FR3063885A1

FR3063885A1 - DEVICE FOR DAMPING VIBRATION ON A DENTAL TURBINE HEAD

Info

Publication number: FR3063885A1
Application number: FR1700279A
Authority: FR
Inventors: Marc Alcantara
Original assignee: Eurobytech
Current assignee: Eurobytech
Priority date: 2017-03-16
Filing date: 2017-03-16
Publication date: 2018-09-21

Abstract

Dispositif d'amortissement de vibrations sur une tête de turbine dentaire à l'objet de : • Limiter les vibrations produites par l'instrument (f du fait de sa rotation et de son contact avec les dents, les os et les autres amalgames durs dans la bouche (plombage, bridge...), et ainsi de retarder la vétusté du porte instrument dynamique, • Etanchéifier l'intérieur de la tête de la turbine dentaire au plus près des risques d'introduction des micro-organismes, caractérisé par un double jointoiement en plusieurs endroits du rotor contenu dans la tête de la turbine venant compenser la réaction de déformation opposée subie du joint torique par un joint casquette l'entourant aux fins d'amortir la déformation et de rendre pratiquement nulle la déformation opposée subie.Vibration damping device on a dental turbine head for the purpose of: • Limiting the vibrations produced by the instrument (f due to its rotation and its contact with the teeth, bones and other hard amalgams in the mouth (sealing, bridge ...), and thus to delay the dilapidation of the dynamic instrument holder, • To seal the inside of the head of the dental turbine as close as possible to the risks of introduction of the micro-organisms, characterized by a double pointing at several locations of the rotor contained in the head of the turbine compensating for the opposite deformation reaction undergone by the O-ring by a cap seal surrounding it for the purpose of damping the deformation and render virtually the opposite deformation undergone.

Description

(57) Dispositif d'amortissement de vibrations sur une tête de turbine dentaire à l'objet de:(57) Device for damping vibrations on a dental turbine head for the purpose of:

Limiter les vibrations produites par l'instrument (f du fait de sa rotation et de son contact avec les dents, les os et les autres amalgames durs dans la bouche (plombage, bridge...), et ainsi de retarder la vétusté du porte instrument dynamique,Limit the vibrations produced by the instrument (f due to its rotation and its contact with teeth, bones and other hard amalgams in the mouth (filling, bridge ...), and thus delay the wear and tear of the door dynamic instrument,

Etanchéifier l'intérieur de la tête de la turbine dentaire au plus près des risques d'introduction des micro-organismes, caractérisé par un double jointoiement en plusieurs endroits du rotor contenu dans la tête de la turbine venant compenser la réaction de déformation opposée subie du joint torique par un joint casquette l'entourant aux fins d'amortir la déformation et de rendre pratiquement nulle la déformation opposée subie.Seal the inside of the head of the dental turbine as close as possible to the risks of introduction of microorganisms, characterized by double grouting in several places of the rotor contained in the head of the turbine compensating for the opposite deformation reaction undergone by the O-ring by a cap seal surrounding it in order to absorb the deformation and to make practically zero the opposite deformation undergone.

DescriptionDescription

L'invention est relative à un dispositif d'amortissement de vibrations sur une tête de turbine dentaire, appelée aussi génériquement porte instrument dynamique, à l'objet de :The invention relates to a vibration damping device on a dental turbine head, also generically called dynamic instrument holder, for the purpose of:

• Limiter les vibrations produites par l'instrument (fraises...) du fait de sa rotation et de son contact avec les dents, les os et les autres amalgames durs dans la bouche (plombage, bridge...), et ainsi de retarder la vétusté du porte instrument dynamique.• Limit the vibrations produced by the instrument (strawberries ...) due to its rotation and its contact with teeth, bones and other hard amalgams in the mouth (filling, bridge ...), and so delay the age of the dynamic instrument holder.

• Etanchéifier l'intérieur de la tête de la turbine dentaire au plus près des risques d'introduction des micro-organismes, aux endroits de déplacement de l'instrument dynamique dans la bouche.• Seal the inside of the dental turbine head as close as possible to the risk of introducing microorganisms, at the places where the dynamic instrument moves in the mouth.

Etat des sachant :Knowing state:

Relatif aux turbines dentairesRelated to dental turbines

Les turbines dentaires (de la famille des portes instruments dynamiques) se particularisent en ce qu'elles sont alimentées par un dispositif pneumatique qui produit la rotation d'une ailette qui entraîne l'instrument nécessaire au soin (fraise). Ce type de motorisation disposant de peu de couple, il importe donc de privilégier une vitesse importante de rotation de l'ailette (actuellement de l'ordre de 300 000 tours minutes) aux fins de donner à la fraise la force nécessaire pour percer la dent.Dental turbines (of the family of dynamic instrument holders) are particular in that they are powered by a pneumatic device which produces the rotation of a fin which drives the instrument necessary for care (milling cutter). This type of motorization having little torque, it is therefore important to favor a high speed of rotation of the fin (currently of the order of 300,000 revolutions per minute) in order to give the cutter the force necessary to pierce the tooth .

Il est coutumier de dissocier parmi les composants de la turbine, principalement :It is customary to dissociate among the turbine components, mainly:

• Le manche qui est évidé en son intérieur aux fins de faire passer l'air propulsé par le dispositif pneumatique, • La tête de turbine qui se compose du rotor et d'un système d'éjection de l'instrument par appui sur le rotor, • Le rotor qui est fait de l'ailette de rotation, des roulements et de la griffe nécessaire à fixer l'instrument, ce rotor étant la partie de la turbine en mouvement.• The handle which is hollowed out inside in order to pass the air powered by the pneumatic device, • The turbine head which consists of the rotor and an instrument ejection system by pressing on the rotor , • The rotor which is made of the rotation fin, the bearings and the claw necessary to fix the instrument, this rotor being the part of the turbine in motion.

Enfin il est notoire de distinguer les notions de porte instrument dynamique (la turbine par exemple) et d'instrument par lui-même qui représente l'outil (une fraise dentaire par exemple). Sur les efforts entrepris par les fabricants de porte instruments dynamiques :Finally, it is notorious to distinguish the notions of dynamic instrument holder (the turbine for example) and the instrument by itself which represents the tool (a dental drill for example). On the efforts undertaken by the manufacturers of dynamic instrument carriers:

En matière de turbines dentaires, les fabricants ont porté leurs efforts en matière de conception sur la nature des matériaux utilisés pour répondre à des besoins d'ergonomie (réduction d'encombrement et de poids notamment).In terms of dental turbines, manufacturers have focused their design efforts on the nature of the materials used to meet ergonomic needs (reduction in size and weight in particular).

Conscients des points de fragilité des turbines que sont les composants rotors et les roulements en raison de la vitesse de rotation élevée de ces éléments mobiles, d'autres efforts de conception ont été portés sur la nature des roulements, ce qui a conduit à transformer les roulements acier en roulement céramique (meilleure absorption thermique sans enfreindre le fonctionnement du roulement), roulements ayant une meilleure résistance aux cycles de désinfection.Aware of the fragile points of the turbines that are the rotor components and the bearings due to the high speed of rotation of these mobile elements, other design efforts have been made on the nature of the bearings, which has led to transform the steel bearings in ceramic bearings (better thermal absorption without affecting the functioning of the bearing), bearings with better resistance to disinfection cycles.

Les recherches ont également été portées pour limiter les phénomènes de transfert de chaleur de la turbine induits par le fonctionnement jusque 300 000 tours minutes, qui occasionne autant de risques de brulure pour le dentiste que pour le patient.Research has also been carried out to limit the phenomena of heat transfer from the turbine induced by operation up to 300,000 revolutions per minute, which causes as many burn risks for the dentist as for the patient.

En matière de maintenance et de désinfection des équipements :In terms of equipment maintenance and disinfection:

Dans la pratique, en termes d'aseptisation des portes instruments, les normes sanitaires obligent à une désinfection de la turbine à tout endroit pouvant recevoir des microorganismes et ce après avoir soigné chaque patient. Ces pratiques sont dans les faits très peu courantes en raison du nombre de patients soignés dans une journée de travail qui obligerait à multiplier le nombre de turbines. Les professionnels de santé tentent de compenser ce manquement par un traitement superficiel appliqué après chaque passage de client, reposant sur l'emploi de produits ayant un impact en surface des portes instruments dynamiques de façon à disposer d'une action simple mais qui ne garantit malheureusement pas tout le protocole de désinfection en raison que ces traitements entrent difficilement à l'intérieur de la turbine, notamment aux endroits les plus inaccessibles.In practice, in terms of sanitization of instrument holders, sanitary standards require that the turbine is disinfected in any place that can receive microorganisms, after having treated each patient. These practices are in fact very rare because of the number of patients treated in a working day which would require increasing the number of turbines. Healthcare professionals are trying to compensate for this failure with a surface treatment applied after each client visit, based on the use of products having an impact on the surface of the dynamic instrument holders so as to have a simple action but which unfortunately does not guarantee not the entire disinfection protocol because these treatments hardly enter the interior of the turbine, especially in the most inaccessible places.

De la même façon, en raison des traitements de désinfection en profondeur préconisés, les fabricants de turbines dentaires ont établi des protocoles de maintenance de premier niveau de ces instruments qui se caractérisent par un graissage quotidien des composants en mouvement. Là encore ces protocoles ne sont pas respectés à la lettre ce qui dégrade rapidement les composants mobiles des portes instruments dynamiques.Likewise, due to the in-depth disinfection treatments recommended, dental turbine manufacturers have established first-level maintenance protocols for these instruments, which are characterized by daily lubrication of moving components. Again these protocols are not strictly followed, which quickly degrades the moving components of the dynamic instrument holders.

Ces situations présentent des inconvénients qu'il n'a pas été possible de lever à ce jour.These situations have drawbacks that have not been possible to date.

Dans la situation de soin :In the care situation:

Les fabricants insistent auprès des professionnels en ce que la turbine n'a pas pour objet d'être utilisée sur des matériaux durs non biologiques, à l'exemple de métaux. Or en situation réelle, il s'agit de phénomènes fréquents en ce que la personne à traiter a dans la bouche des amalgames ou des appareils dentaires pourvus des matériaux non biologiques qui dégradent l'instrument et le porte instrument. Plus précisément, la rencontre de ce type de matériau à une action mécanique sur l'instrument (fraise) qui se déforme autour de son axe et provoque un désaxement mineur autour de la griffe qui le fixe sur la turbine. Ce désaxement engendre un double phénomène de :The manufacturers insist with professionals in that the turbine is not intended to be used on hard non-biological materials, for example metals. However, in real situations, these are frequent phenomena in that the person to be treated has amalgams or dental appliances in their mouths provided with non-biological materials which degrade the instrument and the instrument holder. More precisely, the meeting of this type of material with a mechanical action on the instrument (cutter) which deforms around its axis and causes a minor misalignment around the claw which fixes it on the turbine. This misalignment generates a double phenomenon of:

• Vibration dans la turbine qui dégrade les composants en mouvement, • Jour entre l'instrument et la griffe produit par la vibration qui permet le passage de microorganismes à l'intérieur de la turbine.• Vibration in the turbine which degrades the moving components, • Day between the instrument and the claw produced by the vibration which allows the passage of microorganisms inside the turbine.

Au regard de ces désagréments, aucun effort n'a été entrepris à ce jour pour tenter de renforcer les turbines aux fins qu'elles :In view of these inconveniences, no effort has been made to date to try to strengthen the turbines so that they:

• Disposent de composants mobiles protégés permettant ainsi de mieux les préserver des cycles de stérilisation par autoclave, et de maintenir ainsi un niveau de lubrification, • faire reculer le passage bactériologique et viral à l'intérieur de l'instrument aux fins préserver les composants d'une infection par des micro-organismes.• Have protected mobile components thus allowing them to be better preserved from autoclave sterilization cycles, and thus to maintain a level of lubrication, • reducing the bacteriological and viral passage inside the instrument in order to preserve the components infection with microorganisms.

En conséquence les instruments sont fortement vétustes en raison :Consequently, the instruments are very old because of:

• Des caractéristiques mécaniques de la turbine conçue sans contrainte d'interdire les passages des micro- organismes, ce qui oblige donc de traiter le mécanisme à l'intérieur de la turbine et indisposent les composants en mouvement, • De l'utilisation faite par l'opérateur qui dégrade l'instrument, notamment sur les parties en mouvement dès lors que l'instrument rencontre des situations hors du champ de préconisation des fabricants, par exemple lorsque la turbine rencontre de matériaux non biologiques de types couronnes métal, qui provoque des vibrations et permet le passage des micro-organismes.• Mechanical characteristics of the turbine designed without constraint to prohibit the passage of microorganisms, which therefore requires treating the mechanism inside the turbine and indisposing the moving components, • The use made by the operator who degrades the instrument, especially on moving parts as soon as the instrument encounters situations outside the scope of the manufacturers' recommendations, for example when the turbine encounters non-biological materials such as metal crowns, which causes vibrations and allows the passage of microorganisms.

Relatif aux phénomènes vibratoires des turbines :Relating to the vibratory phenomena of the turbines:

Les turbines sont toutes conçues comme disposant de technologies dotées de joints toriques aux fins d'étanchéifier les appareils. En situation d'utilisation critique, on observe une déformation de l'axe qui porte l'instrument dentaire (fraise qui subit le contact avec un matériau dur) et qui produit une déformation radiale du joint torique qui l'empêche d'assumer sa fonction d'étanchéité. Or cette déformation radiale du joint torique produit une réaction aléatoire opposée à la déformation subie (selon les lois de la vibration), ce qui provoque le phénomène de vibration. Cette réaction est aléatoire du fait des deux phénomènes que sont la fréquence et l'amplitude de vibration. Plus précisément et relatif à la fréquence, le caractère aléatoire est lié à la fois à la rotation de l'instrument et au balourd généré par cette déformation sur l'outil. La réaction aléatoire est également renchérie par le phénomène d'amplitude en ce que la dureté rencontrée par l'outil est différente selon les matières et les formes rencontrées. La déformation du joint torique est la résultante de ces phénomènes multifactoriels. De plus selon certains phénomènes produits par le balourd, celui-ci peut provoquer des vibrations critiques qui détériorent par elles même le matériel. II advient que les dispositifs de joints toriques employés sur les portes instruments dynamiques ne peuvent résoudre les problèmes de vibration sources à la fois de détérioration de la turbine, et points de passage des matières micro-organiques à l'intérieur de la turbine.The turbines are all designed as having technologies fitted with O-rings to seal the devices. In critical use, we observe a deformation of the axis which carries the dental instrument (milling cutter which undergoes contact with hard material) and which produces a radial deformation of the O-ring which prevents it from assuming its function. sealing. However, this radial deformation of the O-ring produces a random reaction opposite to the deformation undergone (according to the laws of vibration), which causes the phenomenon of vibration. This reaction is random due to the two phenomena which are the frequency and the amplitude of vibration. More precisely and relating to the frequency, the randomness is linked both to the rotation of the instrument and to the unbalance generated by this deformation on the tool. The random reaction is also increased by the amplitude phenomenon in that the hardness encountered by the tool is different according to the materials and the forms encountered. The deformation of the O-ring is the result of these multifactorial phenomena. In addition, according to certain phenomena produced by the unbalance, it can cause critical vibrations which deteriorate the material by themselves. It happens that the O-ring devices used on the dynamic instrument holders cannot solve the vibration problems which are sources both of deterioration of the turbine and of points of passage of the micro-organic materials inside the turbine.

C'est pour pallier à ces désagréments que répond la présente invention.It is to alleviate these inconveniences that the present invention responds.

Présentation de l'inventionPresentation of the invention

L'invention est relative à un dispositif d'amortissement de vibrations sur une tête de turbine dentaire à l'objet de :The invention relates to a vibration damping device on a dental turbine head for the purpose of:

• Etanchéifier l'intérieur de la tête de la turbine dentaire au plus près des risques d'introduction des micro-organismes, caractérisé par un double jointoiement en plusieurs endroits du rotor contenu dans la tête de la turbine venant compenser la réaction de déformation opposée subie du joint torique par un joint casquette l'entourant aux fins d'amortir la déformation et de rendre pratiquement nulle la déformation opposée subie.• Seal the inside of the head of the dental turbine as close as possible to the risks of the introduction of microorganisms, characterized by a double grouting in several places of the rotor contained in the head of the turbine coming to compensate for the opposite deformation reaction undergone of the O-ring by a cap seal surrounding it in order to absorb the deformation and to make practically zero the opposite deformation undergone.

Le double jointoiement est constitué de joints jaquette (e) de section carrée allant de 0.5 mm à 2 mm en fonction des diamètres intérieur de joint, qui se placent en contact sur le diamètre extérieur des joints toriques (d) de façon à ce que le constituant (g) à l'intérieur du joint jaquette fasse office d'amortisseur mécanique du joint torique, selon un principe de compensation d'amortissement de l'effet ressort.The double grouting is made up of dust jacket gaskets (e) with a square section ranging from 0.5 mm to 2 mm depending on the inside diameter of the gasket, which are placed in contact with the outside diameter of the O-rings (d) so that the component (g) inside the dust jacket seal acts as a mechanical damper for the O-ring, according to a principle of damping compensation for the spring effect.

Les joints jaquette (e) sont constitués de deux parties :The jacket seals (e) consist of two parts:

• d'un enrobage en PTFE (f) pour résister à la fois à la température produite la vitesse de rotation de l'instrument d'une part et aux contingences chimiques d'autre part dues aux cycles de stérilisation répétés imposés par les normes de santé publique. Cet enrobage se caractérise en ce que son épaisseur varie entre 0.1mm à 0,5mm, • d'un constituant qui est une âme en élastomère (g) d'une dureté variant de 50 à 60 Shore pour les caractéristiques mécaniques d'amortissement des vibrations.• a PTFE coating (f) to resist both the temperature produced the speed of rotation of the instrument on the one hand and the chemical contingencies on the other hand due to the repeated sterilization cycles imposed by the standards of public health. This coating is characterized in that its thickness varies between 0.1mm to 0.5mm, • of a constituent which is an elastomer core (g) with a hardness varying from 50 to 60 Shore for the mechanical damping characteristics of the vibrations.

Le double jointoiement est placé en tout endroit des pièces en mouvement à l'intérieur de la tête de turbine, ou devant ou à l'arrière de l'ailette (b) mais obligatoirement au-devant de l'ailette aux fins de garantir l'étanchéité au plus près de l'instrument (h) aux fins de compenser les phénomènes d'effet de levier causés par le contact de l'instrument avec la dent ou les matériaux. Plus particulièrement un double jointoiement est placé sur la griffe (attache des instruments) au plus près de sa surface extérieure (i), aux fins d'assurer une parfaite étanchéité empêchant l'introduction des micro-organismes.The double jointing is placed in any location of the moving parts inside the turbine head, or in front of or behind the fin (b) but necessarily in front of the fin in order to guarantee the tightness as close as possible to the instrument (h) in order to compensate for leverage phenomena caused by the contact of the instrument with the tooth or the materials. More particularly, a double jointing is placed on the claw (attachment of the instruments) as close as possible to its external surface (i), in order to ensure a perfect seal preventing the introduction of microorganisms.

Figures :Figures:

1/3 fig.l : vue en coupe d'une turbine1/3 fig.l: sectional view of a turbine

2/3 fig.2 : vue de détail du double jointoiement2/3 fig. 2: detail view of the double jointing

3/3 fig.3 : vue en coupe d'un joint jaquette3/3 fig. 3: sectional view of a dust jacket seal

Glossaire :Glossary:

(a) corps de la turbine (b) ailette (c) tête de la turbine (d) joint torique (e) joint jaquette (f) enrobage PTFE du joint jaquette (g) élastomère du joint jaquette (h) devant de l'ailette (i) griffe (attache des instruments) au plus près de sa surface extérieure (a) turbine body (b) fin (c) turbine head (d) O-ring (e) jacket seal (f) PTFE coating of the jacket seal (g) elastomer of the jacket seal (h) in front of fin (i) claw (attaches instruments) as close as possible to its outer surface

Claims

1. Device for damping vibrations on a dental turbine head (c) consisting of a rotor formed by a rotation vane (b), bearings, a claw (i) necessary to fix a instrument and O-rings (d), to:

• Limit the vibrations produced by the instrument (f) due to its rotation and its contact with teeth, bones and other hard amalgams in the mouth, and thus delay the obsolescence of the dynamic instrument holder, • Seal the inside the head of the dental turbine as close as possible to the risks of introduction of microorganisms, characterized by double grouting in several places of the rotor contained in the head of the turbine compensating for the opposite deformation reaction undergone by the O-ring by a cap seal surrounding it in order to absorb the deformation and to make practically zero the opposite deformation undergone.

2. A vibration damping device on a dental turbine head according to claim 1 characterized in that the double grouting consists of jacket seals (e) of square section ranging from 0.5 mm to 2 mm depending on the inside diameter of the seal, which are placed in contact on the outside diameter of the O-rings (d) so that the component (g) inside the jacket seal acts as a mechanical damper for the O-ring, according to a principle of damping compensation of the spring effect.

3. Device for damping vibrations on a dental turbine head according to claim 2, characterized in that the jacket seals (e) consist of two parts:

• a PTFE coating (f) to resist both the temperature produced and the speed of

25 rotation of the instrument on the one hand and chemical contingencies on the other hand due to the repeated sterilization cycles imposed by public health standards. This coating is characterized in that its thickness varies between 0.1mm to 0.5mm, • of a constituent which is an elastomer core (g) with a hardness varying from 50 to 60 Shore for the mechanical damping characteristics of the vibrations.

4. A vibration damping device on a dental turbine head according to claim 1 characterized in that the double jointing is placed in any place of the moving parts inside the turbine head, or in front of or at the rear of the fin (b) but necessarily in front of the fin in order to guarantee tightness as close as possible to the instrument (h) in order to compensate for leverage phenomena caused by the contact of the instrument with the tooth or the materials.

5. A device for damping vibrations on a dental turbine head according to claim 1 characterized in that a double jointing is placed on the claw as close as possible to its outer surface (i) in order to ensure a perfect seal preventing the introduction of microorganisms.

"

2/3

3/3