einspannvorrichtung 28 angeordnet ist (eine derartige Grenzposition ist in Figur 5 in Draufsicht zu erkennen). Unabhängig davon, in welcher Längsverschiebungsposition sich die Halteplatte 76 befindet, liegt die Rastkugel 106 stets im Drehbereich der Anschlagrippen 104, so daß die Anschlagfunktion stets gewährleistet ist. Erst bei Aufbringung einer größeren Drehkraft auf den Drehteller 32 von Hand können die die Drehbewegung begrenzenden Anschläge überwunden werden, indem die Rastkugel 106 gegen die Kraft der Feder der jeweiligen Anschlagrippe 106 ausweicht.
Nachfolgend soll kurz die Einspannvorrichtung 28, insbesondere anhand er Figuren 1 und 5, beschrieben werden. Die Einspannvorrichtung 28 weist zwei zu beiden Seiten der Führungsleiste 26 angeordnete Platten 120, 122 auf, zwischen denen zylindrische Rollen 124 drehbar angeordnet sind, deren Umfangsflächen zu beiden Seiten der Führungsleiste 26 an dieser anliegen. Die untere Platte 122 ist mit einer Feststellschraube 126 versehen, mit der die beiden Platten 120, 122 in einer bestimmten Position relativ zur Führungsleiste 26 an dieser festlegbar sind. Die obere Platte 120 trägt eine Spannbackeneinrichtung 128. Die Spannbackeneinrichtung 128 besteht aus einer drehbar mit der Platte 120 verbundenen Grundplatte 130, die eine feststehende Spannbacke 132 trägt. Ferner ist eine bewegbare Spannbacke 134 vorgesehen, die bei Drehung einer Schraube 136 auf die feststehende Spannbacke 132 zu und von dieser weg bewegbar ist. Die beiden einander zugewandten Innenflächen der Spannbacken 132, 134 sind mit profilierten Gummierungen versehen. Die Bewegungen, die die Führungsleiste 26 zwischen den Haltearmen 18, die Einspannvorrichtung 28 entlang der Führungsleiste 26 und die Spannbackeneinrichtung 128 relativ zur Platte 120 der Einspannvorrichtung 28 vollführen können, sind in Figur 5 durch Doppelpfeile angedeutet.
In den Figuren 7 bis 10 sind Justierhilfen gemäß verschiedener Ausführungsformen dargestellt, mit deren Hilfe das zu bearbeitende Instrument 12 vor dem Einspannen durch die Einspannvorrichtung 28 derart positioniert bzw. ausgerichtet werden kann, daß die Facialfläche des Instrumentes 12 planparallel, d.h. rechtwinklig zur Drehachse der Tragkonstruktion verläuft. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel werden hierzu die in den Figuren 8 bis 10 gezeigten Justierhilfen 138, 140 eingesetzt. Bei der Justierhilfe 138 handelt es sich um einen Stab, an dessen stirnseitigen Enden Zapfen 142 angeordnet sind. Die Zapfen 142 tauchen in Aufnahmelöcher 144 ein, die an den Gelenken 146 zwischen den Auslegern 20 der Arme 18 und den Auslegern 24 des Haltebügels 22 angeordnet und koaxial zur Drehachse 116 sind. An einem der beiden Enden des Stabes 138 ist eine federbelastete Hülse 148 angeordnet, die in axialer Richtung des Stabes 138 verschiebbar ist und an der der Zapfen 142 angeordnet ist. Die Bewegung der Hülse 148 ist in Figur 8 durch einen Doppelpfeil dargestellt. Die Feder 150 drückt die Hülse 148 von dem Stab weg, so daß der Stab 138 durch die Feder 150 zwischen den Gelenken 146 bzw. den Auslegern 24 des Haltebügels 22 eingespannt gehalten ist. Durch Bewegung der Hülse 148 entgegen der Federkraft 150 gelangt der Zapfen 142 außer Eingriff mit dem Aufnahmeloch 144, so daß die Justierhilfe aus der Vorrichtung herausgenommen werden kann. Auf gleiche Weise kann die Justierhilfe bei zurückgezogener Hülse 148 in die Vorrichtung eingesetzt werden.
In der Mitte des Stabes 138 befindet sich eine Ausfräsung 152, die eine quer zur Erstreckung des Stabes 138 verlaufende optische Markierung in Form einer Kerbrille 154 aufweist. Durch Ausrichten des Endes des zu bearbeitenden Instrumentes parallel zur Kerbrille 154 kann bei auf der Ausfräsung 152 aufliegendem Instrumentenende die Höhen- und Mittenpositionierung des Instrumentes vorgenommen werden. Das in der entsprechenden Position von Hand gehaltene Instrument wird alsdann durch die Einspannvorrichtung 28 am Arbeitsgriff eingespannt. Anschließend kann die Justierhilfe 138 entfernt werden.
Um das derart eingespannt gehaltene Instrument derart ausrichten zu können, daß seine Facialfläche horizontal verläuft, wird nun die Justierhilfe 140 gemäß Fign. 9 und 10 auf das zu bearbeitende Instrumentenende aufgesteckt. Die Justierhilfe 140 besteht aus einem Justierstift 156, mit dem ein im wesentlichen zylindrisches sich radial zum Zentrierstift 156 erstreckendes Gehäuse 158 verbunden ist. In dem Gehäuse 158 ist ein Bolzen 160 längsverschiebbar geführt, der mittels einer Feder 162 in Richtung auf den Zentrierstift 156 vorgespannt ist. Der Bolzen 160 ragt an dem dem Zentrierstift 156 abgewandten Ende des Gehäuses 158 aus diesem heraus. An diesem Ende des Bolzens 160 ist ein Knopf 164 o.dgl. zum Zurückziehen des Bolzens 160 von Hand gegen die Kraft der Feder 162 angebracht. Das Gehäuse 158 ist an seinem an den Zentrierstift 156 angrenzenden Ende mit einem quer zum Zentrierstift 156 und zum Gehäuse 158 verlaufenden Durchlaß 166 in Form einer durchgehenden Aussparung versehen. Durch Zurückziehen des Knopfes 164 gegen die Kraft der Feder 162 gibt der Bolzen 160 den Durchlaß 166 frei, so daß nun die Justierhilfe 140 auf das zu schärfende Instrumentenende aufgesteckt werden kann, indem das Instrumentenende in den Durchlaß 166 eintaucht. Nun wird der Knopf 164 gelöst, so daß der Zentrierstift 156 mit der Kraft der Feder 162 gegen die Facialfläche des zu bearbeitenden Instrumentes andrückt. Der Zentrierstift 156 nimmt dabei eine der Ausrichtung der Facialfläche entsprechende Stellung ein. Durch Verschwenken der Führungsleiste 26, Längsverschieben der Einspannvorrichtung 28 entlang der Führungsleiste 26 und Verdrehung der Spannbackeneinrichtung 128 relativ zur Platte 120 der Einspannvorrichtung 28 kann das Instrument in eine Position gebracht werden, in der der Justierstift 156 horizontal verläuft. Damit ist auch die Facialfläche horizontal ausgerichtet; nach Entfernen der Justierhilfe 140 kann nun mit dem eigentlichen Schleifvorgang begonnen werden.
Ein etwas anderer Weg bezüglich der Ausrichtung der Facialfläche parallel zur Horizontalen wird mit der in Fig. 7 gezeigten Justierhilfevorrichtung 168 beschritten. Wie bei der in Fig. 8 gezeigten Justierhilfevorrichtung weist auch die Justierhilfevorrichtung 168 einen Stab 170 auf, an dessen einem Ende eine federbelastete Hülse 172 mit einem Verriegelungszapfen angeordnet ist. Das andere Ende des Stabes 170 ist ebenfalls mit einem Verriegelungszapfen versehen. Auch die Justierhilfe 168 wird, wie im Zusammenhang mit der Justierhilfevorrichtung 138 beschrieben, zwischen die die Führungsleiste 26 mit den Auslegern 20 verbindenden Gelenke 146 eingesetzt. Um bei eingesetzter Justierhilfevorrichtung 168 eine Verdrehung derselben um den Stab 170 zu verhindern, ist an dem der Hülse 172 gegenüberliegenden Ende des Stabes 170 ein weiterer Verriegelungszapfen in Form eines Verriegelungsstiftes 174 vorgesehen, der parallel zum Stab 170 verläuft und in ein Aufnahmeloch 176 am Gelenk 146 eintaucht. Durch die zweifache Verriegelung des Stabes 170 an einem seiner beiden Enden wird eine Verdrehung der Justierhilfevorrichtung 168 verhindert.
Im mittleren Bereich des Stabes 170 ist eine Einspanneinheit 178 angeordnet, die aus einem U-förmigen Haltekörper 180 besteht, dessen beide Schenkel mit dem Stab 170 verbunden sind. An dem U-förmigen Haltekörper 180 ist eine Andrückplatte 182 bewegbar geführt, die durch Drehen einer Stellschraube 184 in radialer Richtung auf den Stab 170 zu oder von diesem weg bewegbar ist. In dem der Andrückplatte 182 gegenüberliegenden Bereich 186 weist der Stab 170 einen verringerten Querschnitt auf, wobei die der Andrückplatte 182 zugewandte Fläche des Stabes 170 in Höhe der Mittellinie des Stabes 170 verläuft. Dieser in Höhe der Mittellinie verlaufende Flächenbereich des Stabes 170 ist gewölbt bzw. stellt eine Rundfläche dar, die beim Einspannen des zu bearbeitenden Instrumentenendes zwischen den Stab 170 und die Andrückplatte 182 an der Facialfläche des Instrumentes anliegt. Die Rundfläche verhindert ein Verkanten des Instrumentes bei dessen Einspannung in der Einspanneinheit 178 im Bereich der Facialfläche.
Zum Justieren des Instrumentes wird dessen zu bearbeitendes Ende zunächst wie oben dargelegt durch die Einspanneinheit 178 zwischen Andrückplatte 182 und den Stab 170 im Bereich seines Abschnittes 186 eingespannt.
Zu diesem Zeitpunkt ist die Justierhilfsvorrichtung 168 zwischen den Haltearmen eingesetzt. Das von der Einspanneinheit 178 eingespannt gehaltene Instrument weist eine bestimmte Position auf, die durch die Art des Instruments, dessen Facialfläche und den Einspannpunkt bestimmt ist. Das derart gehaltene Instrument kann nunmehr durch Verschwenken der Führungsleiste 26 , Verschieben der Einspannvorrichtung 28 und Verdrehen der Spannbackeneinrichtung 128 "angefahren" werden, um zwischen den Spannbacken 132 und 134 eingespannt zu werden. Somit hat das Instrument, wenn es von der Spannbackeneinrichtung 128 der Einspannvorrichtung 28 gehalten ist, die zuvor mit Hilfe der Justierhilfsvorrichtung 168 eingenommene Position. Nach Lösen der Stellschraube 184 und Herausnehmen der Justierhilfsvorrichtung 168 kann mit dem eigentlichen Schleifvorgang begonnen werden.
Mit Hilfe der hier beschriebenen Justierhilfsvorrichtungen ist es möglich, die Instrumente derart auszurichten, daß mit dem Schleifkörper exakt geschliffen werden kann. Der exakte Schliff eines Instruments ist wesentliche Voraussetzung dafür, daß beim späteren Einsatz des Instrumentes dem Patienten keine Verletzungen durch falsches Schleifen des Instrumentes zugeführt werden. Die Justierhilfsvorrichtungen erlauben die Justierung bzw. Voreinstellung von einer Vielzahl von Dental-, Parodontal- und/oder chirurgischen Instrumenten. Sämtliche dieser Instrumente können mit der beschriebenen Einspannvorrichtung eingespannt werden, da deren Spannbackeneinrichtung derart ausgebildet ist, daß das Instrument von der Seite eingeführt werden kann.

Claims

Vorrichtung zum Schärfen, Schleifen und Polieren von Dental-, Parodontal- und/oder chirurgischen Instrumenten, mit
- einer Einspannvorrichtung (28) zum Einspannen des zu schleifenden Instruments (12),

- einem eine Schleiffläche (68) aufweisenden Schleifkörper (48), der an einem Lagerblock (38) drehbar gelagert ist,

- einem Sockelgehäuse (14) mit einem Drehteller (32), von dem aus eine drehbar gelagerte Tragkonstruktion (36) zum Halten des Lagerblocks (38) aufragt,

- wobei die Tragkonstruktion (36) mindestens ein Paar Tragarme (42) aufweist, von denen jeder mit dem Lagerblock (38) und mit einem Tragarme (42) verbindenden Verbindungsteil (54) verbunden ist, derart daß sämtliche Gelenkpunkte des Paars Tragarme (42) an den Eckpunkten eines Parallelogramms angeordnet sind, und

- einem Steuerorgan (74), an dem die Tragkonstruktion (36) anliegt und von dem die Tragkonstruktion (36) und über diese der den Schleifkörper (48) haltende Lagerblock (38) zum Verändern der Neigung der Schleiffläche (68) verschwenkbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
- daß ein erster der beiden Gelenkpunkte der Tragarme (42) mit dem Verbindungsteil (54) ortsfest zum Drehteller (32) angeordnet ist,

- daß das Verbindungsteil (58) auf dem Steuerorgan (74) lastet oder auf diesem federbelastet aufliegt und von dem Steuerorgan (74) infolge von dessen Ausbildung mit einer Nockenbahn bei Drehung des Drehtellers (32) auf- oder abschwenkbar ist, und

- daß ein zweiter der beiden Gelenkpunkte der Tragarme (42) mit dem Verbindungsteil (54) zwischen dem ersten Gelenkpunkt der beiden Tragarme (42) mit dem Verbindungsteil (54) und dem Auflagepunkt des Verbindungsteils (54) auf dem Steuerorgan (74) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsteil (54) mit einem auf der Nockenbahn des Steuerorgans (74) befindlichen Abtastelement (62,94) versehen ist, welches bei Drehung des Drehtellers (32) die Nockenbahn des Steuerorgans (74) abfährt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastelement (62) einen Gleit- oder Rollkörper (94) aufweist, der an der Steuerfläche (92) anliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsteil (54) gelenkig mit einem Lenker (62) verbunden ist, der seinerseits gelenkig mit einem weiteren Verbindungsteil (58) verbunden ist, das wie das andere Verbindungsteil (54) an einem fest mit dem Drehteller (32) verbundenen Halteteil (34) angelenkt ist, wobei die vier Verbindungspunkte (56,60,64) der zwei Verbindungsteile (54,58) mit dem Halteteil (34) und dem Lenker (62) die Eckpunkte eines Parallelogramms bilden, und daß der Lenker (62) das an der Steuerfläche (92) des Steuerorgans (74) anliegende Abtastelement (94) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (74) ein zylindrischer Ringkörper ist, der koaxial zur Drehachse der Tragkonstruktion (36) angeordnet ist und dessen eine Stirnringfläche als Steuerfläche (92) zum Steuern der Bewegung des Verbindungsteils (54) bei Drehung der Tragkonstruktion (36) ausgebildet ist, wobei der Ringkörper (74) in Umfangsrichtung betrachtet abschnittsweise unterschiedliche axiale Längen aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Anschläge (104,106) vorgesehen sind, die den Drehwinkel, um den die Tragkonstruktion (36) drehbar ist, in beiden Drehrichtungen begrenzen und zwar derart, daß die Schleiffläche (68) lediglich mit den Seitenflächen und der Spitze des zu schärfenden Instruments (12) in Kontakt gelangt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anschläge (104,106) nachgiebig ausgebildet sind und ein Weiterdrehen der Tragkonstruktion (36) ab einer bestimmten Drehkraft erlauben.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerblock (38) ein den Schleifkörper (48) drehbar haltendes erstes Element (40) und ein mit den mindestens zwei Tragarmen (42) verbundenes zweites Element (46) aufweist und daß das erste Element (40) zur Voreinstellung der Neigung der Schleiffläche (68) des Schleifkorpers (48) schwenkbar an dem zweiten Element (46) gelagert sowie in den Schwenkpositionen jeweils festlegbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragkonstruktion (36) drehbar und das Steuerorgan (74) starr an einem gemeinsamen Halteelement (76) angeordnet sind, das im oder am Sockelgehäuse (14) um mindestens eine senkrecht zur Drehachse der Tragkonstruktion (26) verlaufende Achse längsverschiebbar gelagert ist, und daß eine Feststellvorrichtung (85) zum Feststellen des Halteelementes (76) und zum Losen des festgestellten Halteelementes (76) vorgesehen ist.