CH651193A5

CH651193A5 - Riemenloses dentalhandstueck.

Info

Publication number: CH651193A5
Application number: CH7452/80A
Authority: CH
Inventors: Sadayasu Ota; Takeo Uchiya
Original assignee: Morita Mfg
Priority date: 1979-10-08
Filing date: 1980-10-06
Publication date: 1985-09-13
Also published as: FR2466978A1; US4355977A; JPS5656314U; DE3037887C2; DE3037887A1; FR2466978B1

Description

Die Erfindung betrifft ein riemenloses Dentalhandstück mit mindestens einer Speicherbatterie als Energiequelle und einem eingebauten Elektromotor.

Derartige Dentalhandstücke sind bekannt, z.B. aus den JP-GMSen 27836/72,27837/72, 34557/72 und 24701/73, haben jedoch bisher vielen Anforderungen der Praxis bezüglich der Vielseitigkeit ihrer Anwendbarkeit und Leistungsfähigkeit nicht genügt. Es besteht z.B. ein dringendes Bedürfnis für ein hochleistungsfähiges Dentalhandstück, dessen gestreckte und Gegenwinkel-Werkzeugköpfe schnell und einfach untereinander austauschbar sind. Eine Schwierigkeit liefert dabei das Drehverhalten des Elektromotors bezüglich Drehzahl und Drehmoment. Gewöhnlich wurden dafür Kernmotore verwendet, wo im Spalt zwischen Stator und Rotor ein magnetischer Widerstand erzeugt wird. Dieser wirkt auf die Wicklung jedes Spalts und erzeugt ein Reluk-tanz-Drehmoment und dadurch einen Drehmomentabfall und weiterhin eine Diskrepanz in der Rotation durch Pulsation. Mit anderen Worten ein verhältnismässig hohes Cog-ging-Drehmoment (das ist die Summe aus dem Drehmoment der Reluktanz und dem Drehmoment durch Strompulsation) erschwert es, Rotationseigenschaften der Grössenord-nung 15 000 U/min bei 130 bis 150 g cm zu erhalten, wie sie in der Zahnmedizin gewünscht werden. Vergrössert man zur Abhilfe nur die Speicherbatterie, werden Gewicht und/oder Durchmesser des Griffteils des Dentalhandstücks so gross, dass man damit feine und delikate Arbeiten kaum noch ausführen kann.

Die zweite Schwierigkeit besteht in der Bauweise der Werkzeughaltevorrichtung, zumal man sehr oft gezwungen ist, gestreckte und Gegenwinkel-Werkzeugköpfe untereinander auszuwechseln. Bisher wurden dafür einfach mehrere Dentalhandstücke gekauft, was sehr kostspielig ist. Man kann sagen, dass der häufige Werkzeugwechsel in beträchtlichem Ausmasse die hervorstechenden Eigenschaften eines üblichen riemenlosen Dentalhandstücks wieder ausgeglichen hat.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Dentalhandstücks der eingangs genannten Art, das die Nachteile bekannter Ausführungen nicht aufweist. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 definierten Massnahmen gelöst.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Dentalhandstücks ist im Anspruch 2 umschrieben.

Auf diese Weise lässt sich die Schneidleistung des Dentalhandstücks beträchtlich vergrössern. Gleichzeitig lässt sich so die Werkzeugauswechslung der genannten Art beträchtlich vereinfachen und beschleunigen, so dass auch der Ausnutzungsgrad des Dentalhandstücks je Zeiteinheit beträchtlich vergrössert wird. Vor allem entfällt jetzt die Notwendigkeit, mit verschiedenen Spannschäften zu arbeiten.

Bevorzugte Ausführungsformen des Erfmdungsgegen-stands sind nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigen schematisch:

Fig. 1 ein Dentalhandstück mit einem Gegenwinkel-Werkzeugkopf im Längsschnitt;

Fig. 2 in grösserem Massstab ein zweites Dentalhandstück mit einem gestreckten Werkzeugkopf im Längsschnitt, ausschnittsweise;

Fig. 3 das erste Dentalhandstück der Fig. 1 in ähnlicher Darstellung wie in Fig. 2; und

Fig. 4 einen für beide Werkzeugköpfe verwendbaren Werkzeugschaft in Seiten- und Stirnansicht.

Der Körper 1 des Dentalhandstücks der Fig. 1 weist an seinem Arbeitsabschnitt eine hohle Gehäusehülse 7 auf, die das Gehäuse C2 eines Gegenwinkel-Werkzeugkopfes C umgibt. Der Vorderteil des Körpers 1 weist ein Verbindungsstück 2 auf, das es gestattet, einen gestreckten Werkzeugkopf

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S oder einen Gegenwinkel-Werkzeugkopf C lösbar einzusetzen. Genauer gesagt weist das Verbindungsstück 2 eine drehbeweglich über die Gehäusehülse 7 geschobene Stellhülse 8 auf, ferner eine Kugellaufnut 81, die an einer Stelle des Um-fangs der Gehäusehülse 7 angeordnet ist und letztere in Dik-kenrichtung durchsetzt, eine Verriegelungskugel 9, die in der Nut 81 versenkt ist und mit dem unteren Ende am Gehäuse S3 bzw. C2 anstösst, eine exzentrische Nut 10, die der Kugel 9 entspricht und am Umfang der Stellhülse 8 angeordnet ist, und eine Stellschraube 11, die in Dickenrichtung die Stellhülse 8 durchsetzt und in Dickenrichtung in die Gehäusehülse 7 eingreift. Unter einer exzentrischen Nut wird hier eine Nut verstanden, die im Boden am Umfang des inneren Um-fangs der Stellhülse 8 graduell abgeflacht ist. Die Nut 81 dagegen weist am Umfang einen gleichförmigen Durchmesser auf. Die Kugel 9 besteht im allgemeinen aus Stahl. Im Bereich von etwa 180° des äusseren Umfangs der Gehäusehülse 7 ist eine Schraubnut 12 ausgebildet, um in der Wand der Gehäusehülse 7 die Stellschraube 11 aufzunehmen. Letztere wird innerhalb des genannten Bereichs der Nut 12 in letztere eingeschraubt, um die Stellschraube 11 gegen Drehung zu verriegeln, mit anderen Worten, um die freie Lösbarkeit des Werkzeugkopfes C bzw. S durch einfaches Drehen der Stellhülse 8 innerhalb des Rotationsbereichs von etwa 180° zu erlauben. Ein kernloser Motor 3 (Fig. 1) im Körper 1 ist über ein Getriebe 13 mit einem Antriebsstummel Sx, bzw. Cl des Werkzeugkopfes S bzw. C verbunden und wird von mindestens einer Speicherbatterie 4 als Energiequelle gespeist, die ebenfalls im Körper 1 angeordnet ist, z.B. drei Ni-Cd-Batte-rien mit je 1,2 V Ausgangsspannung. Der kernlose Motor 3 ist ein Motor ohne Rotor (Kern), jedoch mit einem Rotor-konduktor und einem nichtmagnetischen Isolator, der die Drehbewegung überträgt. Wenn ein Gleichstrom I (A) durch einen Statorwicklungsleiter der Länge 1 (m) im Magnetfeld der Flussdichte B (Wb/m2) (vom Feldmagneten eines Stators erzeugt) fliesst, liefern der Rotor und der Wicklungsleiter eine Kraft B1I(N). Ein solcher Motor 3 liefert z.B. 15 000 U/ min bei 130 bis 150 g cm, in welchem Bereich normale Schneidleistungen in der Zahnmedizin zu erzielen sind. Ein Schalter 6 ist z.B. als üblicher Gleitschalter ausgebildet und verbindet oder trennt den negativen Pol 34 des Motors 3 und den negativen Pol 43 der Batterie 4 durch Verschieben eines Kontaktstücks 610. Da die Betriebsdauer der Batterie(n) 4 z.B. nur eineinhalb Stunden beträgt, weist der Körper 1 am hinteren Ende eine Ladeelektrode 5 auf, um den Körper 1 bei Nichtgebrauch mit einem nicht dargestellten Ladegerät zu verbinden, um sowohl den positiven Pol als auch den negativen Pol aufzuladen. Letztere weist einen vorstehenden, positiven Polstift 42, einen negativen Polstift 43 im Körper 1 sowie eine beide Polstifte isolierende Trennwand 44 auf, ferner Leiter 46,47, die den Stift 42 mit dem positiven Pol 45 der Batterie 4 verbinden, und einen Leiter 49, um den Pol-stift 43 mit der negativ gepolten Druckfeder der Batterie 4 zu verbinden.

In beiden Werkzeugköpfen S, C kann hier ein einziger Werkzeugschaft verwendet werden. Zu diesem Zweck ist im gestreckten Werkzeugkopf S eine Werkzeughaltevorrichtung vorhanden, in der der Werkzeugschaft für die Verwendung im Gegenwinkel-Werkzeugkopf aber auch im gestreckten Werkzeugkopf verwendet werden kann (Fig. 2,3,4). Im gestreckten Werkzeugkopf S der Fig. 2 ist der verwendete Werkzeugschaft S2 ein üblicher Gegenwinkel-Werkzeugschaft (Fig. 4) und weist am hinteren Ende einen durch Ausschneiden gebildeten Eingriffsabschnitt 59 auf.

Die Wirkungsweise ist folgende:

Am äusseren Umfang der Spitze des Werkzeugschaft-Haltezylinders 51, dem durch axiale Längsschlitze 50 Elastizität verliehen worden ist, ist ein abgestufter Eingriffabschnitt 52 ausgebildet. Im verjüngten Teil des hinteren Abschnitts des Eingriffsabschnitts 52 ist eine geneigte Fläche 53 ausgebildet. Über den Werkzeugschaft-Haltezylinder 51 ist ein rotierendes Rohrstück 54 geschoben, an dessen Vorderabschnitt am inneren Umfang eine zweite geneigte Fläche 55 ausgebildet ist, die immer in Berührung mit der ersten geneigten Fläche 53 steht. In den hinteren Abschnitt des Zylinders 51 ist eine Verbindungsstange 56 eingesetzt, in deren vorderem Abschnitt durch Ausschneiden ein Aufnahmeabschnitt 57 gebildet worden ist. An dessen vorderem Abschnitt steht eine Eingriffszunge 58 vor, um mit einem Eingriffsabschnitt 59 auf einer Seite des hinteren Abschnitts des Schafts C3 in Eingriff zu kommen, der - bisher ausschliesslich im Gegenwinkel-Werkzeugkopf C verwendet - in den Zylinder 51 eingesetzt wird. Letzterer ist mittels eines Schlagstiftes 60 mit dem Rohrstück 54 und dem Verbindungsbolzen 56 verbunden. Am äusseren Umfang des Rohrstücks 54 sind ein Kugellager 61 und eine Druckfeder 62 angeordnet, um das Rohrstück 54 zu umgeben. Ausserhalb des Kugellagers 61 ist lösbar eine Verschlusskappe 63 angeordnet. Auf diese Weise kommt ein zweiter abgestufter Abschnitt 64 am inneren Umfange der Verschlusskappe 63 zur Gegenüberstellung mit dem ersten abgestuften Abschnitt 52. Das Kugellager 61 und die Druckfeder 62 drücken die zweite geneigte Fläche 65 gegen die erste geneigte Fläche 53 elastisch an.

Gemäss Fig. 2 erlaubt es das Einsetzen des Werkzeugschafts S2, d.h. des Schafts C3 der bisher ausschliesslich im Gegenwinkel-Werkzeugkopf verwendet wird, in den Werk-zeugschaft-Haltezylinder 51, dass der Schaft C3 gehalten wird, und zwar da der Zylinder 51

a) wegen seiner axialen Längsschlitze hohe Elastizität hat,

b) den abgestuften Eingriffsabschnitt 52 aufweist und c) dessen geneigte Fläche 53 und die zweite geneigte Fläche

55 mittels des Kugellagers 61 und der Druckfeder gegen die Fläche 54 gedrückt werden, so dass der Vorderteil des

Zylinders 51 konvergent kontrahiert wird, um den Schaft

C3 zu halten.

Diese Eigenschaften sowie der Verbindungszylinder 56 im Innern des Zylinders 51, der sich bis zu einer Länge von etwa zweifünftel der Länge des Schafts C3 freilegen lässt, haben den Vorteil, dass letzterer bisher ausschliesslich für den Gebrauch im Gegenwinkel-Werkzeugkopf verwendet nun auch in den Zylinder 51 eines gestreckten Werkzeugkopfes eingesetzt und darin gehalten werden kann. Auf diese Weise kann man auf einen besonderen Werkzeugschaft für einen gestreckten Werkzeugkopf S verzichten. Wenn man den Schaft C3 aus dem Zylinder 51 ziehen will, braucht man nur die Kappe 63 nach links zu bewegen, den zweiten abgestuften Abschnitt 64 in Eingriff mit dem ersten abgestuften Abschnitt 52 zu bringen, den Zylinder 51 nach links zu bewegen, die geneigten Flächen 53, 65 voneinander weg zu bewegen, den Eingriff des Zylinders 51 am Schaft C3 zu lockern und letzteren herauszuziehen (siehe dazu auch die japanische Anmeldeschrift 075 655/1978). Im Innern des Gegenwinkel-Werkzeugkopfes C ist die Haltevorrichtung von üblicher Bauweise. Gemäss Fig. 3 ist der Eingriffsabschnitt 59 des Werkzeugschafts C3 in Eingriff mit einem nach innen vorstehenden abgestuften Abschnitt 67 am hinteren Ende eines Rotors, um die Drehung des Schafts C3 zu verhindern, und eine Ringnut 70 einer Schaftklinke 69 ist in eine Umfangnut 68 des Schafts C3 eingepasst, um zu verhindern, dass der Schaft C3 axial herausgezogen werden kann. Letzterer befreit in Kombination mit dem gestreckten Werkzeugschaft S2 die Bedienungsperson von den Umständen beim Austauschen von Schäften, wenn jeder separate Schaft ausgewählt werden muss.

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Durch die beschriebene Bauweise kann auch auf die eingangs erwähnte Vergrösserung des Griffdurchmessers verzichtet werden, und das Einsetzen und Abnehmen bei beiden Werkzeugköpfen S, C wird ganz beträchtlich erleichtert, nämlich folgendermassen: Die Stellschraube 11 wird gelok-kert, greift aber weiter in die Schraubennut 12 ein. Die Stellhülse 8 wird in Richtung der exzentrischen Nut 10 gedreht und wird dadurch vertieft, so dass die Kugel 9 frei wird, z. B. diametral vom äusseren Umfang des Gehäuses C2. Letzteres wird axial abgezogen. Wenn z.B. das Gehäuse S3 in das Verbindungsstück 2 eingesetzt ist, wird zuerst die Stellhülse 8 in umgekehrtem Sinne gedreht, um die Kugel 9 gegen den Umfang des Gehäuses S3 zu drücken. Dann wird die Stellschraube 11 angezogen, wonach das Gehäuse S3 fest durch das Verbindungsstück 2 gehalten wird.

Letzteres kann also beim Auswechseln beider Werkzeugköpfe S, C am Körper 1 befestigt bleiben, und auf diese Weise lassen sich die Leistungsfähigkeit des Dentalhandstücks und der Bedienungsperson wesentlich besser ausnutzen als bisher, ohne dass die Abmessungen des Dentalhandstücks und dessen Anzahl vergrössert zu werden brauchen. Ferner verbessert der kernlose Motor 3 die Dreheigenschaften ganz wesentlich, was alles in der Zahnmedizin von grösster Bedeutung ist. Die an sich schon sehr hohe Leistungsfähigkeit des Dentalhandstücks wird dadurch noch weiter gesteigert, dass ein gestreckter Werkzeugkopf mit einer Werkzeughaltevorrichtung kombiniert ist, die in der Lage ist, den für Gegenwinkel-Werkzeugköpfe verwendeten Werkzeugschaft auch im beschriebenen und dargestellten gestreckten Werkzeugkopf zu verwenden.

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PATENTANSPRÜCHE

1. Riemenloses Dentalhandstück, gekennzeichnet durch ein am Arbeitsabschnitt eines Handstückkörpers (1) befestigtes Verbindungsstück (2), um einen gestreckten Werkzeugkopf (S) oder einen Gegenwinkel-Werkzeugkopf (C) am Arbeitsabschnitt auswechselbar anzubringen, einen kernlosen Motor (3), der im Handstückkörper (1) angeordnet und direkt mit einer Antriebswelle (S,) des gestreckten Werkzeugkopfes (S) oder mit einer Antriebswelle (Cj) des Gegenwinkel-Werkzeugkopfes (C) verbunden ist, mindestens eine im Handstückkörper (1) angeordnete Speicherbatterie (4) zur Speisung des Motors (3), eine in ähnlicher Weise im hinteren Endabschnitt des Handstückkörpers (1) angeordnete Elektrode (5), um die Batterie (4) zu laden und einen Schalter (6), zum Ein- und Ausschalten des Motors (3), wobei der Motor (3), die Batterie (4) und die Elektrode (5) auf mindestens angenähert derselben Achse angeordnet sind und wobei das Verbindungsstück (2) folgende Bestandteile aufweist: eine Stellhülse (8), die drehbeweglich über einer Gehäusehülse (7) am Arbeitsabschnitt des Handstückkörpers (1) ange-passt ist, eine Kugelaufnahmenut (81), die an einer Stelle der Gehäusehülse (7) am Hülsenumfang derselben angeordnet ist und die Gehäusehülse (7) in Dickenrichtung durchquert, eine in der Kugelaufnahmenut (81) versenkte Verriegelungskugel (9), um mit ihrem unteren Ende gegen das Gehäuse (S2) des gestreckten Werkzeugkopfes (S) oder gegen das Gehäuse (C2) des Gegenwinkel-Werkzeugkopfes (C) anzuschlagen, eine der Verriegelungskugel (9) entsprechende, exzentrische Nut (10), die am inneren Umfang der Stellhülse (8) ausgebildet ist (Fig. 2), und eine die Stellhülse (8) in Dickenrichtung durchsetzende Stellschraube (11), die in Dickenrichtung in die Gehäusehülse (7) eingreift.
2. Dentalhandstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gestreckte Werkzeugkopf (S) einen ersten abgestuften Eingriffsabschnitt (52) aufweist, der am äusseren Umfang eines Werkzeugschaft-Haltezylinders (51) am vorderen Endabschnitt des Zylinders ausgebildet ist, indem darin Schlitze (50) längs der Längserstreckung desselben ausgebildet sind, um dem Zylinder Elastizität zu verleihen, ferner eine im reduzierten Abschnitt an der Rückseite des ersten abgestuften Eingriffsabschnitts (52) ausgebildete, erste geneigte Fläche (53), einen drehbeweglichen Rohrtubus (54), der über dem Haltezylinder (51) angepasst ist, eine zweite geneigte Fläche (55), die immer in Berührung mit der ersten geneigten Fläche (53) steht und am inneren Umfang des Rohrtubus (54) am vorderen Abschnitt des Schafts ausgebildet ist, einen in den hinteren Abschnitt des Haltezylinders (51) eingesetzten Verbindungsbolzen (56), einen durch Abschneiden der Spitze des Verbindungsbolzens (56) gebildeten Aufnahmeabschnitt (57), eine am Oberteil des Aufnahmeabschnitts (57) vorstehende Eingriffszunge (58), die so ausgebildet ist, dass sie mit einem Eingriffsabschnitt (59) in Eingriff gebracht werden kann, der auf der einen Seite des hinteren Teils des Werkzeugschaftes (C3) ausgebildet ist, der -sonst ausschliesslich in einem Gegenwinkel-Werkzeugkopf verwendet - in den Haltezylinder (51) eingesetzt ist, einen Schlagstift (60), um den Rohrtubus (54) und den Verbindungsbolzen (56) integral mit dem Zylinder (51) zu verbinden, eine ausserhalb des Kugellagers (61) angeordnete Kappe (63) zur freien Vor- und Rückbewegung, und um einen zweiten abgestuften Abschnitt (64) am inneren Umfang der Kappe (63) an ihrem Vorderteil in Lage gegenüber dem ersten abgestuften Eingriffsabschnitt (52) zu bringen und eine zweite geneigte Fläche (65) nachgiebig durch die erste geneigte Fläche (53) abzustützen, und zwar mittels des Kugellagers (61) und einer Druckfeder (62).