FR2728453A1

FR2728453A1 - MEDICAL OR DENTAL HANDPIECE

Info

Publication number: FR2728453A1
Application number: FR9515036A
Authority: FR
Inventors: Johann Eibl
Original assignee: BUERMOOS DENTALWERK; Dentalwerk Buermoos GmbH
Current assignee: BUERMOOS DENTALWERK; Dentalwerk Buermoos GmbH
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1995-12-19
Publication date: 1996-06-28
Anticipated expiration: 2015-12-19
Also published as: DE19547460A1; ATA241794A; AT401142B; FR2728453B1

Abstract

La pièce à main (1) comporte un outil (2) en rotation, auquel est amené un fluide de refroidissement par un canal (4) radial dans le corps de l'outil, et par un canal (3) axial. Pour prévenir l'échappement du fluide, on réalise le long de la fente entre le corps d'outil et les composants voisins de la tête de la pièce à main, un coussin d'air ayant une pression supérieure à la pression du liquide de refroidissement dans la région du passage de la tête de la pièce à main vers le corps d'outil. Selon l'invention, on prévoit dans la région du coussin d'air un composant annulaire (14, 15) constitué en un matériau élastique, qui perd sous l'effet de la pression de l'air de barrage dans le coussin d'air sensiblement tout contact avec le corps de l'outil.The handpiece (1) comprises a rotating tool (2) to which a cooling fluid is supplied via a radial channel (4) in the body of the tool, and via an axial channel (3). To prevent the escape of the fluid, an air cushion is formed along the slot between the tool body and the neighboring components of the head of the handpiece, having a pressure greater than the pressure of the coolant. in the region of the passage from the head of the handpiece to the tool body. According to the invention, an annular component (14, 15) made of an elastic material is provided in the region of the air cushion, which loses under the effect of the pressure of the barrier air in the air cushion. substantially all contact with the tool body.

Description

L'invention se rapporte à une pièce à main médicale ou dentaire,The invention relates to a medical or dental handpiece,

comportant un outil en rotation et refroidi à l'intérieur, auquel est amené un fluide de refroidissement, habituellement de l'eau, à travers un canal s'étendant radialement dans le corps de l'outil, et à travers un canal s'étendant axialement, et dans laquelle, pour prévenir l'échappement du fluide de refroidissement, on réalise le long de la fente entre le corps d'outil et les composants voisins de la tête de la pièce à main, du moins sur le côté orienté vers la tête de la pièce à main, un coussin d'air ayant une pression supérieure à la pression du liquide de refroidissement dans la having a tool in rotation and cooled inside, which is supplied with a cooling fluid, usually water, through a channel extending radially in the body of the tool, and through a channel extending axially, and in which, to prevent the escape of the cooling fluid, is carried along the slot between the tool body and the adjacent components of the head of the handpiece, at least on the side facing the head of the handpiece, an air cushion having a pressure greater than the pressure of the coolant in the

région du passage de la tête de la pièce à main vers le corps d'outil. region of the passage from the head of the handpiece to the tool body.

On connaît une telle pièce à main du document DE-A 40 39 162. Dans ce cas, on prévoit deux versions: dans un cas, on établit un coussin d'air seulement entre l'intérieur de la tête et l'amenée de réfrigérant, et on utilise un joint d'étanchéité habituel sur l'autre côté de la conduite d'amenée de réfrigérant. Dans la seconde variante, on utilise un coussin Such a handpiece is known from DE-A 40 39 162. In this case, two versions are provided: in one case, an air cushion is only established between the inside of the head and the refrigerant supply. and a usual seal is used on the other side of the refrigerant supply line. In the second variant, a cushion is used

d'air en tant que barrage des deux côtés de l'amenée de réfrigérant. of air as a barrier on both sides of the refrigerant supply.

L'essentiel est à voir dans le fait que les canaux de réfrigérant et d'air de barrage sont usinés dans une douille qui entoure avec une fente d'air The essential point is that the refrigerant and dam air channels are machined in a socket that surrounds with an air slot

étroite le corps de l'outil.narrow the body of the tool.

Ce système présente différents inconvénients: en raison du jeu de montage et de l'élasticité de montage de l'entraînement et de la monture de l'outil, on doit prendre en considération des positions en oblique, des coincements et des vibrations du corps d'outil également dans la région de l'amenée de réfrigérant lors du dimensionnement de la fente d'air entre le corps de l'outil et la surface enveloppe intérieure de la douille. Ceci mène à une largeur de fente critique au-dessous de laquelle on ne doit pas descendre lorsque l'on veut éviter des contacts entre le corps de l'outil et la paroi intérieure de la douille. En effet, on doit strictement éviter de tels contacts, car pour les vitesses de rotation habituelles des outils, ils mèneraient à une destruction rapide des surfaces, à cause de quoi l'outil This system has several disadvantages: due to the mounting clearance and the mounting flexibility of the drive and the tool mount, oblique positions, jamming and vibration of the body of the tool must be taken into account. also in the region of the refrigerant supply when sizing the air gap between the tool body and the inner envelope surface of the sleeve. This leads to a critical slot width below which one must not go down when one wants to avoid contact between the body of the tool and the inner wall of the socket. Indeed, such contacts must be strictly avoided, because for the usual rotational speeds of the tools, they would lead to a rapid destruction of the surfaces, because of which the tool

et/ou la douille seraient inutilisables au bout de peu de temps. and / or the socket would be unusable after a short time.

Cependant, la largeur de fente critique ainsi donnée mène à un besoin important en air de barrage, que l'on ne peut que difficilement satisfaire pour les faibles dimensions extérieures connues de pièces à main chirurgicales et en particulier dentaires, étant donné que l'on ne peut pas choisir une taille quelconque de la section transversale des conduites d'amenée. Etant donné que l'on doit également maintenir une pression minimum prédéterminée dans la région de l'air de barrage pour remplir la fonction de barrage contre l'évacuation axiale du réfrigérant, le besoin en air est considérable et pour le satisfaire se posent des problèmes, par However, the critical slit width thus given leads to a significant need for dam air, which can hardly be satisfied for the small known external dimensions of surgical handpieces, particularly dental handpieces, since can not choose any size of the cross section of the supply lines. Since it is also necessary to maintain a predetermined minimum pressure in the region of the dam air to fulfill the barrier function against the axial discharge of the refrigerant, the need for air is considerable and to satisfy it arise problems. , by

exemple dans le cas de l'air moteur pour la turbine qui entraîne l'outil. example in the case of the engine air for the turbine that drives the tool.

L'invention a pour objet de remédier à ces problèmes et propose pour éviter lesdits problèmes de prévoir dans la région du coussin d'air au moins un composant annulaire constitué en un matériau élastique, qui perd essentiellement tout contact avec le corps de l'outil sous reffet de la The invention aims to remedy these problems and proposes to avoid said problems to provide in the region of the air cushion at least one annular component consisting of an elastic material, which essentially loses contact with the body of the tool under the effect of

pression de l'air de barrage dans le coussin d'air. dam air pressure in the air cushion.

Grâce à cette mesure, on peut réaliser d'une part dans la région de l'amenée de réfrigérant une fente annulaire très volumineuse pour l'amenée de réfrigérant, et on réduit d'autre part simultanément le problème des pertes d'air et de pression dans la région des coussins d'air Thanks to this measurement, a very large annular gap can be produced in the region of the refrigerant supply for the supply of refrigerant, and at the same time the problem of losses of air and air is simultaneously reduced. pressure in the area of the air cushions

ou dans la fente d'air.or in the air slot.

Le matériau duquel sont constitués les composants annulaires peut être The material of which the annular components are made can be

une matière plastique analogue au caoutchouc pour autant qu'elle corres- a plastics material similar to rubber, provided that it corresponds

ponde aux exigences médicales et qu'elle résiste aux nombreuses opéra- the medical requirements and withstands the many

tions de nettoyage et de stérilisation. Des exemples pour un tel matériau cleaning and sterilization. Examples for such a material

sont du caoutchouc au fluor (FPM) et du caoutchouc au silicone (MQ). are fluorine rubber (FPM) and silicone rubber (MQ).

L'invention sera expliquée plus en détail dans les dessins à l'aide de deux exemples de réalisation. Les figures montrent: fig. 1 une pièce à main dentaire conforme à l'invention, partiellement en coupe; et The invention will be explained in more detail in the drawings by means of two exemplary embodiments. The figures show: fig. 1 a dental handpiece according to the invention, partially in section; and

fig. 2 une variante.Fig. 2 a variant.

Dans une pièce à main chirurgicale ou dentaire, dans l'exemple illustré une pièce à main coudée comportant une tête 1, on a mis en place un outil 2 rotatif. L'outil 2 présente un canal axial 3 à travers lequel s'écoule le réfrigérant vers l'emplacement d'opération, et ici à travers des ouvertures (non illustrées) directement jusqu'à la région d'opération. Afin de permettre l'entrée du réfrigérant, on prévoit un canal avec une ouverture In a surgical or dental handpiece, in the illustrated example, an angled handpiece comprising a head 1, a rotary tool 2 has been put in place. The tool 2 has an axial channel 3 through which the refrigerant flows to the operating location, and here through openings (not shown) directly to the operating region. In order to allow the refrigerant to enter, a channel with an opening is provided

radiale 4 dans l'outil 2.radial 4 in the tool 2.

Dans la région axiale de l'ouverture radiale 4, on a réalisé dans la tête 1 de la pièce à main un canal annulaire 5 auquel le fluide de refroidissement, habituellement de l'eau, est amené via une conduite d'amenée 6. Depuis une région de collecte W, et à travers une autre conduite de réfrigérant 7 s'écoule également de l'eau de refroidissement, et elle jaillit vers l'extérieur, comme connu, sur la région de l'emplacement d'opération. Afin d'éviter l'évacuation axiale du réfrigérant le long de l'enveloppe 8 de l'outil 2 d'une part vers le bas en direction de l'emplacement d'opération, et d'autre part vers le haut dans la région de la turbine qui met l'outil en rotation, on prévoit la réalisation de coussins d'air des deux côtés du canal In the axial region of the radial opening 4, an annular channel 5 has been formed in the head 1 of the handpiece, to which the cooling fluid, usually water, is fed via a supply duct 6. a collection region W, and through another refrigerant line 7 also flows from the cooling water, and it springs out, as known, to the region of the operation location. In order to avoid the axial evacuation of the refrigerant along the envelope 8 of the tool 2 on the one hand down towards the operating site, and on the other hand upwards in the region the turbine that puts the tool in rotation, it is expected the realization of air cushions on both sides of the channel

annulaire 5.ring 5.

A cet effet, une conduite d'amenée d'air 9 et un répartiteur d'air L ainsi que d'autres conduites d'air 10, 11 amènent de l'air de barrage dans les For this purpose, an air supply duct 9 and an air distributor L and other air ducts 10, 11 bring dam air into the ducts.

régions qui se trouvent axialement des deux côtés du canal annulaire 5. regions which are axially on both sides of the annular channel 5.

On a agencé des anneaux 14, 15 en un matériau élastique dans les évidements 12, 13 dans lesquels débouchent les conduites 10 ou 11. Ces anneaux présentent des lèvres annulaires 16 qui sont respectivement orientées vers la chambre annulaire 5 et en définissant celle-ci dans cette région. Les lèvres annulaires 16 touchent essentiellement sans pression le corps 8 de l'outil 2 sensiblement le long d'une ligne circulaire ou d'une surface enveloppe cylindrique, lorsque l'outil 2 est prêt à fonctionner, mais ne travaille pas (n'est pas en rotation). Les régions 17 des anneaux 14, 15 qui sont détournées du canal annulaire 5 sont constituées par des cames, des nervures ou des barrettes qui présentent une distance franche d'une part par rapport à la surface enveloppe 8 de l'outil, et d'autre part par rapport à la surface enveloppe des cavités 12, 13 associées. Les Rings 14, 15 of elastic material have been arranged in the recesses 12, 13 in which the lines 10 or 11 open. These rings have annular lips 16 which are respectively oriented towards the annular chamber 5 and defining it in this region. The annular lips 16 substantially touch without pressure the body 8 of the tool 2 substantially along a circular line or a cylindrical envelope surface, when the tool 2 is ready to operate, but does not work (is not not rotating). The regions 17 of the rings 14, 15 which are diverted from the annular channel 5 consist of cams, ribs or bars which have a clear distance on the one hand with respect to the envelope surface 8 of the tool, and of other hand with respect to the envelope surface of the associated cavities 12, 13. The

canaux d'amenée d'air de barrage 10, 1 1 débouchent dans ces régions 17. dam air supply channels 10, 1 1 open into these regions 17.

Ainsi, l'air de barrage qui rentre à la périphérie des cavités 12, 13 dans la région 17 des corps annulaires 14, 15, peut s'écouler vers l'intérieur vers l'enveloppe 8 de l'outil 2, et, après avoir établi une surpression par rapport au réfrigérant dans la chambre annulaire 5, il soulève les lèvres annulaires Thus, the barrier air which enters the periphery of the cavities 12, 13 in the region 17 of the annular bodies 14, 15 can flow inwards towards the envelope 8 of the tool 2, and after have established an overpressure with respect to the refrigerant in the annular chamber 5, it raises the annular lips

16 sensiblement entièrement de l'enveloppe 8 de l'outil 2. 16 substantially entirely of the envelope 8 of the tool 2.

Grâce à l'élasticité du matériau duquel sont constitués les corps annulaires 14, 15, les lèvres annulaires 16 peuvent suivre chaque mise en oblique, coincement ou vibration du corps de l'outil. La fente qui s'établit sous l'effet de la surpression de l'air de barrage autour de l'enveloppe 8 de l'outil 2 présente constamment une largeur minimum adaptée à la Thanks to the elasticity of the material of which are constituted the annular bodies 14, 15, the annular lips 16 can follow each oblique, wedging or vibration of the body of the tool. The slot which is established under the effect of the overpressure of the dam air around the envelope 8 of the tool 2 constantly has a minimum width adapted to the

différence de pression indépendamment de ces mouvements de l'outil. pressure difference regardless of these movements of the tool.

La fig. 2 illustre une réalisation absolument analogue, dans laquelle seules les conduites d'amenée 6, 7 pour le réfrigérant et 10, 11 pour l'air de Fig. 2 illustrates an absolutely similar embodiment, in which only the supply lines 6, 7 for the refrigerant and 10, 11 for the air of

barrage sont réalisées d'une autre manière. dam are made in another way.

L'invention ne se limite pas aux exemples de réalisation illustrés, mais elle peut également être modifiée de différentes manières. Ainsi, il est possible de renoncer à la réalisation des régions 17 des corps annulaires 14, 15, étant donné que celles-ci ont pour seule tâche de fixer axialement les corps annulaires, ce qui s'effectue par l'intermédiaire des disques de The invention is not limited to the exemplary embodiments illustrated, but it can also be modified in different ways. Thus, it is possible to dispense with the production of the regions 17 of the annular bodies 14, 15, since these have the sole task of axially fixing the annular bodies, which is done by means of the discs

recouvrement qui s'appuient contre les surfaces frontales de la région 17. covering against the frontal surfaces of region 17.

Lorsque l'on considère comme avantageux pour des raisons de solidité, on peut également fermer la région 17 et la pourvoir d'un perçage, ou de préférence de plusieurs perçages ou passages radiaux, grâce à quoi on When it is considered advantageous for reasons of strength, it is also possible to close the region 17 and to provide it with a bore, or preferably with several bores or radial passages, thanks to which it is possible to

obtient une rigidité axiale accrue. achieves increased axial stiffness.

Il n'est pas nécessaire que les lèvres annulaires 16 présentent la forme illustrée, mais elles peuvent être pourvues, vers la surface enveloppe 8 du corps de l'outil, de barrettes, d'anneaux ou de renfoncements qui se trouvent dans des plans perpendiculaires à l'axe de rotation, pour réaliser des lèvres d'étanchement. Dans ce cas, on peut également prévoir qu'à l'état de fonctionnement, seules ces lèvres d'étanchement effectuent des mouvements macroscopiques, car elles sont en effet les seules à être capables de venir en contact avec l'enveloppe de l'outil. Lors du dimensionnement de telles lèvres d'étanchement, on doit prendre en It is not necessary for the annular lips 16 to have the shape shown, but they may be provided, towards the envelope surface 8 of the body of the tool, with bars, rings or recesses which are in perpendicular planes. to the axis of rotation, to make sealing lips. In this case, it is also possible that in the operating state, only these sealing lips make macroscopic movements, because they are indeed the only ones capable of coming into contact with the tool envelope. . When dimensioning such sealing lips, one must take into account

considération la mobilité de l'outil. consideration the mobility of the tool.

En ce qui concerne à cette mobilité, on notera qu'elle est déterminée par le jeu de montage inévitable et par l'élasticité de montage également inévitable, et ceci également lorsque l'on utilise des montages à haute précision, comme ceci est habituel dans la technique médicale. De tels dispositifs de montage sont dessinés dans les deux figures pour des raisons d'illustration, mais l'homme de métier les connait et on peut donc As far as this mobility is concerned, it will be noted that it is determined by the inevitable mounting clearance and by the inevitable mounting elasticity, and this also when using high precision mounts, as is customary in the medical technique. Such mounting devices are drawn in the two figures for illustrative purposes, but the person skilled in the art knows them and can therefore

renoncer à une explication plus détaillée. give up a more detailed explanation.

La fixation axiale des anneaux 14, 15 s'effectue de préférence par l'intermédiaire de butées 19 dans la tête 1 de l'outil du côté du canal annulaire 5 et d'anneaux de retenue 20 sur les côtés en vis-à-vis, en vue axiale. Dans ce cas, on peut également prévoir de pourvoir les anneaux de retenue de saillies analogues aux saillies des régions 17, et de réaliser les anneaux sans de tels éléments. Ces éléments ont la seule tâche de fixer axialement, en assurant simultanément le passage radial de l'air de barrage. Grâce aux faibles besoins en air conformément à l'invention, il est The axial fastening of the rings 14, 15 is preferably effected by means of abutments 19 in the head 1 of the tool on the side of the annular channel 5 and retaining rings 20 on the sides facing each other. , in axial view. In this case, it is also possible to provide the retaining rings with projections similar to the projections of the regions 17, and to make the rings without such elements. These elements have the only task of fixing axially, simultaneously ensuring the radial passage of the dam air. Due to the low air requirements according to the invention, it is

possible de prélever l'air de barrage depuis l'air moteur. it is possible to draw the dam air from the engine air.

Claims

claims

A medical or dental handpiece, having a tool (2) in rotation and cooled inside, which is supplied with a cooling fluid, usually water, through a channel (3) extending radially in the body of the tool, and through a channel (4) extending axially, and in which it is realized, to prevent the escape of the cooling fluid, along the slot between the tool body and the components adjacent to the head of the handpiece, at least on the side facing the head of the handpiece, an air cushion having a pressure greater than the coolant pressure in the region of the passage of the head of the handpiece. the handpiece towards the tool body, characterized in that in the region of the air cushion is provided at least one annular component (14, 15) made of an elastic material, which loses under the effect of pressure dam air in the air cushion substantially any contact

with the body of the tool (2).

2. Handpiece according to claim 1, comprising two annular components (14, 15), characterized in that these components are arranged at an axial distance from one another and define between them an annular slot (5) in which flows the refrigerant from a supply line (6) in the head (1) of the tool substantially radially inwards to

the tool (2).

Handpiece according to either of Claims 1 and 2,

characterized in that each annular component (14, 15) has regions (17) which are arranged on the diverting side of the coolant supply and which are constituted by cams, ribs or webs which radially extend towards the inside and out a clear distance on the one hand with respect to the envelope surface (8) of routil (2), and on the other hand with respect to the envelope surface of the cavities (12, 13)

associated with the head (1) of the tool.

4. Handpiece according to any one of the preceding claims,

characterized in that the annular component (14, 15) has, on the side facing the coolant supply, an annular lip (16) which essentially presses the body (2) of the tool substantially substantially along the a circular line or a cylindrical envelope surface, when the handpiece is ready to operate but in the state of rest and without pressure.

Handpiece according to one of the preceding claims,

characterized in that each annular component (14, 15) is fixed on the side of the annular channel (5) by abutments (19) in the head (1) of the tool and

on the opposite sides, in axial view, by retaining rings (20).

6. Corn part according to claim 5, characterized in that the retaining rings (20) are provided with projections similar to the projections of the regions (17), and in that the annular components (14, 15)

have substantially flat frontal surfaces.

7. Handpiece according to any one of the preceding claims,

characterized in that the dam air is taken from the engine air.