AT406114B - Abgewinkeltes zahnärztliches handstück - Google Patents

Description

AT 406 114 B

Die Erfindung bezieht sich auf ein abgewinkeltes zahnärztliches Handstück, mit einem Griffhülsenteil, an welchen schräg ein Halsteil angesetzt ist, welcher einen Kopfteil mit rotierendem Spannfutter für ein Werkzeug trägt, wobei der Antrieb des Werkzeuges über eine sich längs des Halsteiles erstreckende Welle vermittelt wird.

Zahnärztliche Winkelstücke weisen häufig einen Luftmotor auf, welcher das angetriebenen Werkzeug umgibt. Um hohe Drehzahlen zu erreichen, muß dabei der Kopf teil des Handstückes relativ groß und schwer gemacht werden. Die schwingungsfreie Lagerung des Werkzeuges ist problematisch.

Alternativ kann der Antrieb des Werkzeuges über eine sich längs des Halsteiles des Werkzeuges erstreckende Welle erfolgen, was eine starre Lagerung des Werkzeuges in einem kleinen Kopfteil erlaubt. Der Antrieb erfolgt hier üblicherweise durch einen in der Griffhülse oder vor dieser angeordneten Elektromotor oder durch einen in der Griffhülse angeordneten Luftmotor (vergleiche AT-B- 382 309).

Nachteilig an den bekannten Antrieben für die im Halsteil angeordnete Welle ist die Notwendigkeit, den Antrieb im Winkelbereich des Handstückes umzulenken. Diese Notwendigkeit entfällt, wenn die Welle über einen Motor angetrieben wird, welcher koaxial zur Welle angeordnet ist.

Vorzugsweise ist der Motor ein Luftmotor, welcher die Welle direkt antreibt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

Ein Winkelstück, wie es im Anspruch 2 angegeben ist, hat die Arbeitsgeometrie eines normalen Bohrer-Winkelstückes.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 wird auf einfache Weise eine Bewegungsumlenkung von der Halsteilachse auf eine hierzu senkrechte Arbeitskopfachse erhalten.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 ist im Hinblick auf eine nochmalige Erhöhung des im Arbeitskopf bereitgestellten Drehmomentes von Vorteil.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 ist im Hinblick auf einen mechanisch besonders einfachen Aufbau des Winkelstückes von Vorteil.

Die Aufteilung des das Turbinenlaufrad aufnehmenden Arbeitsraumes auf zwei Bauteile, wie sie im Anspruch 6 angegeben ist, ist im Hinblick auf einfache Montage und Demontage des Winkelstückes von Vorteil.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 gestattet es, zusätzlich weitere Leitungen für Fluids, Licht und ggf. Strom zwischen dem Griffteil und dem Halsteil zu verlegen, wobei man zugleich weiterhin einen maximalen für die Turbine zur Verfügung stehenden Raum gewährleistet.

Auch die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 8 sind im Hinblick auf kompakten Aufbau des Winkelstückes von Vorteil.

Dabei erhält man mit einer Geometrie der Treibluftzuführung und Rückluftabführung, wie sie im Anspruch 9 angegeben ist, einen besonders guten Wirkungsgrad der Turbine.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 10 gestattet es, Licht zu einem dem Arbeitskopf benachbarten Lichtaustrittsfenster zu führen, ohne hierfür den für die Turbine zur Verfügung stehenden Raum verkleinern zu müssen.

Dabei gestattet die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 11 die Wahl eines Lichtleiters mit großem effektivem Querschnitt, wobei das Faserbündel im Bereich des Knieteiles zu flacher Querschnittsform gelegt wird.

Gemäß Anspruch 12 kann man auch Sprayluft und/oder Spraywasser über das Knieteil zum Arbeitskopf führen, ohne daß der Einbauraum für die Turbine verkleinert wird.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 13 ist im Hinblick auf einen exakten Zusammenbau von Halsteil und Griffteil des Winkelstückes von Vorteil.

Bei einem Winkelstück gemäß Anspruch 14 bilden die Antriebswelle und ein ihr zugeordnetes Wellengehäuse eine Einheit, was das Zusammenbauen und Auseinanderbauen des Winkelstückes erleichtert.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 15 ist im Hinblick auf ein einfaches Entfernen und Wiederanbringen des Arbeitskopfes am Halsteil von Vorteil.

Dabei kann man gemäß der Weiterbildung nach Anspruch 16 durch das Aufschrauben des Arbeitskopfes auf das Wellengehäuse zugleich auch ein Außengehäuse des Halsteiles positionieren und befestigen, welches die Außenform des Halsteiles vorgibt

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen: 2

AT 406 114 B

Figur 1: einen axialen Schnitt durch ein dentales Winkelstück zusammen mit verschiedenen Adapterteilen, über welche die Fluidversorgung und Fluidentsorgung sowie das Zuführen von Licht zum Winkelstück erfolgt;

Figur 2: eine vergrößerte Ansicht des in Figur 1 gezeigten Winkelstückes in einer axialen abgewinkelten Schnittebene dargestellt, welche in den Figuren 3 und 4 durch die Schnittlinien l-l wiedergegeben ist;

Figur 3: einen transversalen Schnitt durch das in Figur 2 gezeigte Winkelstück längs der dortigen Schnittlinie lll-lll; und

Figur 4; einen transversalen Schnitt durch das in Figur 2 gezeigte Winkelstück längs der dortigen Schnittlinie IV-IV.

In Figur 1 ist mit 10 insgesamt ein Winkelstück bezeichnet, welches ein Griffteil 12, ein Halsteil 14 sowie einen Arbeitskopf 16 aufweist

Die Achse des Halsteiles 14 ist zur Achse des Griffteiles 12 unter einem stumpfen Winkel von beim Ausführungsbeispiel etwa 160 angestellt. Die Stoßstelle zwischen Griffteil 12 und Halsteil 14 bildet somit ein Knie, wobei dessen konvex gekrümmte Seite in der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen auch als Knieaußenseite, die konkav gekrümmte Seite als Knieinnenseite bezeichnet wird. Die Achse des Arbeitskopfes 16 steht senkrecht auf der Achse des Halsteiles 14.

Im in Figur 1 rechts gelegenen Endabschnitt hat das Griffteil 12 einen Kupplungszapfen 18, der formschlüssig und dicht in eine Kupplungshülse 20 einführbar ist die zu einem Adapterteil 22 gehört. Im rechts gelegenen Teil von Figur 1 sind drei verschiedene Adapterteile 22-1, 22-2 und 22-3 gezeigt, welche sich in der Art und Weise unterscheiden, in welcher Licht auf der Achse der Kupplungshülse bereitgestellt wird.

Beim Adapterteil 22-1 ist in einer radialen Ausnehmung 24 ein prismatischer Lampenträger 26 angebracht, der eine Kaltlichtbime 28 trägt. Deren Anschlußfahnen sind über federnde Kontakte 30 mit Anschlußstiften 32 verbunden, über elektrische Energie zugeführt wird.

Das Adapterteil 22-1 hat ferner einen Treibluft-Anschlußstutzen 34 sowie einen Rückluft-Anschlußstutzen 36. Weitere in der Zeichnung nicht dargestellte Anschlußstutzen des Adapterteiles 22 dienen zum Zuführen von Sprayluft und Spraywasser und stehen über ebenfalls nicht wiedergegebene Kanäle mit Ringnuten 38, 40 der Kupplungshülse 20 in Verbindung, die ihrerseits mit radial ausmündenden Endabschnitten (nicht gezeigt) von Kanälen für Spraywasser und Sprayluft in Verbindung stehen, die im Kupplungszapfen 18 vorgesehen sind.

Auf die Außenseite des Adapterteiles 22-1 ist eine Rasthülse 42 fest aufgesetzt, welche mit Rastnasen 44 in eine Rastnut 46 eingreifen kann, die in einer Steuerhülse 48 ausgebildet ist. Letztere ist drehbar, jedoch in axialer Richtung feststehend mit dem Griffteil 12 verbunden.

Beim Adapterteil 22-2 ist der Lampenträger 26 als stabförmiges Teil ausgebildet, und entsprechend ist die Ausnehmung 24 bohrungsähnlich ausgebildet und verläuft schräg geneigt auf die Achse der Kupplungshülse 20 zu.

Beim Adapterteil 22-3 ist in die wieder als Bohrung ausgebildete Ausnehmung 24 ein Lichtleiter 50 eingesetzt, dessen in Figur 1 rechts gelegene Stirnfläche bei angeschlossenem Winkelstück mit einem Lichtleiter eines Versorgungskabels fluchtet.

Bei allen drei Ausführungsformen des Adapterteiles 22 ist auf der Achse der Kupplungshülse 20 eine Linse 52 angeordnet, welche das auf der Achse der Kupplungshülse 20 bereitgestellte Licht auf das Ende des Kupplungszapfens 18 fokussiert. Dort liegt die freie Stirnfläche eines Glasfaserbündels 54, das zu einem dem Arbeitskopf 16 benachbarten Lichtaustrittsfenster 56 des Winkelstückes 10 führt.

Einzelheiten des Aufbaus des Winkelstückes 10 werden nunmehr unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 4 beschrieben.

Im Inneren des Arbeitskopfes ist über Lager 58, 60 eine Spannhülse 62 gelagert, welche einen Schaftabschnitt eines gestrichelt angedeuteten Werkzeuges 64, z.B. eines Bohrers aufnehmen und verriegeln kann.

Die Spannhülse 62 hat einen Zahnkranz 66, welcher mit einer Stimflächenverzahnung 68 kämmt, die am freien Ende einer Abtriebswelle 70 vorgesehen ist

Die Antriebswelle 70 ist über Lager 72, 74 in einem rohrförmigen Wellengehäuse 76 radial und axial gelagert.

Das in Figur 2 rechts gelegene Ende des Wellengehäuses 76 ist abgestuft und in einer abgestuften Gegenbohrung 78 eines Knieteiles 86 formschlüssig abgestützt Ein verminderten Durchmesser auf weisender Endabschnitt 88 des Wellengehäuses 76 findet in enger Passung Aufnahme in einem Hülsenabschnitt 90 des Arbeitskopfes 16. Der Hülsenabschnitt 90 hat beim 3

AT 406 114 B freien Ende eine mit Gewinde versehene Schürze 92, die auf einen Gewindeabschnitt 94 des Wellengehäuses 76 aufgeschraubt ist.

Oer Hülsenabschnitt 90 des Arbeitskopfes 16 hat auf seiner Außenseite eine Schulter 96, an welcher das eine Ende eines kegelstumpfförmigen Außengehäuses 98 des Halsteiles 14 abgestützt ist. Das zweite Ende des Außengehäuses 98 liegt an einer Schulter 100 an, die bei der links gelegenen Stirnfläche des Knieteiles 86 vorgesehen ist. Durch Aufschrauben des Arbeitskopfes 16 werden somit das Knieteil 86, das Wellengehäuse 76, der Arbeitskopf 16 und das Außengehäuse 98 zu einer Einheit verschraubt.

Das Griffteil hat ein Außengehäuse 102, welches auf eine in Figur 2 rechts gelegene Gewindeschürze 104 des Knieteiles 86 aufgeschraubt ist. Im Inneren des Außengehäuses 102 ist formschlüssig ein Kemteil 106 vorgesehen, an welches ein Stimteil 108 anschließt. Die einander benachbarten Stirnflächen von Kemteil 106 und Stimteil 108 liegen plan spielfrei aufeinander. Das Stimteil 108 hat eine Schulter 110, an welcher ein Gewindering 112 angreift, der auf einem Innengewinde läuft, welches auf dem rechts gelegenen Endabschnitt des Außengehäuses 98 vorgesehen ist.

An das Stimteil 108 ist der schon unter Bezugnahme auf Figur 1 beschriebene Kupplungszapfen 18 angeformt.

Die Steuerhülse 48 läuft mit ihrer in der Zeichnung links gelegenen Stirnfläche spielfrei auf der über den Kupplungszapfen 18 überstehenden Ringfläche des Stimteiles 108 und ist durch einen Sprengring 114 axial auf dem Kupplungszapfen 18 festgelegt.

Im Kupplungszapfen 18 ist achsparallel ein Treibluftkanal 116 vorgesehen, der über einen radialen Kanalabschnitt mit einer Steueröffnung 118 in Verbindung steht, die in der links gelegenen Stirnfläche der Steuerhülse 48 ausgebildet ist. Die Steueröffnung 118 kann durch unterschiedlich starkes Drehen der Steuerhülse 48 in mehr oder weniger starke Überlappung mit einem Treibluftkanal 120 gebracht werden, welcher sich durch das Kemteil 106 und das Stimteil 108 erstreckt.

Der Treibluftkanal 120 mündet über einen tangentialen Einlaßkanal 122 in einen Arbeitsraum 124 aus, in welchem ein Turbinenlaufrad 126 umläuft. Letzteres sitzt drehfest auf der Antriebswelle 70. Wie aus Figur 2 ersichtlich, ist die Mittelebene des Arbeitsraumes 124 gemäß dem zwischen der Halsteilachse und der Griffteilachse eingeschlossenen stumpfen Winkel aus einer zur Griffteilachse transversalen Ebene herausgekippt. Der Arbeitsraum 124 ist teilweise durch entsprechende Formgebung der links gelegenen Stirnfläche des Kemteiles 106 und teilweise durch entsprechende Formgebung der rechts gelegenen Stirnfläche des Knieteiles 86 vorgegeben. Um das Turbinenlaufrad 126 herum erstreckt sich ein becherförmiges Biechteil 128, welches den Arbeitsraum 124 über die Stoßstelle zwischen Knieteil 86 und Kemteil 106 hinweg begrenzt.

Zur exakten Ausfluchtung von Knieteil 86 und Kemteil 106 sind in den einander zugewandten Stirnflächen dieser Teile Sackbohrungen vorgesehen, in welchen ein Positionierstift 140 gleichermaßen einsitzt.

Wie aus Figur 4 ersichtlich, sitzt die durch das Turbinenrad 126 und den Arbeitsraum 124 gebildete, insgesamt mit 142 bezeichnete Turbine bezüglich der Griffteilachse außermittig, wobei der Durchmesser des Arbeitsraumes 124 aber nicht wesentlich kleiner ist als der Durchmesser des Griffteiles 12. Auf diese Weise kann die Turbine 142 aufgrund des vergrößerten Hebelarmes der einzelnen Turbinenschaufeln 144 ein größeres Drehmoment bereitstellen als eine im Arbeitskopf 16 direkt untergebrachte Turbine.

Wie aus Figur 4 ersichtlich, haben die einzelnen Schaufeln 144 des Turbinenlaufrades anströmseitig konkave Stirnflächen 146. Dies ist im Hinblick auf eine gute Ausnützung der Strahlenergie von Vorteil.

In dem über dem Arbeitsrpum 124 liegenden sichelförmigen Restraum des Griffteiles 12 ist zum einen ein Durchgang für das dort breitgelegte Glasfaserbündel 54 vorgegeben. Ferner führen durch diesen sichelförmigen Raum eine Sprayluftleitung 148 sowie eine Spraywasserleitung 150.

Wie aus Figur 4 ersichtlich, erstreckt sich die Umfangswand des Blechteiles 138 nicht über volle 360°. Zwischen den beabstandeten Enden der Umfangswand des Blechteiles 138 verbleibt eine Auslaßöffnung 152 für entspannte RücklufL Diese Auslaßöffnung schließt mit der durch das Ende des Einlaßkanaies 122 gebildeten Einlaßöffnung einen Winkel von etwa 300° ein.

Die Auslaßöffnung 152 steht, wie aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich, mit einem Rückluftkanal 154 in Verbindung, der durch das Kemteil 106 und das Außengehäuse 102 begrenzt wird. Der Rückluftkanal 154 steht mit einem weiteren Rückluftkanal 156 in Verbindung, der im Stimteil 108 vorgesehen ist. Dessen Ende überlappt je nach Winkelstellung der Steuerhülse 48 mehr oder 4 4

Claims (16)

1. AT 406 1 1 4 B weniger stark mit einer weiteren Steueröffnung 158 der Steuerhülse 48. Von der Steueröffnung 158 gelangt die entspannte Rückluft über den durch den Kupplungszapfen 18 und die Steuerhülse 48 begrenzten Ringraum in einen in der Zeichnung nicht wiedergegebenen Rückluftkanal des Adapterteiles 22 und von dort zum Rückluftstutzen 36. Wie oben schon dargelegt, kann das beschriebene Winkelstück wegen der gegenüber herkömmlichen Turbinen-Winkelstücken vergrößerten radialen Abmessung der Turbine 142 ein höheres Drehmoment bereitstellen. Darüber hinaus ist das Bewegungs-Umlenkgetriebe, welches durch den Zahnkranz 66 und die Stimfiächenverzahnung 68 gebildet ist, zugleich als Untersetzergetriebe ausgebildet. Das Untersetzungsverhältnis dieses Getriebes beträgt in der Praxis zwischen 1,2:1,0 und 2,0:1,0, vorzugsweise 1,3:1,0 bis 1,5:1,0. Damit hat das beschriebene Winkelstück gleiche Außenkontur und gleiche Handhabung wie ein herkömmliches Turbinen-Winkelstück mit in den Arbeitskopf 16 integrierter Turbine, kann aber ein deutlich verbessertes Drehmoment auf das Werkzeug 64 übertragen. Aus der oben gegebenen Beschreibung ist zugleich ersichtlich, daß das beschriebene Winkelstück sehr einfach montierbar und zerlegbar ist. Patentansprüche: 1. Abgewinkeltes zahnärztliches Handstück mit einem Griffhülsenteil (10), an welchem schräg ein Halsteil (14) angesetzt ist, welcher einen Kopfteil (16) mit rotierendem Spannfutter für ein Werkzeug trägt, wobei der Antrieb des Werkzeuges über eine sich längs des Halsteiles (14) erstreckende Welle (70) vermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (70) über einen Motor (104) angetrieben wird, welcher koaxial zur Welle (70) angeordnet ist.
2. 2. Winkelstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das die Antriebswelle (70) über ein Richtungsumlenkgetriebe (66,68) auf das Spannfutter (62) arbeitet, dessen Achse senkrecht auf der Halteteilachse steht.
3. 3. Winkelstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Arbeitskopf (16) benachbarte Ende der Antriebwelle (70) mit einer Stimfiächenverzahnung (68) versehen ist, welche mit einem vom Spannfutter (62) getragenen Zahnkranz (66) kämmt.
4. 4. Winkelstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkgetriebe (66, 68) zugleich eine Drehzahluntersetzung bewerkstelligt, welche vorzugsweise im Bereich zwischen 1,2:1,0 und 2,0:1,0, nochmals vorzugsweise im Bereich zwischen 1,3:1,0 und 1,5:1,0 liegt.
5. 5. Winkelstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbine (142) mit einem der Knieinnenseite benachbarten Abschnitt in den dem Kniebereich (86) benachbarten Endabschnitt des Griffteiles (12) hineinragt und daß das Turbinenlaufrad (126) drehfest auf der Antriebswelle (70) angebracht ist
6. 6. Winkelstück nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Turbinenlaufrad (126) aufnehmender Arbeitsraum (124) der Turbine (142) teilweise in einem Kemteil (106) des Griffteiles (12) und teilweise in einem den Kniebereich bildenden Knieteil (86) ausgebildet ist durch welches Griffteil (12) und Halsteil (14) miteinander verbunden sind.
7. 7. Winkelstück nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbine (142) bezüglich der Griffteilachse außermittig angeordnet ist nämlich bei der Außenseite des Knieteiles (86).
8. 8. Winkelstück nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Treiblufteinlaß (122) der Turbine (142) der Knieinnenseite benachbart ist und im Kernteil (106) des Griffteils (12) ein in axialer Richtung vom Treiblufteinlaß (122) weglaufender Treibluft-Speisekanal (120) vorgesehen ist
9. 9. Winkelstück nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auslassöffnung (152) der Turbine (142) gegenüber dem Treiblufteinlaß (122) in Drehrichtung gesehen um etwa 270° bis 330°, vorzugsweise etwa 300° versetzt ist und mit einem axialen 5 AT 406 1 14 B Rückluftkanal (154) in Verbindung steht, welcher durch das Kemteil (106) des Griffteiles (12) begrenzt ist.
10. 10. Winkelstück nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kemteil (106) und das Knieteil (86) in ihrem der Knieinnenseite benachbarten Abschnitt jeweils einen Durchgang vorgeben, durch welchen sich ein Faserlichtleiter (54) erstreckt, der von einem Kupplungsabschnitt (18) des Griffteiles (12) zu einer dem Arbeitskopf (16) benachbarten Lichtaustrittsöffnung (56) verläuft.
11. 11. Winkelstück nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der transversale Querschnitt des Durchganges im Kernteil (106) und Knieteil (86) die Form eines in Umfangsrichtung gekrümmten Schlitzes oder einer Sicher hat.
12. 12. Winkelstück nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Knieteil (86) in seinem der Knieinnenseite benachbarten Abschnitt eine Sprayluftleitung (148) und/oder eine Spraywasserleitung (150) aufweist.
13. 13. Wnkelstück nach einem Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Knieteil (86) und das Kemteil (106) auf ihren einander gegenüberliegenden Stirnflächen im der Knieinnenseite benachbarten Bereich fluchtende Positionierbohrungen aufweisen, in welche ein Positionierstift (140) eingreift.
14. 14. Winkelstück nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (70) über Lager (72, 74) von einem rohrförmigen Wellengehäuse (76) getragen ist und das eine Ende des Wellengehäuses (76) im Kniestück (86) abgestützt ist und das andere Ende des Wellengehäuses (76) den Arbeitskopf (16) trägt.
15. 15. Winkelstück nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskopf (16) einen das freie Ende des Wellengehäuses (76) übergreifenden Hülsenabschnitt (90) aufweist, der auf ein vom Wellengehäuses (76) getragenes Gewinde (94) aufgeschraubt ist.
16. 16. Winkelstück nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Knieteil (86) und der Arbeitkopf (16) jeweils eine Schulter (96, 100) aufweisen, und auf diesen beiden Schultern (96, 100) die beiden Enden eines im wesentlichen kegelstumpfförmigen Außengehäuses (98) des Halsteiles (14) gehalten sind. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 6