DE1115409B

DE1115409B - Compressed air drive device for rotating dental instruments

Info

Publication number: DE1115409B
Application number: DEG27562A
Authority: DE
Inventors: Robert Gallay
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-08-14
Filing date: 1959-07-23
Publication date: 1961-10-19
Also published as: FR1231967A; GB865987A

Description

Die Erfindung betrifft eine mit Druckluft betriebene Antriebsvorrichtung für rotierende zahnärztliche Instrumente.The invention relates to a compressed air operated drive device for rotating dental Instruments.

Hand- und Winkelstücke für zahnärztliche Zwecke mit Planetenrad-Übersetzungsgetriebe sind bekannt. Diese Getriebe eignen sich jedoch nicht für die neuerdings z. B. für Zahnbohrer angewandten extrem hohen Umlaufzahlen, da sie mit Zahnradübersetzung arbeiten.Handpieces and contra-angles for dental purposes with planetary gear transmission gears are known. However, these transmissions are not suitable for the recently z. B. Applied extremely for dental drills high numbers of revolutions, as they work with gear transmission.

Für Schleifgeräte ist es bekannt, die das Werkzeug tragende Welle durch eine mit Druckluft beaufschlagte Turbine antreiben zu lassen. Unter Verwendung dieses Gedankens gelangt die Erfindung zu einer zahnradlosen Übersetzung der Turbinendrehzahl auf die Instrumentenwelle nach dem Prinzip eines PIanetenradgetriebes. Erfindungsgemäß wirkt der Antrieb auf die Käfige von Wälzlagern, deren innere Laufringe auf der Spannhülse für das Instrument befestigt sind. Die Übersetzung ist dann gleich dem Verhältnis der Durchmesser der Kugeln oder Rollen des Wälzlagers zum Durchmesser des inneren Laufringes. Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung können zwei Wälzlager für die Instrumentenwelle vorgesehen sein, zwischen denen tangential auf die Käfige gerichtete Druckluft-Austrittsdüsen angeordnet sind.It is known for grinding devices that the shaft carrying the tool is acted upon by compressed air To drive the turbine. Using this idea, the invention comes to one Gearless transmission of the turbine speed to the instrument shaft according to the principle of a planetary gear. According to the invention, the drive acts on the cages of roller bearings, the inner races of which are attached to the clamping sleeve for the instrument are. The translation is then equal to the ratio of the diameter of the balls or rollers of the roller bearing to the diameter of the inner race. In the device according to the invention two roller bearings can be provided for the instrument shaft, between which tangential to the Cages directed compressed air outlet nozzles are arranged.

Nach einer anderen Ausführungsfoim der Vorrichtung gemäß der Erfindung sind die Käfige der Wälzkörper der beiden Wälzlager durch den Rotor einer beiden gemeinsamen, druckluftbeaufschlagten Turbine verbunden.According to another embodiment of the device According to the invention, the cages of the rolling elements of the two rolling bearings are through the rotor one two common, pressurized turbines connected.

Die Zeichnungen zeigen beispielsweise schematisch und teilweise im Schnitt zwei Ausführungsformen der Erfindung, und zwar istThe drawings show, for example, two embodiments schematically and partially in section of the invention, namely is

Fig. 1 ein Axialschnitt des ersten undFig. 1 is an axial section of the first and

Fig. 2 ein Axialschnitt des zweiten Ausführungsbeispiels. Fig. 2 is an axial section of the second embodiment.

Das in Fig. 1 gezeigte Vorderende eines zahnärztlichen Winkelstückes besitzt einen Kopf 1, in dessen zylindrischer Bohrung 2 im Abstand voneinander zwei Kugellager 3 und 4 koaxial und mittels ihrer äußeren Ringe 5 und 6 am Kopf 1 befestigt sind. Vermittels der Käfige 7, 8 werden die Kugeln dieser Lager 3 und 4 wie üblich im Abstand voneinander gehalten.The front end shown in Fig. 1 of a dental elbow has a head 1, in which cylindrical bore 2 at a distance from each other two ball bearings 3 and 4 coaxially and by means of their outer rings 5 and 6 are attached to the head 1. By means of the cages 7, 8, the balls are this Bearings 3 and 4 are kept at a distance from each other as usual.

Die Innenringe 9 und 10 beider Lager sind fest mit einer Hülse 11 verbunden, die am unteren Ende mit einem gelochten Teil 12 geschlossen ist. Das geschlossene Ende 11' der Hülse 11 durchsetzt mit Spiel den Boden des Kopfes 1 und überragt die konkave Oberfläche 1' des letzteren etwas.The inner rings 9 and 10 of both bearings are firmly connected to a sleeve 11, which at the lower end with a perforated part 12 is closed. The closed end 11 'of the sleeve 11 interspersed with the game Bottom of the head 1 and protrudes slightly over the concave surface 1 'of the latter.

In die Bohrung 13 der Hülseil ist eine rechts-Mit Druckluft betriebene Antriebsvorrichtung für rotierende zahnärztliche InstrumenteIn the bore 13 of the sleeve there is a right-hand drive device operated with compressed air for rotating dental instruments

Anmelder:Applicant:

Robert Gallay und Charles Stern,
Genf (Schweiz)Robert Gallay and Charles Stern,
Geneva (Switzerland)

Vertreter: Dr. R. Bauer und Dipl.-Ing. H. Hubbuch,Representative: Dr. R. Bauer and Dipl.-Ing. H. Hubbuch,

Patentanwälte,
Pforzheim, Westliche Karl-Friedrich-Str. 31Patent attorneys,
Pforzheim, Westliche Karl-Friedrich-Str. 31

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Schweiz vom 14. August 1958 (Nr. 62 941)Switzerland of August 14, 1958 (No. 62 941)

und 3. Dezember 1958 (Nr. 66 905)and December 3, 1958 (No. 66 905)

Robert Gallay, Genf (Schweiz),
ist als Erfinder genannt wordenRobert Gallay, Geneva (Switzerland),
has been named as the inventor

gängige Schraubenfeder 14 mit aneinanderliegenden Windungen eingepaßt, deren unteres Ende 14' zwischen dem Teil 12 und dem unteren Ende der Hülse 11 befestigt ist. Das obere Ende der Feder 14 ist frei.common coil spring 14 fitted with contiguous turns, the lower end 14 'between the part 12 and the lower end of the sleeve 11 is attached. The upper end of the spring 14 is free.

Zwischen der letzten Windung und dem Boden der Bohrung 13 ist ein kleiner Zwischenraum freigelassen. Die Feder 14 bildet in an sich bekannter Weise eine Kupplungsvorrichtung zwischen der Hülse 11 und dem zylindrischen Schaft 15 eines drehbaren Werkzeuges, z. B. einer Fräse oder einer Schleifscheibe.A small gap is left between the last turn and the bottom of the bore 13. The spring 14 forms, in a manner known per se, a coupling device between the sleeve 11 and the cylindrical shaft 15 of a rotatable tool, e.g. B. a milling cutter or a grinding wheel.

Zwischen den beiden Kugellagern 3 und 4 sind zwei Düsen 16 und 17 eingebaut, die so gerichtet sind, daß durch den Strahl der aus ihnen ausströmenden, von einem Kompressor gelieferten Druckluft die Käfige 7 und 8 der Kugellager tangential beaufschlagt werden.Two nozzles 16 and 17 are installed between the two ball bearings 3 and 4, which are directed in this way are that through the jet of compressed air flowing out of them, supplied by a compressor, the Cages 7 and 8 of the ball bearings are acted upon tangentially.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Sobald Druckluft aus den beiden Düsen 16 und 17 zwischen die Laufringe der Kugellager 3 und 4 strömt, beaufschlagt sie tangential die beiden Kugelkäfige 7 und 8, die dann als Turbinenrotor wirken. Die Käfige und ihre Kugeln drehen sich und nehmen die mit der Hülse 11 fest verbundenen inneren Ringe 9 und 10 mit, und zwar mit übersetzter Geschwindigkeit, die dem Verhältnis der Durchmesser des inneren Lagerringes zu demjenigen der Kugeln entspricht. Die Geschwindigkeit des Werk-The operation of the device described is as follows: As soon as compressed air comes out of the two nozzles 16 and 17 flows between the races of the ball bearings 3 and 4, it acts tangentially on the two Ball cages 7 and 8, which then act as a turbine rotor. The cages and their balls rotate and take the inner rings 9 and 10, which are firmly connected to the sleeve 11, with them with a geared ratio Speed corresponding to the ratio of the diameter of the inner bearing ring to that of the Balls corresponds. The speed of the

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zeuges, dessen Schaft 15 über die Schraubenfeder 14 mit der Hülse 11 gekuppelt ist, ist also gegenüber derjenigen erhöht, die ein direkt gekuppelter Turbinenrotor erzeugen würde.tool, the shaft 15 of which is coupled to the sleeve 11 via the helical spring 14, is thus opposite that which a directly coupled turbine rotor would produce.

Diese Geschwindigkeit kann beträchtliche Werte erreichen, auf jeden Fall ein Mehrfaches derjenigen, die bei den gebräuchlichen mit Luftturbinen ausgerüsteten Instrumenten erreicht werden können.This speed can reach considerable values, in any case several times that of which can be achieved with the conventional instruments equipped with air turbines.

Die aus den Düsen 16, 17 ausströmende Luft kann durch nicht gezeichnete Öffnungen entweichen, die an der Außenseite der Lager angebracht sind; ein Teil dieser Luft kann auch erforderlichenfalls in an sich bekannter Weise zum Kühlen des Instrumentes benutzt werden.The air flowing out of the nozzles 16, 17 can escape through openings, not shown, which mounted on the outside of the bearings; some of this air can also be fed in if necessary can be used in a known manner to cool the instrument.

Zum Befestigen des Schaftes 15 des Werkzeuges in der Hülse 11 genügt es, das Ende des Werkzeugschaftes 15 in die Schraubenfeder 14 einzuführen, und zwar unter leichter Drehung im Sinne der Wicklung der Federwindungen und nachheriger Freigabe des Schaftes 15, wodurch die etwas entspannte Feder 14 wieder spannt und den Schaft augenblicklich blockiert.To fasten the shank 15 of the tool in the sleeve 11, it is sufficient to use the end of the tool shank 15 to be inserted into the helical spring 14, with a slight rotation in the direction of the winding of the spring coils and subsequent release of the shaft 15, whereby the somewhat relaxed spring 14 re-tensioned and the shaft blocked instantly.

Natürlich ist die Blasvorrichtung hierbei außer Betrieb. Zwecks Verhinderung des Drehens der Hülse 11 stützt man einen Finger auf das obere, die konkave Oberfläche 1' des Kopfes 1 überragende Ende 11' der Hülse 11. Die Feder 14 ist in an sich bekannter Weise so in die Hülse 11 eingepaßt, daß in Drehrichtung des Werkzeuges eine Selbstklemmwirkung eintritt.Of course, the blower is out of order here. In order to prevent the sleeve from rotating 11, a finger is supported on the upper end protruding from the concave surface 1 'of the head 1 11 'of the sleeve 11. The spring 14 is fitted into the sleeve 11 in a manner known per se so that in the direction of rotation the tool has a self-clamping effect.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung besitzt einen Kopf 21, in dessen zylindrischer Bohrung 22 mit Abstand voneinander zwei Kugellager 23 und 24 koaxial angeordnet und mittels ihrer äußeren Ringe 25 und 26 am Kopf 21 festgehalten sind. Die Kugeln jedes dieser Lager sind mittels Käfigen 27, 28 im Abstand voneinander gehalten und die Innenringe 29, 30 beider Lager sind fest mit der Hülse 31 verbunden, die an ihrem unteren Ende vermittels einer Ringscheibe 32 abgeschlossen ist. Das obere geschlossene Ende31' der Hülse 31 durchsetzt mit Spiel den Boden des Kopfes 21 und überragt etwas die konkave Oberfläche 21' des letzteren.The embodiment of the device shown in Fig. 2 has a head 21, in the cylindrical Bore 22 spaced from each other two ball bearings 23 and 24 arranged coaxially and by means of their outer rings 25 and 26 are held on the head 21. The balls of each of these bearings are held at a distance from one another by means of cages 27, 28 and the inner rings 29, 30 of both bearings are firmly connected to the sleeve 31, which at its lower end by means of an annular disk 32 is completed. The upper closed end 31 'of the sleeve 31 penetrates the bottom of the with play Head 21 and slightly protrudes beyond the concave surface 21 'of the latter.

In die Bohrung 22 der Hülse 31 ist ebenfalls eine der Schraubenfeder 14 der Fig. 1 ähnliche (nicht gezeichnete) Schraubenfeder mit aneinanderliegenden Windungen eingepaßt, welche die Kupplung zwischen der Hülse 31 und dem Schaft 35 einer Fräse bildet.In the bore 22 of the sleeve 31 is also one of the coil spring 14 of Fig. 1 similar (not shown) Helical spring fitted with contiguous turns, which the coupling between the sleeve 31 and the shaft 35 of a Milling machine forms.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 2 besitzt eine einzige Düse 36, die tangential zum Rotor 38 einer Luftturbine gerichtet ist, welcher Rotor auf der Hülse 31 frei drehbar ist. Der Rotor 38 ist mit den Käfigen 27, verbunden, und zwar mittels an Kränzen 40 und angebrachter Kerben 39, die mit entsprechenden Vorsprüngen 42 zusammenwirken, welche an den Innenseiten der Käfige 27, 28 beider Lager vorgesehen sind.The device according to FIG. 2 has a single nozzle 36 which is tangential to the rotor 38 of an air turbine is directed, which rotor is freely rotatable on the sleeve 31. The rotor 38 is with the cages 27, connected, by means of rings 40 and attached notches 39, which with corresponding Cooperate projections 42, which are provided on the inner sides of the cages 27, 28 of both bearings are.

Der Rotor 38 nimmt infolge der Einwirkung des aus der Düse 36 ausströmenden Luftstrahles die beiden Käfige 27 und 28 der Lager mit, die ihre Drehbewegung mit übersetzter Geschwindigkeit auf die mit der Hülse 31 fest verbundenen Laufringe 29 und 30 übertragen, welche Hülse 31 über die Schraubenfeder mit dem Schaft 35 des Werkzeuges gekuppelt ist.The rotor 38 takes due to the action of the air jet flowing out of the nozzle 36 two cages 27 and 28 of the bearings with which their rotary motion at translated speed the races 29 and 30, which are fixedly connected to the sleeve 31, transfer which sleeve 31 via the helical spring is coupled to the shaft 35 of the tool.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. With compressed air 'operated drive device for rotating dental instruments, characterized in that the drive acts on the cages of roller bearings, the inner races of which are attached to the adapter sleeve for the instrument.

2. Device according to claim 1, characterized in that in an elbow head (1) Exhaust nozzles (16, 17) attached between two coaxial roller bearings (3, 4) and on the cages (7, 8) are directed.

3. Apparatus according to claim 1, characterized by one in an elbow head (21) Turbine arranged between two roller bearings (23, 24), the rotor (38) of which has grooved edge parts (40, 41) is provided with the cages (27, 28) for coupling.

4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized by a helical spring (14) which in in a manner known per se, the shaft of the instrument (15, 35) in the sleeve (11 or 31) automatically tightened.

Considered publications:
German Patent No. 938,438;
Swiss Patent No. 246 509;
U.S. Patent Nos. 2,180,993, 2,564,893.

1 sheet of drawings