DE1264682B - Zahnaerztliches Bohrhandstueck mit Druckluftmotor - Google Patents

Description

• Zahnärztliches Bohrhandstück mit Druckluftmotor Die Erfindung betrifft ein zahnärztliches Handstück für Bohrer oder andere rotierende Werkzeuge, in das ein höchsttouriger Druckluftmotor als Antrieb für das Werkzeug unter beidseitiger Lagerung der Welle des Rotors eingebaut ist.
• Derartige Handstücke sind bisher im allgemeinen mit einer Turbine versehen, die im Interesse möglichst geringer Reibung auf beiden Seiten in Kugellagern gelagert ist. Diese Kugellager haben jedoch bei ihren kleinen Abmessungen und der starken Beanspruchung durch die hohen Drehzahlen nur eine verhältnismäßig kurze Lebensdauer. Man hat sich daher schon darum bemüht, eine andere Lagerung zu finden.
• Es ist bereits bekannt, beide Lager als Druckluftlager auszubilden, wobei die um die Wellenstümpfe des Rotors vorhandenen ringförmigen, axial gerichteten Lagerspalten in radiale Lagerspalten übergehen, die an die Stirnflächen des Rotors angrenzen.
• Bei diesen Handstücken werden also radial wie axial wirkende Kräfte durch Druckluft aufgefangen. Infolge des großen Beharrungsvermögens bei den hohen Drehzahlen gelingt dies gegenüber den radial wirkenden Kräften gut, beim Abfangen des z. B. beim Bohren vorhandenen Axialdruckes treten jedoch Schwierigkeiten auf.
• Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, diesen Schwierigkeiten abzuhelfen. Dabei ist er von der Überlegung ausgegangen, daß das dem Werkzeug nächstliegende Kugellager beim Bohren stärker beansprucht wird als das hintere. Da nun bei Verwendung von Kugellagern keine Schwierigkeiten bezüglich des beim Bohren auftretenden Axialdruckes bestehen, wird für ein zahnärztliches Bohrhandstück, in das ein höchsttouriger Druckluftmotor als Antrieb für das Werkzeug unter beidseitiger Lagerung der Welle des Rotors eingebaut ist, erfindungsgemäß vorgeschlagen, das dem Werkzeug nächstliegende Lager als ringförmiges Druckluftlager, das andere Lager als Kugellager auszubilden. Das Druckluftlager nimmt dann die Radialkräfte, das Kugellager vorzugsweise die Axialkräfte auf. Vorteilhafterweise wird man Tragluft und Treibluft dem Handstück gesondert zuführen, um so die Möglichkeit zu haben, beide Luftarten beim An- und Auslauf des Rotors zweckmäßig steuern zu können.
• Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen niedergelegt. In den Zeichnungen ist in seinen wesentlichen Teilen ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt F i g. 1 ein zahnärztliches Winkelhandstück in Seitenansicht, F i g. 2 einen axialen Längsschnitt durch den Winkelkopf in vergrößertem Maßstab, Fig. 3 schematisch eine Schaltung der Versorgungseinrichtung.
• Das zahnärztliche Bohrhandstück 1 besteht aus dem Griffteil 2, dem abgewinkelten Stiel 3 mit dem Winkelkopf 4 und dem Bohrer 5, dem Druckwasser-und Druckluftleitungen umhüllenden Schlauch 6.
• Gemäß F i g. 2 endet der Stiel 3 des Handstücks 1 in einem Hohlzylinder 7, in dem als Druckluftmotor eine Turbine 8 untergebracht ist. Sie besteht aus der Welle 9, die mit einer Bohrung 10 für das mit Hilfe einer Spannzange einzusetzende Werkzeug versehen ist, und den über den Umfang eines mittleren Teiles der Welle regelmäßig verteilten Turbinenschaufeln 11. Das hintere Ende der Bohrung ist durch eine Schraubplatte 12 abgeschlossen.
• Für die Lagerung der Turbinenwelle 9 ist am vorderen Wellenstumpf ein Druckluftlager in Gestalt eines ringförmigen, axial gerichteten Lagerspaltes 13, am hinteren Wellenstumpf ein Kugellager 14 vorgesehen.
• Der Lagerspalt 13 wird durch einen dem Wellenstumpf entsprechend bemessenen Lagerring 15 gebildet, der von vorn in den Hohlzylinder 7 eingeschoben ist und durch die Schraubkappe 16 festgehalten wird.
• In die Außenwand des Lagerringes ist eine Ringnut 17 mit etwa rechteckförmigem Querschnitt eingeschnitten, in deren Bodenfläche, über den ganzen Umfang gleichmäßig verteilt, acht radial gerichtete Bohrungspaare 18 angebracht sind, durch die in den Lagerspalt 13 Druckluft eingepreßt wird. Die Zufuhr trockener, gefilterter Luft zur Ringnut erfolgt durch die Leitung 19. Die Lagerluft entweicht nach vorn durch den Ringspalt 20 in Richtung Bohrerkopf und Behandlungsstelle, nach hinten in den Turbinenraum 21. Eine zweite Ringnut 22 in der Außenwand des Lagerringes 15 dient zur Zuführung der Treibluft zur Turbine. Sie besitzt einen etwa trapezförmigen Querschnitt und wird durch die Leitung 23 mit ölvernebelter Druckluft beschickt. In der dem Turbinenraum 21 anliegenden Seitenwand der Ringnut 22 sind, gleichmäßig über den Umfang verteilt, mehrere schräggestellte Bohrungen 24 angebracht, durch die die Treibluft in die Turbinenschaufeln 11 einfällt.
• Die entspannte Treibluft fließt durch die Leitung 25 ab und strömt am Ende des Handstücks ins Freie aus. Es kann natürlich auch eine Rückführung der Abluft bis in den Geräteständer hinein vorgesehen sein.
• Der Innenring 26 des für die Lagerung des hinteren Stumpfes der Turbinenwelle 9 vorgesehenen Kugellagers 14 ist auf den verjüngten Stumpf aufgebracht und wird zusätzlich durch die Platte 12 gehalten. Als Halterung für den Außenring 27 des Kugellagers dient ein zweiter von hinten in den Hohlzylinder 7 eingeschobener Lagerring 28, der so gestaltet ist, daß die mit Öl versetzte Treibluft zwecks Kühlung und Schmierung vom Turbinenraum in das Kugellager eintreten kann. Der hintere Aufbau des Winkelkopfes ist durch den Schraubdeckel 29 abgeschlossen.
• Die Versorgungseinrichtung des Handstücks mit Lagerluft, Treibluft und in bekannter Weise auch mit Kühl- bzw. Spülwasser für den Bohrerkopf bzw. die Behandlungsstelle ist in Fig. 3 rein schematisch dargestellt. Durch die gestrichelte Umrandung 30 ist angedeutet, daß die Versorgungseinrichtung in einem besonderen Gehäuse, beispielsweise dem Geräteständer untergebracht ist. Es sind drei Leitungen vorhanden, die Wasserzuleitung 31, die Tragluftzuleitung 19 und die Treibluftzuleitung 23. Beim Austritt der Leitungen aus dem Gehäuse 30 gehen sie in den Schlauch 6 über, der am Handstück endet. Tragluft und Treibluft werden gemeinsam von einem nicht dargestellten Kompressor geliefert, fließen durch das Feinstfilter 32, trennen sich dann in die beiden Leizungen 19 und 23, wobei in jeder Leitung ein Reduzierventil 33 bzw. 34 und ein zweckmäßigerweise elektromagnetisch gesteuertes Absperrventil 35 bzw.
• 36 enthalten sind. In der Treibluftleitung befindet sich außerdem ein nicht dargestellter Nebelöler, der für die Ölversetzung der Treibluft sorgt. Auch das Wasser fließt durch ein Feinstfilter 37, ein Reduzierventil 38 und ein elektromagnetisch gesteuertes Absperrventil 39, weiter einen Zusatzerwärmer40. Damit beim Abschalten der Einrichtung kein Wasser im Schlauch und im Handstück stehenbleibt, ist in an sich bekannter Weise zwischen der Wasserzuleitung31 und der Treibluftzuleitung23 eine in Abhängigkeit vom Betrieb des Bohrhandstücks gesteuerte Vorrichtung 41 zum selbsttätigen Absaugen der nach dem Abschalten der Flüssigkeitszufuhr in der Flüssig- keitszuleitung 31 vorhandenen Flüssigkeit vorgesehen, wobei in den Anschlußleitungen dieser Vorrichtung Rückschlagventile42, 43 zwecks richtiger Steuerung des Absaugwassers eingeschaltet sind.
• Die Schaltung von beispielsweise einem Fußschalter aus ist so eingerichtet, daß sich beim Einschalten das Magnetventil 35 kurz vor dem Magnetventil 36 öffnet, damit die Turbinenwelle frei in Druckluft schwebt, bevor die Turbine anläuft. Beim Abschalten muß sich zuerst das Magnetventil 36 schließen, um ein reibungsfreies Auslaufen der Turbine sicherzustellen.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Zahnärztliches Handstück für Bohrer oder andere rotierende Werkzeuge, in das ein höchsttouriger Druckluftmotor als Antrieb für das Werkzeug unter beidseitiger Lagerung der Welle des Rotors eingebaut ist, d a durch g e k e n n -z e i c h n e t, daß das dem Werkzeug (5) nächstliegende Lager als ringförmiges Druckluftlager (13), das andere Lager als Kugellager (14) ausgebildet ist.
2. 2. Zahnärztliches Handstück nach Anspruch 1, mit insbesondere abgewinkeltem Kopfteil, dadurch gekennzeichnet, daß ein in die Kopfhülse (7) von der Werkzeugseite her einschiebbarer Lagerring (15) in seiner Außenwand mit zwei ringförmigen, an verschiedene Druckluftleitungen anschließbaren Ausnehmungen (17, 22) versehen ist, von denen die eine (17) mit insbesondere rechteckigem Querschnitt in ihrem Boden über den ganzen Umfang gleichmäßig verteilte, radial gerichtete Düsen (18) zum axialen Lagerspalt (13) aufweist, die andere (22) mit insbesondere trapezförmigem Querschnitt in ihrer einen Seitenwand mit ebenfalls gleichmäßig über den Umfang verteilten Ausströmdüsen (24) zum Rotorraum (21) hin versehen ist.
3. 3. Zahnärztliches Handstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder der beiden Druckluftzuleitungen (19, 23) ein Magnetventil (35 bzw.36) angeordnet ist, die beispielsweise von einem Fußschalter aus in der Weise gemeinsam schaltbar sind, daß das Tragluftventil (35) zwangläufig beim Einschalten vor, beim Ausschalten nach dem Treibluftventil (36) geschaltet wird. ~~~~~~~ In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 098 162, 1 099 693; Zeitschrift »VDI-Berichte«, Bd. 20, 1957, S. 130; Buch von Richter und Voss, »Bauelemente der Feinmechanik«, Berlin, 1959, S. 238.