DE1061033B - Bohrhandstueck fuer zahnaerztliche Zwecke - Google Patents

Description

• Bohrhandstück für zahnärztliche Zwecke Die Erfindung bezieht sich auf ein Bohr- oder dergleichen Handstück für zahnärztliche Zwecke, bei welchem im Kopfteil des in der Regel als Winkelstück ausgebildeten Handstückes ein Einspannteil für das Werkzeug und eine beispielsweise durch Druckluft radial beaufschlagte Schnellstlaufturbine als Antrieb für das Einspannteil angeordnet ist. Die außerordentlich hohen Drehzahlen der Turbine bedingen eine weitgehend schwingungsfreie Lagerung der Turbinenwelle mit einwandfreier Schmierung der Lagerstellen, um eine vorzeitige Abnutzung und Zerstörung der Wellew lager zu vermeiden. Der Turbinenläufer ist beidseitig mittels Kugellager im Handstückkopf gelagert, und die Schmierung der Kugellager erfolgt in der Weise, daß der Druckluftstrom, dem ein Ölnebel beigemischt ist, nach Entspannung an den Turbinenschaufeln über die Kugellager zu im Handstückkopfgehäuse angeordnien Ausströmöffnungen geführt wird. Die beidseitige Anordnung von Kugellagern macht das Anbringen von Ausströmöffnungen in den beiden stirnseitigen, zumeist zur Läuferachse senkrechten Gehäusewandungen erforderlich, wobei die neben der Austrittsstelle des Bohrerschaftes durch dieser Stelle benachbarte Öffnungen entweichende Luft zu Kühl-bzw. Spülzwecken auf das Bohrgebiet gerichtet sein kann. Nachteilig hierbei ist, daß von der nach beiden Seiten ausströmenden Luft nicht nur die Behandlungsstelle am Zahn, sondern auch Stellen im Munde des Patienten, an denen keine Behandlung stattfindet, getroffen werden. Da der Arbeitslüftstrom nach Entspannung an der Turbine sehr stark abgekühlt ist, werden an den betreffenden Stellen infolge Unterkühlung und Austrocknung Beschwerden hervorgerufen.
• Die Erfindung bringt eine Lösung, die bei weitgehend schwingungsfreier Lagerung des Turbinenläufers den erwähnten Nachteil dadurch beseitigt, daß gemäß der Erfindung die an ihrem dem Werkzeug abgewandten Ende den Turbinenläufer tragende Turbinenwelle auf ihrer ganzen oder nahezu ganzen Länge im Handstückkopf mittels Kugellagern od. dgl. frei tragend gelagert ist und das freie Wellenende mit einer in der benachbarten stirnseitigen Gehäusewandung angeordneten Bohrung einen Ringspalt als Ausströmöffnung für einen Teil der über die Kugellager abgeführten Arbeitsluft bildet.
• Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend an Hand des in Fig. 1 bis 5 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es veranschaulicht Fig. t eine schematische Ansicht eines Winkel-Bohrhandstückes, Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil der - Fig. 1 nach Linie II-II, Fig. 3 einen Schnitt durch Fig. 2 nach Linie III-III, Fig. 4 einen Schnitt der Fig. 3 nach Linie IV-IV, Fig. 5 eine andere Lagersicherung im Schnitt.
• Bei dem in Fig. 1 schematisch veranschaulichten Winkelhandstück ist ein das Werkzeug enthaltender Kopfteil 1 über ein stielartiges Zwischenstück 2 mit dem Handstückliörper 3 verbunden, an den mittels einer Kupplungsvorrichtung 4 ein flexibles Leitung stück 5 mit Druckmittelleitungen angeschlossen ist.
• Der Handstückkopf 1 besteht, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, im wesentlichen aus einem topfartigen Gehäuseteil 6 mit einem buchsenartigen Einsatz 7, in dessen Innenraum der trommelartige Turbinenläufer 8 angeordnet ist. Die an ihrem dem Werkzeug abgewandten Ende den Turbinenläufer 8 tragende Turbinenwelle 11 ist auf ihrer nahezu ganzen Länge mittels zweier Kugellager9, 10 in dem Handstückkopf frei tragend gelagert. Die inneren Laufringe der beiden Kugellager sind auf die Turbinenwelle festsitzend aufgebracht, z. B. aufgepreßt, während die äußeren Laufringe in einen topfartigen Gehäuseteil 12 eingepreßt sind, so daß dieser Gehäuseteil zusammen mit den Kugellagern und dem Turbinenläufer eine Baueinheit bilden. Zwischen den beiden Kugellagern bzw. zwischen deren äußeren Laufringen ist ein Distanzring 13 vorgesehen. Der Gehäuseteil 12 kann mit dem übrigen, ebenfalls etwa topfartig ausgebildeten Gehäuseteil 6 lösbar, z. B. mittels Schraubgewinde 14, verbunden werden. Auf diese Weise ergibt sich eine leichte bequeme Auswechselbarkeit der Antriebsturbine zusammen mit ihrer Lagerung, so daß bei Abnutzung der Wellenlager durch Einsatz einer in Serienfertigung -11- ers teIlbaren Baueinheit die Lager auswechslung durch den Behandler selbst vorgenommen werden kann.
• Der Gebäuseteil 12 kann aus MetalI bestehen. Er kann indes auch aus Kunststoff gefertigt sein. Ebenfalls aus Kunststoff kann die Turbinenwelle bestehen, in der eine zentrische Axialbohrung vorgesehen sein kann, in die der Werkzeugschaft 15 des Werkzeuges 16 unmittelbar mit Paßsitz einfügbar ist. Hierdurch werden gesonderte Lagerungsteile, z. B. an sich bekannte, in die Bohrung der Turbinenwelle einfügbare Plastikmuffen, zur Halterung des Werkzeuges vermieden.
• Die Turbine weist einen trommelartigen Läufer mit auf dem Trommelmantel angeordneten Turbinenschaufeln 18 auf, die entweder achsparallel oder, wie in Fig. 2 und 3 veranschaulicht ist, unter einem Winkel gegeniiber den achsparallelen Mantellinien nach Art einer Schrägverzahnung in Schrägstellung angeordnet sein können. Die Druckluftzuführung erfolgt mittels einer durch das flexible Leitungsstück 5 hindurchgeführten Leitung 19, die mit einer in dem stielartigen Teil 2 angeordnetenBohrung 20 verbunden ist, an die sich ein düsenartiger Teil21 anschließt, der unter einem Winkel gegen die Turbinenschaufeln geneigt ist. Die Einströmöffnung 22 in der inneren Wandung des Einsatzteiles 7 erstreckt sich in Drehrichtung der Turbine über; wenigstens zwei benachbarte Turbinenschaufeln, z.'B.- in Fig. 2 über die Turbinenschaufeln 18', so daß stets jeweils wenigstens zwel Turbinenschaufeln gleîchzeiíig von dem Drucklufístrom beaufschlagt sind Durch die Erstreckung der Einströmöffnung über.-wenigstens zwei Turbinenschaufeln werden die Spitzenwerte des Schalidruckes beim Vorbeistreifen der Schaufelaußenkanten an der Einströmöffnung infolge der Vergrößerung des Überdeckungsgrades der beim erhacken der Antriebsluft durch die Schaufeln entstehenden Schwingungsamplituden herabgedrückt und auf diese Weise eine Verringerung des Geräuschpegels der Turbine erzielt.
• Die Antriebs luft, die mit-einem Olnebel vermischt der Turbine zugeführt wird, wird zu einem Teil über die Kugellager geführt, deren Schmierung durch den Ölnebel bewirkt wird und kann durch einen Ringspalt 23 austreten, den das freie Endender Turbinenwelle 11 mit einer in der Stirnwandung 12' angeordneten Ausnehmung bildet. Der Ringspalt ist so gerichtet, daß die Ausströmluft, die nach der Entspannung an den Turbinenschaufeln sehr stark abgekühlt ist, auf den Kopf des Werkzeuges 16 auftrifft und die Kühlung des Werkzeuges und der Behandlungsstelle bewirkt. Über eine im Innern des Handstückes vorgesehene Leitung 24 kann Druckwasser zugeführt werden, das aus einer unmittelbar vor dem Handstückkopf angeordneten Ausströmdüse 25 in Richtung auf den Bohrkopf austreten kann. Am Bohrkopf wird ein sprayartiges Wasser-Luft-Gemisch erzeugt, das einerseits die Kühlung des Bohrers und andererseits der Behandlungsstelle bewirkt.
• Der restliche größere Teil der entspannten Antriebsluft wird aus dem Turbinengehäuse über eine in Fig. 3 gestrichelt angedeutete Ausströmöffnung 26 im Einsatzteil 7 zu einem im Innern des Handstückes angeordneten Sammelkanal 27 und über eine durch das flexible Leitungsstück 5 hindurchgeführte Rückführleitung zu einer an oder nach dem Ende des flexiblen Leitungsstückes angeordneten Ausströmoeffnung geführt. Durch die verhältnismäßig lange Rückführleitung werden die Luftschwingungen gedämpft und das Pfeifgeräusch der Turbine noch weiter herabgesetzt.
• Die Lagensicherung der - Kugellager 9, 10 kann an .Stelle der vorerwähnten Ein bzw. Aufpressung durch Schrauben bewirkt werden. Gemäß Fig. 5 können die beiden Außenringe mit-HiRfe einer Sicherungsschraube 28 unter Zwischenfügung eines mit Paßsitz saugend in den Gehäuseteil 12 einfügbaren Zwischenrings 29 gesichert werden, wobei die Sicherungsschraube 28 mit dem Gehäuseteil 12 verschraubbar ist. In ähnlicher Weise können die auf der Turbinenwelle sitzenden Innenringe der Kugellager, unter Zwischenfügung eines Sicherungsringes 30, mittels einer mit der Turbinenwelle 11 verschraubbaren Sicherungsschraube 31 gesichert werden, wobei der Zwischenring 30 mit Paßsitz saugend auf die Turbinenwelle aufgebracht ist. In diesem Falle bildet die Sicherungsschraube 31 mit der benachbarten Stirnwandung des Gehäuseteils 12 den Ringspalt 32 für die ausströmende Kühlluft.
• Das flexible Leitungsstück kann aus einem Mehrkanal schlauch, der die Druckmittelzu- und -rückführleitungen enthält, bestehen.
• Bei~einem trommelartigen Turbinenläufer mit auf dem Trommelmantel unter einem Winkel gegen die achsparallelen Mantellinien angeordneten Turbinenschaufeln wird der Anstellwinkel so gewählt, daß das Drehmoment einen optimalen und der axiale Schub einen entsprechend geringen Wert besitzt.
• PATENTANSPEICCIIE: 1. Bohrhandstück für zahnärztliche Zwecke od. dgl., bei welchem im Kopfteil des Handstückes ein Einspannteil für das Bohr- oder dergleichen Werkzeug und eine beispielsweise durch Druckluft angetriebene Schnellstlaufturbine für den Werkzeugantrieb angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die an ihrem dem Werkzeug abgewandten Ende den Turbinenläufer tragende Turbinenwelle auf ihrer ganzen oder nahezu ganzen Länge im Handstückkopf mittels Kugellagern od. dgl. frei tragend gelagert ist und das freie Wellenende mit einer in der benachbarten stirnseitigen Gehäusewandung angeordneten Bohrung einen Ringspalt als Ausströmöffnung für einen Teil der über die Kugellager abgeführten Arbeitsluft bildet.

Claims (1)

1. 2. Bohrhandstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei unmittelbar benachbarte, die Turbinenwelle tragende Kugellager (9, 10) mit ihren äußeren Laufringen in einen etwa topfartigen Teil (12) des Handstückkopfgehäuses eingepreßt sind und die auf diese Weise gebildete Baueinheit mit dem übrigen ebenfalls etwa topfartigen Gehäuseteil (6) auswechselbar, z. B. mittels Schraubgewinde (14), zusammenfügbar ist.

   3. Bohrhandstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lagensicherung der Kugellager (9, 10) mit dem die Lager enthaltenden Gehäuseteil (12) bzw. mit der Turbinenwelle (11) verschraubbare Sicherungsschrauben (28, 31) vorgesehen sind, wobei zwischen den äußeren und inneren Laufringen der Kugellager Distanzringe (29, 30) vorgesehen sind.

   4. Bohrhandstück nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der die Turbinenwellenlager enthaltende Gehäuseteil des Handstückkopfes aus Kunststoff besteht.

   5. Bohrhandstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Turbinenläufer aus Kunststoff besteht und der Schaft des Werkzeuges in eine zentrische Axialbohrung des Läufers unmittelbar ohne gesonderte Lagerteile mit Paßsitz einfügbar ist.

   6. Bohrhandstück nach Anspruch t oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ein an den Turbinenraum anschließender, durch den Handstückkörper und ein an diesen anschließendes flexibles Druckmittelleitungsstück hindurch zu einer an oder nach dem Ende des Leitungsstückes angeordneten Ausströmöffnung führender Sammelkanal zur Rückführung des nicht durch den Ringspalt abgeführten Teils der Arbeitsluft vorgesehen ist.

   7. Bohrhandstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Handstückkörper eine Druckwasserleitung mit einer unmittelbar vor dem Handstückkopf angeordneten, auf den Werkzeugkopf gerichteten Ausströmdüse angeordnet ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Zahnärztliche Rundschau vom 5. 12. 1957, S. 511; Zahnärztliche Mitteilungen vom 1. 5. 1958, S. 331.