WO2001024723A1

WO2001024723A1 - Durch eine schraubverbindung zu verbindende teile, insbesondere eines medizinischen instrumentes

Info

Publication number: WO2001024723A1
Application number: PCT/EP2000/009565
Authority: WO
Inventors: Gerd Löhn
Original assignee: Kaltenbach & Voigt Gmbh & Co.
Priority date: 1999-10-01
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2001-04-12
Also published as: EP1216009A1; DE19947325A1; JP2003510161A

Abstract

Die Erfindung betrifft durch eine Schraubverbindung (17) miteinander zu verbindende Teile (17a, 17b), von denen eines eine Gewindebohrung (18) und das andere einen Gewindezapfen (19) aufweist, wobei die Gewindebohrung (18) auf einem eingangsseitig auslaufenden Teil (L2) ihrer Länge (L1) eine quer versetzte Locherweiterung (20) aufweist, in die der Gewindezapfen (19) axial einsteckbar ist, wobei der Gewindezapfen (19) zwischen dieser quer versetzten Einsteckposition und einer bezüglich der Gewindebohrung (18) koaxialen und in die verbleibenden Gewinderillen der Gewindebohrung (18) einfassenden Position quer bewegbar ist, und wobei die Teile (17a, 17b) gegen einen zwischen ihnen wirksamen Anschlag (22) schraubbar sind. Um die Teile (17a, 17b) mit einem geringeren Handhabungsaufwand in Gewindeeingriff bringen zu können, weist der Gewindezapfen (19) ein Vollgewinde auf.

Description

Durch eine Schraubverbindung zu verbindende Teile, insbesondere eines medizinischen Instrumentes

Die Erfindung bezieht sich auf durch eine Schraubverbindung zu verbindende Teile, insbesondere eines medizinischen Behandlungs- oder Bearbeitungsinstrumentes nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 oder 3 oder 14.

Es ist der Zweck einer Schraubverbindung, zwei Teile miteinander zu verbinden, wobei die Teile durch ein Innengewinde und ein darin einfassendes Außengewinde in Gewindeeingriff miteinander schraubbar sind. Dabei bildet der Gewindeeingriff insbesondere dann, wenn die Steigung des Gewindes entsprechend gering ist, eine Formschlußverbindung zwischen den Teilen, die gegen axiale Belastungskräfte stabil ist. Wenn darüber hinaus der Gewindeeingriff durch einen Drehanschlag begrenzt ist und die beiden Teile durch den Gewindeeingriff axial miteinander verspannt sind, ist die Schraubverbindung nicht nur in axialer Richtung stabil, sondern die Teile sind auch in Umfangsrichtung fest miteinander verbunden, so daß die Schraubverbindung dazu dienen kann, nicht nur axiale Kräfte sondern auch Rotationskräfte bzw. Drehmomente von Teil zu Teil zu übertragen. In der Mechanik nutzt man diese Eigenschaft dazu aus, zwei Teile fest miteinander zu verbinden. Eine solche Schraubverbindung ist stabil und vermag verhältnismäßig große Kräfte zu übertragen. Dies ist u. a. dadurch bedingt, daß der Gewindeeingriff an den Gewindeflanken verhältnismäßig große Anlageflächen und damit eine verhältnismäßig große Flächenpressung ermöglicht. Hierzu bedarf es lediglich eines entsprechend tiefen Gewindeeingriffs und einer Verschraubung zwischen den Teilen gegen einen Drehbewegungsanschlag, der auch durch eine Verkonterung mittels einer Kontermutter erreicht werden kann.

Eine vorbeschriebene Schraubverbindung wird auch in der Medizintechnik verwendet. Bei medizinischen Instrumenten, z. B. bei Behandlungs- oder Bearbeitungsinstrumenten wie Handstücken und/oder bei Behandlungs- oder Bearbeitungswerkzeugen und - geraten, werden Teile davon miteinander verschraubt. Bei einem Handstück kann es sich hierbei z B. um eine Schraubverbindung zwischen dem Handstück und einem sogenannten Anschlußteil und/oder um eine Schraubverbindung zur lösbaren Befestigung eines Behandlungs- oder Bearbeitungswerkzeuges mit einem Handstück handeln, oder es kann sich um eine Schraubverbindung zwischen dem Anschlußteil und einem sogenannten flexiblen Versorgungsschlauch handeln. Eine Schraubverbindung der eingangs angegebenen Arten, nämlich eine solche zwischen einem Anschlußteil und einem flexiblen Versorgungsschlauch und eine Schraubverbindung zwischen einem Bearbeitungswerkzeug und einem Handstück ist z. B. in DE 44 39 410 AI beschrieben. Durch eine Schraubverbindung miteinander zu verbindende Teile nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 3 sind in der JP 8-14226 A beschrieben. Nach dieser bekannten Ausgestaltung sind die Schraubverbindungsteile durch einen zylindrischen Schaft mit einer stirnseitigen Gewindebohrung und einen Gewindezapfen mit einem Außengewinde gebildet, wobei der Schaft einen radial nach außen offenen Schlitz aufweist, der sich über einen Teil der Länge der Gewindebohrung erstreckt. Der Gewindezapfen ist durch zwei einander gegenüberliegend angeordnete Verjüngungen auf eine der Breite des Schlitzes entsprechende Querabmessung abgeflacht. Es ist deshalb möglich, den Gewindezapfen im Bereich des Schlitzes quer durch diesen in die Gewindebohrung einzustecken. Durch ein weiteres Einschrauben kommen das vordere Ende des abgeflachten Gewindezapfens mit der tiefergelegenen Gewindebohrung und der vordere runde Bereich im Fußbereich des Gewindezapfens mit dem vorderen geschlitzten Abschnitt der Gewindebohrung in Gewindeeingriff. Bei dieser bekannten Ausgestaltung bedarf es an beiden Verbindungsteilen einer besonderen Formgebung (Schlitz, Verjüngung), wodurch nicht nur ein mechanischer Mehraufwand, sondern auch ein verminderter Gewindeeingriff gegeben ist. Außerdem können die beiden Teile nur in einer besonderen Stellung zueinander zusammengesteckt werden, nämlich in einer Stellung, in der der verjüngte Abschnitt des Gewindezapfens in den Schlitz paßt. Hierzu bedarf es einer besonderen Aufmerksamkeit und Handhabung der Bedienungsperson, um diese besondere Stellung der Teile relativ zueinander zu gewährleisten.

Aus der JP 10-61642 A sind zwei Schraub verbindungsteile zu entnehmen, von denen das eine Teil ein Gewindeloch mit mehreren segmentförmigen Locherweiterungen ohne Gewinde aufweist und das andere Teil einen Gewindezapfen mit mehreren entsprechend segmentförmigen gewindefreien Kernabschnitten aufweist. Hierdurch ist der Gewindebolzen in einer Drehstellung, in der seine Gewindesegmente mit den segmentförmigen Locherweiterungen übereinstimmen, in das Gewindeloch axial einsteckbar. Durch relatives Drehen der Teile geraten sie in Gewindeeingriff, wobei sie an einem zwischen ihnen wirksamen Anschlag verschraubbar sind, der durch das die Gewindebohrung aufweisende Stirnende des einen Teils und eine ihm zugewandte Ringschulter im Fußbereich des Gewindezapfens gebildet ist. Auch bei dieser bekannten Ausgestaltung ist ein großer Herstellungsaufwand an beiden Teilen erforderlich.

Nachteilig ist bei den bekannten Schraubverbindungen, daß es eines beträchtlichen Handhabungsaufwandes bedarf, um die beiden Teile miteinander zu verschrauben. Dies ist zum einen dadurch bedingt, daß zunächst die beiden Teile in eine relative Drehpositionsstellung gebracht werden müssen, in der der Gewindeeingriff beginnen kann, und dann müssen die beiden Teile relativ zueinander verdreht und miteinander verschraubt werden, bis die erforderlich Gewindeeingrifflänge vorliegt. Dies ist handhabungs- und zeitaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Teile einer Schraub Verbindung der vorliegenden Art so auszugestalten, daß die beiden Teile mit einem geringen Handhabungsaufwand in Gewindeeingriff miteinander gebracht werden können.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 oder 3 oder 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Bei der erfϊndungsgemäßen Lösung nach Anspruch 1 weist die Gewindebohrung eine quer versetzte Locherweiterung auf, die in ihrer Querschnittsgröße so groß bemessen ist, daß der im Querschnitt runde oder nahezu runde Gewindezapfen mit seinem Vollgewinde darin in einer entsprechend quer versetzten Position axial einsteckbar ist. Dabei erstreckt sich die Locherweiterung in Umfangsrichtung etwa um 180° soweit, daß in den quer zum Versatz vorhandenen Übergängen zwischen der Locherweiterung und dem Restgewinde der Gewindebohrung der Gewindezapfen zwischen seiner quer versetzten Einsteckposition und einer in die verbleibenden Gewinderillen der Gewindebohrung einfassenden Position bewegbar ist. Hierdurch kann der Gewindezapfen seitlich versetzt über ein Großteil der Länge der Gewindebohrung in das Restgewinde der Gewindebohrung eingesteckt werden, ohne daß im Bereich dieser Länge eine Schraubbewegung ausgeführt werden muß. Eine Schraubbewegung braucht lediglich beim Einschrauben des Gewindezapfens in den übrigen Längsabschnitt der Gewindebohrung ausgeführt zu werden. Da diese Einschraubbewegung kürzer bemessen werden kann als die Länge der Gewindebohrung insgesamt, wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eine Schnellschlußverbindung geschaffen, bei der die Teile mit einem wesentlich geringeren Handhabungsaufwand und Zeitaufwand verschraubt und wieder gelöst werden können.

Die gleichen Vorteile lassen sich auch mit der Ausgestaltung nach Anspruch 3 erreichen, bei der anstelle einer Locherweiterung der Gewindebohrung eine Querschnittsverjüngung am Gewindezapfen vorgesehen ist, die sich an seinem freien Ende auslaufend über einen Teil seiner Länge erstreckt und radial und in Umfangsrichtung so groß bemessen ist, daß der Gewindezapfen auf dem Teil seiner Länge in das Kernloch der Gewindebohrung einsteckbar und dann quer mit seinen verbleibenden Gewinderillen in die Gewinderillen der Gewindebohrung bewegbar ist. Auch bei dieser Ausgestaltung kann der Gewindezapfen über einen Großteil seiner Länge in die Gewindebohrung eingesteckt werden, wobei nur im Bereich der übrigen Länge des Gewindezapfens eine Schraubbewegung auszuführen ist. Bei den erfindungsgemäßen Ausgestaltungen kann der Versatz kleiner oder größer bemessen sein als die radiale Gewindetiefe.

Im eingeschraubten Zustand steht der Gewindezapfen auf einem Teil seiner Länge auf seinem gesamten Umfang und im übrigen segmentförmig mit dem Gewinde der Gewindebohrung in Eingriff, wodurch bei verringerter Schraublänge ein hinreichend langer Gewindeeingriff erreicht wird.

Bei allen erfindungsgemäßen Ausgestaltungen können die Teile in jeder beliebigen Drehstellung zueinander zusammengesteckt werden. Dies ist dadurch gewährleistet, daß zum einen der Gewindezapfen rund oder nahezu rund ist bzw. ein Vollgewinde aufweist und die Locherweiterung so groß bemessen ist, daß der Gewindezapfen mit seiner runden oder nahezu runden Form bzw. mit seinem Vollgewinde darin mit Bewegungsspiel einsteckbar ist. Hierdurch wird das Zusammenstecken wesentlich vereinfacht, und die Bedienungsperson kann ihre Aufmerksamkeit auf andere Dinge richten.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung nach dem unabhängigen Anspruch 14 wird ebenfalls eine verkürzte Schraublänge dadurch erreicht, daß der Gewindezapfen über einen Teil seiner Gewindelänge in ein der Gewindebohrung vorgeordnetes Steckloch einsteckbar ist. Hierbei wird der Gewindezapfen oder auch ein weiterer zylindrischer Abschnitt des den Gewindezapfen aufweisenden Teils durch die vorzugsweise vorgesehene schließende Aufnahme oder einen Schraubanschlag in dem Steckloch so stabilisiert, daß eine kürzere Eingriffslänge des Gewindezapfens ausreicht, um eine hinreichend stabile Verschraubung zu erreichen. Es werden also auch bei dieser Ausgestaltung eine Schnellschlußverbindung und ein verringerter Schraub- und Zeitaufwand erreicht. Beim Vorhandensein einer Locherweiterung ist es vorteilhaft, die durch radiale oder kegelförmige Schulterflächen gebildeten Anschlagflächen so groß auszubilden, daß zum einen die Locherweiterung stirnseitig in der zugehörigen Schulterfläche ausmündet und zum anderen die Schulterfläche am gegenüberliegenden Teil die Locherweiterung in der Anschlagstellung abdeckt und somit vor dem Eintritt von Verunreinigungen verschließt. Hierdurch werden die Hygiene verbessert und die Reinigung bzw. Desinfektion oder Sterilisation vereinfacht.

Es ist bei allen erfindungsgemäßen Ausgestaltungen im weiteren vorteilhaft, einen Anschlag für die Schraubverbindung vorzusehen, an dem die beiden Teile durch Verschrauben miteinander verschraubbar sind. Ein solcher Anschlag kann im Grundbereich der Gewindebohrung oder im Fußbereich des Gewindezapfens vorgesehen sein. Im letzteren Fall wird ein wenigstens teilweiser, vorzugsweise auf den gesamten Umfang vorhandener Verschluß der Gewindebohrung erreicht.

Beim Vorhandensein des Anschlags im Fußbereich des Gewindezapfens oder in einem Abstand vom freien Ende des Gewindezapfens wird ein mechanischer Eingriff mit einer verhältnismäßig großen axialen Abstützlänge erreicht, wodurch die Schraubverbindung stabilisiert wird, auch gegen Kippbelastungen.

Als Anschlagflächen eigenen sich vorzüglich kegelabschnittförmige Innen- und Außenflächen. Im Rahmen der Erfindung können jedoch auch radiale Anschlagflächen vorgesehen sein. Beide Möglichkeiten gelten sowohl dann, wenn im verschraubten Zustand der Anschlag im Grundbereich der Gewindebohrung oder im Fußbereich des Gewindezapfens angeordnet ist.

Nachfolgend werden die Erfindung und weitere durch sie erzielbare Vorteile anhand von bevorzugten Ausgestaltungen und vereinfachten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen.

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schraubverbindung im axialen Schnitt, die an einem medizinischen Instrument realisiert ist, das in der Seitenansicht dargestellt ist;

Fig. 2 die Schraub Verbindung in einer sogenannten Explosionsdarstellung seiner Teile;

Fig. 3 den Querschnitt III-III in Fig. 2;

Fig. 4 die Schraubverbindung in abgewandelter Ausgestaltung in Explosionsdarstellung ihrer Teile;

Fig. 5 die Schraubverbindung in weiter abgewandelter Ausgestaltung in Explosionsdarstellung ihrer Teile;

Fig. 6 den Querschnitt VI- VI in Fig. 5;

Fig. 7 einen Handstückschaft des Instrumentes mit einem Schraubverbindungsteil in abgewandelter Ausgestaltung im axialen Schnitt.

Das in Fig. 1 allgemein mit 1 bezeichnete Instrument kann zur Behandlung oder Bearbeitung des menschlichen oder tierischen Körpers oder künstlichen Teilen davon oder von Modellen eingesetzt werden. Es eignet sich somit für eine medizinische Praxis oder ein medizinisches Labor und insbesondere für Zahn- und Kieferbearbeitungen. Die Hauptelemente des Instruments 1 sind ein längliches bzw. stabförmiges Handstück 2, in dessen vorderem Endbereich ein Handstückschaft 3 gelagert ist und gegebenenfalls davon absteht, in dessen freien Endbereich eine Haltevorrichtung 4 angeordnet ist, in der ein Werkzeug 5 mit einem Werkzeugschaft 5a und einem daran befestigten Werkzeugkörper 5b lösbar gehalten ist, ein Vibrationsantrieb 6 für den Handstückschaft 3, der im Handstück 2 angeordnet ist, und vorzugsweise auch eine elektronische Steuereinrichtung zur Vergrößerung oder Verringerung der Antriebsleistung, wobei die Steuereinrichtung im Instrument 1 bzw. Handstück 2 oder auch entfernt davon, z.B. an einem nicht dargestellten Steuergerät oder einem Fußschalter, angeordnet sein kann. Vorzugsweise ist zur Einstellung der gewünschten Antriebsleistung ein allgemein mit 8 bezeichnetes Einsteilglied vorgesehen, das bei der vorliegenden Ausgestaltung an der Mantelfläche des Handstücks 2 angeordnet ist und dort verschiebbar gelagert ist, jedoch auch vom Handstück 2 oder Instrument 1 entfernt angeordnet sein kann. Das Handstück 2 kann sich gerade erstrecken oder es kann ein sogenanntes Winkelstück mit einer abgewinkelten Griffhülse sein.

Es ist vorteilhaft, eine interne oder externe Behandlungsmediumzuführung mit einer Zuführungsleitung 7 vorzusehen, die am vorderen Ende des Handstücks 2 enden kann oder sich auch wenigstens teilweise durch das Werkzeug 5 erstrecken kann.

Das Instrument 1 ist durch eine andeutungsweise dargestellte flexible Versorgungsleitung 9 mit einem flexiblen Versorgungsschlauch mit dem Steuergerät verbunden, wobei in oder an der Versorgungsleitung 9 eine oder mehrere Medienleitungen 7 zur Versorgung des Instruments 1 mit Energie- und Behandlungsund/oder Bearbeitungsmedien verlaufen.

Bei der vorliegenden Ausgestaltung besteht das Instrument 1 aus dem ein vorderes Instrumententeil bildenden Handstück 2 und einem ein hinteres Instrumententeil bildendes Anschlußstück 11, das an seinem hinteren Ende mit der flexiblen Versorgungsleitung 9 verbunden ist und durch eine Schnellschlußkupplung 12, insbesondere eine Steck- oder Schraubkupplung, mit dem Handstück 2 lösbar verbunden ist. Bei der Schnellschlußkupplung 12 handelt es sich vorzugsweise um eine solche, die im gekuppelten Zustand ein Drehen des Handstücks 2 um seine Längsmittelachse 2a und dabei den Durchgang des oder der vorhandenen Medien gewährleistet. Bei der vorliegenden Ausgestaltung ist eine Steckkupplung mit einem zylindrischen oder stufenzylindrischen Kupplungszapfen 12a und eine ihn drehbar aufnehmende Kupplungsausnehmung 12b vorgesehen, wobei beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der Kupplungszapfen 12a vom Anschlußstück 11 nach vorne absteht und die Kupplungsausnehmung 12b nach hinten aus dem Handstück 2 ausmündet. Durch eine an sich bekannte lösbare, insbesondere durch eine überdrückbare, Verrastungsvorrichtung gebildete Sicherungs Vorrichtung 14 ist im gekuppelten Zustand ein unbeabsichtigtes Lösen der Steckkupplung verhindert. Für einen Trennvorgang läßt sich die mit einem elastisch vorgespannten Sicherungselement wirksame Sicherungsvorrichtung 14 handhabungsfreundlich manuell Überdrücken und lösen.

Die Medienleitung 7 kann die Schnellschlußkupplung 12 abgedichtet axial oder Z- förmig durchsetzen, wie es in Fig. 1 vereinfacht dargestellt ist.

Der Handstückschaft 3 ist im Handstück 2 allseitig elastisch schwingbar gelagert. Hierzu können elastisch nachgiebige bzw. komprimierbare Lagerteile 15, 16, z.B. Lagerringe, dienen, von denen zwei oder mehrere in einem axialen Abstand voneinander angeordnet und andeutungsweise dargestellt sind. Aufgrund der elastisch nachgiebigen Lagerung wird der Handstückschaft 3 durch die Elastizität der Lagerteile 15, 16 im Ruhezustand in eine Vibrations-Mittelstellung zurückgestellt. Der Schwingungserzeuger bzw. Vibrationsantrieb 6 erzeugt hochfrequente kurzhubige Schwingungen im Sinne einer Vibration mit einer vorzugsweise im Schall- oder Ultraschallbereich liegenden Frequenz, wobei die Schwingungen bzw. Amplituden z.B. quer und/oder längs des Handstückschaftes 3 linear gerichtet sein können oder ellipsen- oder kreisförmig umlaufend sein können und zwar jeweils in einer Ebene oder ihre Richtung wechselnd räumlich umlaufend sein können. Umlaufende Schwingungen haben sich als vorteilhaft erwiesen. Aufgrund der radialen und axialen elastisch nachgiebigen Lagerung des Handstückschaftes 3 stellen sich im Funktionsbetrieb räumliche Schwingungen ein, so daß das Werkzeug 5 in allen Richtungen abrasiv wirksam ist.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Vibrationsantrieb eine Frequenz von etwa 4 kHz bis 8 kHz, vorzugsweise etwa 6 kHz, auf, wobei sich im Bereich des Werkzeugs 5 eine Amplitude der vorzugsweise räumlichen Schwingungen von etwa 0,05 mm bis 0,2 mm, insbesondere etwa 0,1 mm, ergibt. Dabei kann die Steuereinrichtung so ausgebildet sein, die sie eine Einstellung der Schwingungsleistung im vorgenannten Bereich oder auch eine Einstellung über diesen Bereich hinaus ermöglicht, so daß gegebenenfalls auch beträchtlich größere Amplituden einstellbar sein können.

Das erfindungsgemäße Instrument 1 eignet sich deshalb besonders gut für unterschiedliche Werkzeuge 5, die als Werkzeug-Sortiment zugeordnet sein können und sich aufgrund unterschiedlicher Form und/oder Größe und/oder Zweckbestimmung voneinander unterscheiden.

Die Haltevorrichtung 4 ist der instrumentseitige Teil einer Schraubverbindung 17 mit einem äußeren zylindrischen Verbindungsteil 17a, das in seinem Endbereich eine

Gewindebohrung 18 mit der Länge L aufweist, und einem inneren Verbindungsteil 17b, das einen Gewindezapfen 19 aufweist, der in die Gewindebohrung 18 einschraubbar ist, gebildet. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das äußere Verbindungsteil 17a durch den Handstückschaft 3 gebildet und das innere Verbindungsteil 17b ist durch den Gewindezapfen 19 gebildet, der das hintere freie Ende des Werkzeugs 5 ist. Das

Werkzeug 5 weist ein Drehangriffselement 21 auf, hier in Form eines Sechskants mit Schlüsselflächen, mit dem die Schraubverbindung 17 gegen einen Anschlag 22 verschraubt und somit verspannt werden kann. Der Anschlag 22 ist durch eine kegelabschnittförmige, nach vorne divergent ausgebildete Schulterfläche 23 am vorderen Ende des Gewindezapfens 19 und eine passend konusförmige innere

Schulterfläche 24 am Rand der Gewindebohrung 18 bzw. des Verbindungsteils 17a gebildet. Die äußere Schulterfläche 23 ist die hintere Begrenzung einer das Drehangriffselement 21 aufweisenden Verdickung, von der sich der Werkzeugschaft 5a gerade, winkelförmig oder S-förmig gebogen nach vorne erstreckt. Insoweit ist die Ausgestaltung der Schraubverbindung 17 vorbekannt und somit Stand der Technik, wie es Fig. 1 zeigt. Der Kegelwinkel W der Schulterflächen 23, 24 beträgt etwa 30 bis 60° oder 45 bis 60°.

Hiervon unterscheiden sich die erfindungsgemäßen Ausgestaltungen folgendermaßen.

Beim Ausfuhrungsbeispiel nach Fig. 2 und 3, bei dem gleiche oder vergleichbare Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist die Länge der Gewindebohrung mit Ll bezeichnet. Dabei ist im Eingangsbereich der Gewindebohrung 18 ein Steckloch 25 mit der Länge L2 axparallel angeordnet, dessen Innendurchmesser Dl an den Außendurchmesser D des Gewindezapfens 19 unter Berücksichtigung eines

Bewegungsspiels angepaßt ist und eine einseitige Locherweitereung 20 bildet. Das vorzugsweise durch eine Bohrung gebildete Steckloch 25 ist um das Maß v bezüglich der Längsmittelachse 2a radial versetzt, und zwar vorzugsweise um ein etwa der radialen Gewinderillentiefe t entsprechendes Maß, so daß die Innenmantelfläche 25a des Stecklochs 25 in Höhe der Gewindespitzen des Innengewindes 26 der Gewindebohrung 18 verläuft. Die Locherweiterung 20 hat eine mondsichelförmige Querschnittsform. Im Unterschied dazu sind in Fig. 3 der Gewindeaußendurchmesser der Gewindebohrung 18 mit D2 und der Gewindekerndurchmesser mit D3 bezeichnet. Der Außendurchmesser des Verbindungsteils 17a ist so groß bemessen, daß die Locherweiterung 20 vom benachbarten seitlichen Wandabschnitt des hülsenförmigen Körperteils des Verbindungsteils 17a seitlich überdeckt ist und die Schulterfläche 24 wenigstens teilweise auch im Bereich der stirnseitigen Locherweiterung 20 vorhanden ist. Hierdurch mündet die Locherweiterung 20 stirnseitig innerhalb der Schulterfläche 24 aus, und die ringförmige Schulterfläche 23 ist so groß bemessen, daß die Locherweiterung 20 in der verschraubten Anschlagstellung von der Schulterfläche 23 abgedeckt und verschlossen wird. Es können deshalb keine Verunreinigungen und/oder Krankheitserreger in die Locherweiterung 20 gelangen. Hierdurch werden die Hygiene verbessert und die Reinigung, Desinfektion und/oder Sterilisation vereinfacht.

Die Länge L2 des Stecklochs 25 ist kleiner bemessen, als die Länge L3, mit der der Gewindezapfen 19 bzw. das Werkzeug 5 maximal in die Gewindebohrung 18 hineinragt, wenn es sich am Anschlag 22 befindet. Hieraus ergibt sich, daß der Gewindezapfen 19 mit nur einem Teil seiner Länge L4 in den Längsabschnitt L5 der Gewindebohrung 18 hineinragt, der hinter dem Steckloch 25 liegt und mit seinem Innengewinde 26 auf den gesamten Umfangsbereich vorhanden ist.

Die Größe der Anfasung bzw. der inneren Ringschulterfläche 24 am äußeren Verbindungsteil 17a ist so groß bemessen, daß sie trotz des Versatzes v auch im maximal versetzten Bereich des Umfangsrandes des Stecklochs 25 vorhanden ist, wobei jedoch die dort mit 24a bezeichnete innere Ringschulterfläche eine aufgrund des Versatzes v bedingte geringere Breite aufweist. Die Breite der inneren Ringschulterfläche 24 kann jedoch auch so kurz bemessen sein, daß im Bereich 24a keine innere Ringschulterfläche vorhanden ist, weil die zu beiden Seiten vorhandenen Ringschulterflächenenden im Bereich 24a aufeinanderzu auslaufen.

Die soweit beschriebene erfindungsgemäße Ausgestaltung bildet eine Schnellschlußverbindung 27, die ein schnelles und handhabungsfreundliches Verschrauben der Verbindungsteile 17a, 17b ermöglicht. Zum Verschrauben der Verbindungsteile 17a, 17b wird das innere Verbindungsteil 17b mit dem

Gewindezapfen 19 in die allgemein mit 28 bezeichnete Öffnung des Stecklochs 25 gesteckt. Der Gewindezapfen 19 wird bis zur zwischen dem Steckloch 25 und dem inneren Abschnitt 18a bzw. L5 der Gewindebohrung 18 vorhandenen, hier mondsichelförmigen, Ringschulterfläche 29, die vorzugsweise durch eine nach innen konvergente Hohlkegelfläche gebildet ist, eingeschoben. Sofern der Gewindezapfen 19 in dieser Position nicht bereits aufgrund des Vorhandenseins der hohlkegelförmigen Ringschulterfläche 29 und/oder einer Randfase 31 am freien Ende des Gewindezapfens 19 selbsttätig seitlich so verschoben wird, daß sein Außengewinde 32 in Eingriff mit dem im Längsabschnitt L2 vorhandenen Innengewinde 26 gelangt, wird der Gewindezapfen manuell seitlich so verschoben, daß das Außengewinde 32 und das Innengewinde 26 in Eingriff gelangen. Dann bedarf es nur noch einer Schraubbewegung, bei der sich das Außengewinde 32 in das im Längsabschnitt L5 vorhandene Innengewinde 26 soweit einschraubt, bis die Ringschulterflächen 23, 24 gegeneinander stoßen und die Verbindungsteile 17a, 17b am Anschlag 22 miteinander verspannt werden können. Aufgrund der seitlichen Abstützung an den Ringschulterflächen 23, 24, woraus sich ein beträchtlich großes Widerstandsmoment ergibt, bedarf es im Längsbereich 18a bzw. L5 der Gewindebohrung 18 keines tiefen Eingriffs des Gewindes. Es reicht aus, wenn z. B. eine bis drei Gewindewendeln in Eingriff sind, was handhabungsfreundlich und schnell durchführbar ist. Wesentlich ist deshalb, daß der mit L3 bezeichnete Längsabschnitt des Werkzeugs 5 etwas größer bemessen ist, als die Länge L2 des Stecklochs 25, so daß durch weiteres Einschrauben der Gewindeeingriff erfolgen kann. Das im Längsbereich L2 nur einseitig vorhandene Innengewinde 26 trägt dabei zur Stabilisierung des Gewindeeingriffs bei. Im verschraubten Zustand ist die Öffnung 28 durch das Verbindungsteil 17b verschlossen.

Das Lösen der Schraubverbindung 17 erfolgt ebenfalls handhabungsfreundlich und schnell, nämlich dadurch, daß nur der im Längsbereich L5 vorhandene Gewindeeingriff durch Ausschrauben gelöst zu werden braucht. Dann kann der Gewindezapfen 19 im Steckloch 25 seitlich versetzt und herausgezogen werden.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4, bei dem gleiche oder vergleichbare Teile mit vergleichbaren Bezugszeichen versehen sind, unterscheidet sich vom vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel dadurch, daß das Steckloch 25 vorzugsweise nicht seitlich versetzt, sondern koaxial zum Gewindeloch 18 angeordnet ist, wobei im Längsbereich L2, der kürzer bemessen ist als die Länge L3, das Innengewinde 26 entfallt und nur im Längsbereich L5 vorhanden ist. Bei dieser Ausgestaltung wird der Gewindezapfen 19 koaxial in das Steckloch 25 bis zur Ringschulterfläche 29 eingesteckt, die auch hier vorzugsweise durch eine nach innen konvergente Hohlkegelfläche gebildet wird. Dann bedarf es ebenfalls lediglich einer kurzen Schraubbewegung, um die Schraub _Verbindung 17 herzustellen. Das Lösen der Schraubverbindung 17 erfolgt in umgekehrter Weise ebenfalls handhabungsfreundlich und schnell. Bei dieser Ausgestaltung kann der Gewindezapfen 19 dann, wenn er schließend in das Steckloch 25 paßt, auf seiner gesamten Länge eine seitliche Abstützung an der Innenmantelfläche des Stecklochs 25 finden. Eine solche seitliche Anlage muß jedoch nicht sein, denn die

Ringschulterflächen 23, 24 gewährleisten auch dann eine ausreichende seitliche Anlage und Abstützung, wenn zwischen dem Außengewinde 32 des Gewindezapfens 19 und der Innenmantelfäche des Stecklochs 25 ein radialer Abstand vorhanden ist. Bei den vorbeschriebenen Ausfuhrungsbeispielen ist der Eingangsbereich L2 der Gewindebohrung 18 quer erweitert. Im Gegensatz dazu ist beim Ausfuhrungsbeispiel nach Fig. 5 und 6, bei dem gleiche oder vergleichbare Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ein freier Endbereich L6 des Gewindezapfens 19 einseitig so verjüngt, daß der Gewindezapfen 19 über einen Teil seiner Länge in das Gewindeloch 18 einsteckbar ist und deshalb nur im Bereich seines übrigen Längsabschnitts L7 eingeschraubt zu werden braucht. Die Verjüngung 33 ist so groß bemessen bzw. geformt, daß bei einer seitlichen Verlagerung des Gewindezapfens 19 im Steckloch 25 zur verjüngten Seite hin das Gewinde an der gegenüberliegenden Seite außer Eingriff kommt. Deshalb ist die radiale Abmessung tl der Verjüngung 33 gleich oder etwas größer als die doppelte Gewindetiefe t bemessen. Dabei erstreckt sich die Verjüngung 33 über einen Winkelbereich wl von wenigstens etwa 18o° oder mehr, wobei sie mit sekantialen Flächen 33a auslaufen kann, wie es Fig. 6 zeigt. Der Übergang der Verjüngung 33 zum übrigen Längsabschnitt L7 des Gewindezapfens 19 ist vorzugsweise durch eine kegelförmige Stufenfläche 34 gebildet. Der spitze Winkel, den die

Stufenfläche 34 mit der Längsmittelachse 7 einschließt, ist vorzugsweise etwa gleich groß oder größer, als der spitze Winkel, den die Flanken des Innengewindes mit der Längsmittelachse einschließen. Hierdurch gleitet der Gewindezapfen 19 beim Einstecken störungsfrei in seine koaxiale Gewindeeingriffsposition, und es wird das Einführen des Gewindezapfens 19 erleichtert, wobei er aufgrund der Schräg- bzw. Stufenfläche 34 selbttätig seitlich verdrängt und mit dem der Verjüngung 33 gegenüberliegenden Abschnitt seines Außengewindes 32 in Eingriff mit dem Innengewinde 26 der Gewindebohrung 18 gelangt. Wenn dies passiert ist, bedarf es lediglich einer kurzen axialen Schraubbewegung, um die Schraubverbindung 7 herbeizuführen, wobei auch hier aus Stabilitätsgründen nur etwa ein oder mehrere Gewindegänge ausreichen, um eine stabile Schraubverbindung zu gewährleisten. Deshalb läßt sich auch die Schraubverbindung 17 der Ausgestaltung nach Fig. 5 und 6 im Sinne einer Schnellschlußverbindung 27 schnell und handhabungsfreundlich verbinden und wahlweise wieder lösen.

Es ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 möglich, den Anschlag 22 durch die im freien Randbereich des Gewindezapfens 19 und im Grundbereich der Gewindebohrung 18 angeordneten Schulterflächen 31 , 39 zu bilden, die vorzugsweise kegelabschnittförmig ausgebildet sind, siehe Fig. 5.

Bei der Ausgestaltung nach Fig. 5 und 6 ist der verjüngte Längsabschnitt L6 etwas kürzer bemessen als die Länge Ll der Gewindebohrung 18, so daß ein oder mehrere Gewindegänge im Längsabschnitt L7 für die axiale Verspannung am Anschlag 22 der kegelförmigen Schulterflächen 29, 31 und/oder der Schulterflächen 23, 24 (in Fig. 5 nicht dargestellt) zur Verfügung stehen.

Im Rahmen der Erfindung ist es bei allen Ausführungsbeispielen möglich, den Anschlag 22 durch radiale Ringschulterflächen 23a, 24b am äußeren und inneren Verbindungsteil 17a, 17b zu bilden, wie es Fig. 5 zeigt.

Im übrigen kann bei allen Ausführungsbeispielen am freien Ende des Gewindezapfens 19 ein verjüngter zylindrischer Ansatz 35 angeordnet sein, der in der verschraubten Stellung in eine entsprechend groß bemessene Bohrung 36 im äußeren Verbindungsteil 17a einfaßt, wie es Fig. 5 zeigt.

Vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 7, bei dem gleiche oder vergleichbare Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3 dadurch, daß die durch die Schulterfläche 24 gebildete Stufe zwischen dem Auslauf der Schulterfläche 24 und den Gewindespitzen zweistufig ausgebildet ist. Dies wird durch eine zweite, konzentrische Locherweiterung 42 erreicht, die sich axial vom etwa mittleren Bereich der konischen Schulterfläche 24 nach innen erstreckt und beim vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel hohlzylinderförmig ausgebildet ist. Die Tiefe t2 der Locherweiterung 42 ist vorzugsweise etwa gleich oder geringfügig größer bemessen, als die Rillentiefe des Innengewindes. Hierdurch beginnt das Innengewinde erst am inneren Ende der zweiten Locherweiterung 42. Die axiale Länge der Locherweiterung 42 entspricht etwa dem halben Durchmesser der Gewindebohrung 18. Wegen der ersten Locherweiterung 20 läuft die zweite Locherweiterung 42 an der vorhandenen Innenwandung bei 43 aus. Aufgrund des

Vorhandenseins der zweiten Locherweiterung 42 ergeben sich beim Zusammenstecken mit dem Gewindezapfen 19 dann, wenn dieser auf den Rand der Öffnung 28 trifft, zwei kleinere Stufen 44a, 44b, in deren Bereich der Gewindezapfen 19 radial nach innen versetzt wird. Hierdurch wird die selbsttätige Einführung des Gewindezapfens 19 in die Öffnung 28 verbessert und zwar auch dann, wenn die Fase 31 am vorderen Ende des Gewindezapfens 19 von geringerer radialer Abmessung ist.

Wie Fig. 7 im weiteren zeigt, handelt es sich beim Handstückschaft 3 um eine im wesentliche zylindrische Hülse 45, die in ihrem vorderen Endbereich, in dem sich die Gewindebohrung 18 befindet, nach innen verdickt und stabilisiert ist, so daß die Dicke der Wandung an ihrem vorderen Endbereich größer ist, als in ihrem übrigen hinteren Endbereich. Im mittleren Bereich weist die Hülse 45 schräg bzw. sekantiale Durchgangslöcher 46 vorzugweise in zwei Querreihen auf, die Elemente eines pneumatischen Schwingantriebs sind mit dem im Funktionsbetrieb des Handstücks 2 die Schwingungen erzeugt werden. Ein weiteres Element des Vibrationsantriebs 6 ist eine in Fig. 7 andeutungsweise dargestellte dünne Vibrationshülse 47, deren Innendurchmesser etwas größer bemessen ist, als der Außendurchmesser der Hülse 45, und die die auf dem Umfang verteilt angeordneten Durchgangslöcher 46 außenseitig überdeckt. Zur axialen Begrenzung der Vibrationshülse 47 sind ihren beiden Stirnenden jeweils im axialen Abstand angedeutete Sicherungsringe 48 zugeordnet, die in Ringnuten 49 der Hülse 45 sitzen und dadurch selbst axial positioniert sind. Bei den Sicherungsringen 48 kann es sich um Ringe runden Querschnitts aus elastischem Material, z.B. Gummi oder Kunststoff handeln, z.B. sogenannte O-Ringe.

Im hinteren Endbereich der Hülse 45 sind einander diametral gegenüberliegend zwei sich radial nach außen erstreckende zylindrische Zapfen 51 vorzugweise einteilig angeformt, die in Verbindung mit darauf sitzenden Dämpfungsringen 52 aus elastischem Material, z.B. Gummi- oder Kunststoffringe, der Sicherung der Hülse 45 im Handstück 2 in axialer Richtung und in Umfangsrichtung dienen.

Claims

Ansprüche

1. Durch eine Schraubverbindung (17) miteinander zu verbindende Teile (17a, 17b), von denen eines eine Gewindebohrung (18) und das andere einen Gewindezapfen (19) aufweist, wobei die Gewindebohrung (18) auf einem eingangsseitig auslaufenden Teil (L2) ihrer Länge (Ll) eine quer versetzte Locherweiterung (20) aufweist, in die der Gewindezapfen (19) axial einsteckbar ist, wobei der Gewindezapfen (19) zwischen dieser quer versetzten Einsteckposition und einer bezüglich der Gewindebohrung (18) koaxialen und in die verbleibenden Gewinderillen der Gewindebohrung (18) einfassenden Position quer bewegbar ist, und wobei die Teile (17a, 17b) gegen einen zwischen ihnen wirksamen Anschlag (22) schraubbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindezapfen (19) ein Vollgewinde aufweist.

2. Durch eine Schraubverbindung miteinander zu verbindende Teile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Locherweiterung (20) durch einen Wandabschnitt (25a) des einen Teils (17a) seitlich abgedeckt ist.

3. Durch eine Schraubverbindung (17) miteinander zu verbindende Teile (17a, 17b), von denen eines eine Gewindebohrung (18) und das andere einen Gewindezapfen (19) aufweist, wobei der Gewindezapfen (19) auf einem an seinem freien Ende auslaufenden Teil (L6) seiner Länge (L4) eine seitliche Verjüngung (33) aufweist, und wobei die Teile (17a, 17b) gegen einen zwischen ihnen wirksamen Anschlag (22) schraubbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verjüngung (33) radial und in Umfangsrichtung so groß bemessen ist, daß der

Gewindezapfen (19) auf dem Teil (L6) seiner Länge (L4) in das Kernloch (D3) der Gewindebohrung (18) einsteckbar und dann mit seinen verbleibenden Gewinderillen quer in die Gewinderillen der Gewindebohrung (18) bewegbar ist.

4. Durch eine Schraubverbindung miteinander zu verbindende Teile (17a, 17b) dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindezapfen (19) in seinem bezüglich der Verjüngung (33) übrigen Bereich ein Vollgewinde aufweist.

5. Durch eine Schraubverbindung miteinander zu verbindende Teile nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (22) durch das die Gewindebohrung (18) aufweisende Stirnende des einen Teils (17a) und eine ihm zugewandte Ringschulter (23) im Fußbereich des Gewindezapfens (19) gebildet ist.

6. Durch eine Schraubverbindung miteinander zu verbindende Teile nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Anschlagstellung der Teile (17a, 17b) die Ringschulter (23) die stirnseitige Öffnung der Locherweiterung (20) abdeckt.

7. Durch eine Schraubverbindung miteinander zu verbindende Teile nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Locherweiterung (20) eine kreisförmige Querschnittsfläche aufweist.

8. Durch eine Schraubverbindung miteinander zu verbindende Teile nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der quer gerichtete Versatz (v) der Locherweiterung (20) der Tiefe (t) der Gewinderillen entspricht oder größer ist.

9. Durch eine Schraubverbindung miteinander zu verbindende Teile nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Übergang zwischen der Locherweiterung (20) und dem übrigen Abschnitt (L5) der Gewindebohrung (18) und/oder am freien Ende des Gewindezapfens (19) jeweils eine in der Einschraubrichtung kovergente Fläche (29, 31), insbesondere eine kegelförmige Fläche, vorhanden ist.

10. Durch eine Schraubverbindung miteinander zu verbindende Teile nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Abmessung (tl) der Verjüngung (33) der Tiefe (t) der Gewinderillen entspricht oder größer ist.

11. Durch eine Schraubverbindung miteinander zu verbindende Teile nach Anspruch 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Rand der Gewindebohrung (18) und/oder am Übergang zwischen der Verjüngung (33) und dem übrigen Abschnitt (L7) des Gewindezapfens (19) eine in der Einschraubrichtung konvergente Fläche (24, 34), insbesondere eine kegelförmige Fläche vorgesehen ist.

12. Durch eine Schraubverbindung miteinander zu verbindende Teile nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (L4) des Gewindezapfens (19) größer bemessen ist als die Länge (L2) der Locherweiterung (20), insbesondere um die axiale Abmessung von einer oder mehreren Gewinderillen größer bemessen ist.

13. Durch eine Schraubverbindung miteinander zu verbindende Teile nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (L4) des Gewindezapfens (19) größer bemessen ist als die Länge (L6) der Verjüngung (33), insbesondere um die axiale Abmessung von einer oder mehreren Gewinderillen größer bemessen ist.

14. Durch eine Schraubverbindung (17) miteinander zu verbindende Teile (17a, 17b), von denen eines eine Gewindebohrung (18) und das andere einen Gewindezapfen (19) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindebohrung (18) in ihrem Eingangsbereich (L2) durch ein Steckloch (25) erweitert ist, in das der Gewindezapfen (19) einsteckbar ist.

15. Durch eine Schraubverbindung miteinander zu verbindende Teile nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Stecklochs (25) unter Berücksichtigung eines geringen Bewegungsspiels an den Außendurchmesser des Gewindezapfens (19) oder eines zylindrischen Abschnitts am Gewindezapfen (19) angepaßt ist.

16. Durch eine Schraubverbindung miteinander zu verbindende Teile nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß am Übergang zwischen dem Steckloch (25) und dem übrigen Abschnitt (L5) der

Gewindebohrung (18) und/oder am freien Ende des Gewindezapfens (19) eine in der Einschraubrichtung konvergente Fläche (29, 31), insbesondere eine kegelförmige Fläche vorgesehen ist.

17. Durch eine Schraubverbindung miteinander zu verbindende Teile nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubverbindung (17) ein Anschlag (22) im Grundbereich der Gewindebohrung (18) oder im Fußbereich des Gewindezapfens (19) zugeordnet ist.

18. Durch eine Schraubverbmdung miteinander zu verbindende Teile nach einem der

Ansprüche 3 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Abmessung (tl) der Verjüngung (33) der Tiefe (t) der Gewinderillen entspricht oder größer ist.

19. Durch eine Schraubverbindung miteinander zu verbindende Teile nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (22) durch radiale Anschlagflächen (23a, 24b) oder in der Einschraubrichtung konvergente Kegelabschnittflächen (29, 31) an den Teilen (17a, 17b) gebildet ist.

20. Durch eine Schraubverbindung miteinander zu verbindende Teile nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (17a, 17b) Teile eines medizinischen, insbesondere dentalmedizinischen Instruments (1) sind.

21. Durch eine Schraubverbindung miteinander zu verbindende Teile nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Teil (17b) ein Werkzeug und das andere Teil ein Werkzeughalter, insbesondere ein Handstück (2), vorzugsweise ein Schwingschaft (3) eines Handstücks (2), ist.