DE4329181A1 - Antriebsvorrichtung für einen zahnärztlichen Werkzeughalter - Google Patents
Antriebsvorrichtung für einen zahnärztlichen WerkzeughalterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für einen zahnärztlichen
Werkzeughalter gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Im einzelnen befaßt sich die Erfindung mit einer Antriebsvorrichtung, die ei
nen Antriebs-Übertragungsmechanismus zum Drehen eines zahnärztlichen
Schneidwerkzeugs umfaßt.
Fig. 1 zeigt das äußere Erscheinungsbild eines herkömmlichen zahnärztli
chen Werkzeughalters. Der zahnärztlicher Werkzeughalter 1 umfaßt einen
Handgriffabschnitt A und einen Motorabschnitt B sowie einen Schlauchab
schnitt C, der mit dem Motorabschnitt B verbunden ist. Der Handgriffab
schnitt A weist einen Kopfbereich 2 und einen Schaftbereich 3 auf. Der Kopf
bereich 2 ist lösbar an dem Schaftbereich 3 angebracht. Der Kopfbereich 2
kann von dem Schaftbereich 3 nach Betätigung eines Druckknopfes 4 ent
fernt werden. Fig. 1(a) zeigt den Werkzeughalter 1 mit dem Kopfbereich 2,
der im Schaftbereich 3 angebracht ist. In Fig. 1(b) ist der Kopfbereich 2 vom
Schaftbereich 3 des Werkzeughalters gelöst.
Fig. 8 veranschaulicht das Prinzip eines Beispiels eines herkömmlichen An
triebs-Übertragungsmechanismus. Eine Antriebswelle 50 ist mit einer Zwi
schenwelle 53 über ein Antriebszahnrad 51 verbunden. Dieses Zahnrad ist ein
Kegelrad, das am vorderen Ende der Antriebswelle 50 liegt. Ein Zahnrad 52
in der Form eines weiteren Kegelrades befindet sich am rückwärtigen Ende
der Zwischenwelle 53. Die Zwischenwelle 53 ist mit einer Rotorwelle 56
über ein Zahnrad 54 am vorderen Ende der Zwischenwelle verbunden. Dieses
Zahnrad ist ebenfalls ein Kegelrad und wirkt mit einem weiteren Zahnrad 55
in der Form eines Kegelrades zusammen, das im unteren Endbereich der Ro
torwelle 56 vorgesehen ist. Die Rotorwelle 56 ist eine Hohlwelle, die einen
Befestigungsstift 5 aufnimmt.
Der in Fig. 8 gezeigte Übertragungsmechanismus dient zur Verwendung in ei
nem nach rückwärts abgewinkelten Werkzeughalter. Folglich ist die Drehach
se der Antriebswelle 50 und diejenige der Zwischenwelle 53 stumpfwinklig
abgewinkelt, und die Drehachse der Zwischenwelle 53 und der Rotorwelle
56 stehen im wesentlichen im rechten Winkel zueinander. Wenn die An
triebswelle 50 in Vorwärtsrichtung gedreht wird, drehen sich auch die Zwi
schenwelle und die Rotorwelle 53 und 56 in Vorwärtsrichtung. Mit anderen
Worten, die Drehrichtung der Antriebswelle 50 und der Rotorwelle 56 ist
dieselbe. Der Grund, weshalb die Antriebswelle 50 und die Rotorwelle 56 in
dieser Drehrichtungsbeziehung zueinander stehen, soll anschließend erläu
tert werden.
Die Schneidkante des Schneidwerkzeugs 5 umfaßt in der Regel eine Dia
mantspitze (hergestellt durch Aufkleben von Diamantstaub) oder einen Stirn
fräser. Die Stirnfräser-Schneidkante kann arbeiten, wenn die Rotorwelle 56
in die in Fig. 8 gezeigte Richtung gedreht wird. Andererseits kann sich die
Antriebswelle 50 vorwärts und rückwärts drehen. Handgriffe, an denen
Schneidwerkzeuge angebracht werden können, umfassen nicht nur einen
nach rückwärts abgewinkelten Handgriff gemäß Fig. 8, sondern auch gerade
Handgriffe, bei denen die Rotorwelle 56 koaxial zu der Antriebswelle 50 an
geordnet ist. Im Falle eines geraden Handgriffes ist im allgemeinen eine
Kupplung vorgesehen zur Übertragung der Antriebskraft, und die Drehrich
tung der Rotorwelle 56 ist dieselbe wie diejenige der Antriebswelle 50.
Bei der zahnärztlichen Behandlung müssen ein gerader Werkzeughalter und
ein nach rückwärts abgewinkelter Werkzeughalter in Abhängigkeit von dem
zu behandelnden Teil und der verwendeten Behandlungsmethode ausgewech
selt werden. Es ist daher vorzuziehen, die Antriebswelle 50 und die Rotor
welle 56 in die in Fig. 8 gezeigte Rotationsbeziehung zu bringen. Bei der
zahnärztlichen Behandlung wird der Handgriff am Rand des Zentrums O des
Griffbereichs des Handgriff-Abschnitts A gehalten, wie es in Fig. 9 gezeigt ist.
Zu diesem Zeitpunkt kann das Moment, das auf die Hand ausgeübt wird, wie
folgt ausgedrückt werden:
LWcosR.
Dabei ist
G der Schwerpunkt des Werkzeughalters,
W das Gewicht des Werkzeughalters,
L der Abstand zwischen den Punkten O und G
R der Winkel zwischen OG und der waagerechten Ebene.
G der Schwerpunkt des Werkzeughalters,
W das Gewicht des Werkzeughalters,
L der Abstand zwischen den Punkten O und G
R der Winkel zwischen OG und der waagerechten Ebene.
Folglich gilt, daß, je kürzer L ist, desto kürzer der Handgriffabschnitt ausfällt,
desto geringer die Belastung der Hand, so daß die Handhabung des Handgrif
fes vereinfacht wird.
Es ist jedoch schwierig, den in Fig. 8 gezeigten Übertragungsmechanismus zu
verbessern, da der Verkürzung des Handgriffteils Grenzen gesetzt sind. Im
einzelnen kann die Länge des Handgriffabschnitts verringert werden durch
möglichst weitgehende Verkleinerung des waagerechten Abstandes L2 zwi
schen dem Ende der Antriebswelle 50, das durch ein Lager 62 abgestützt
wird, und dem Schnittpunkt Q der Drehachsen der Zwischenwelle 53 und
der Rotorwelle 56. Andererseits muß der Abstand S zwischen dem Schnitt
punkt Q und dem Schnittpunkt P der Drehachsen der Antriebswelle 50 und
der Zwischenwelle 53 entsprechend einem vorgegebenen Wert ausgelegt
werden, der bestimmt wird durch Berücksichtigung der Größe der menschli
chen Hand und der Gebrauchstauglichkeit.
Daher ist es zwangsläufig erforderlich, zur größtmöglichen Reduzierung des
Wertes L2 den Abstand l2 zwischen dem Schnittpunkt P und dem Lager 62
zu reduzieren. Zur Verkürzung des Abstandes l2 muß entweder die Länge des
antreibenden Zahnrades 51 oder der Abstand zwischen den Lagern 61 und
62 verkleinert werden.
Wenn jedoch die Länge des antreibenden Zahnrades 51 verkürzt wird, nimmt
dessen Festigkeit ab. Wenn der Abstand zwischen den Lagern 61 und 62 ver
kleinert wird, wird jedes der Lager 61 und 62 verhältnismäßig stark belastet,
wenn das antreibende Zahnrad 51 belastet wird. Dadurch wird die Haltbar
keit des Mechanismus beeinträchtigt. Außerdem vergrößert sich das Auslau
fen der Antriebswelle 50.
Im Gebrauch, insbesondere als zahnärztlicher Werkzeughalter, bei dem ein
Elektromotor als Motor verwendet wird, belastet der Übertragungsmechanis
mus gemäß Fig. 8 stark, und die Zahnbehandlung wird beeinträchtigt, da so
wohl der Kern als auch der Magnet des Motors ein großes Gewicht aufweisen.
Fig. 10 zeigt einen anderen herkömmlichen Antriebsmechanismus, der in
der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 58-190434 beschrieben
ist. Dieser Übertragungsmechanismus unterscheidet sich von dem Übertra
gungsmechanismus der Fig. 8 nur durch die Konstruktion der Antriebswelle.
Die Antriebswelle ist in diesem Falle im Inneren mit einer Lichtführungsbahn
zur Übertragung von Licht versehen, das benötigt wird zur Beleuchtung des
behandelten Teils. Im einzelnen ist die Antriebswelle unterteilt in zwei Wel
len 50a und 50b mit Stirnrädern 57a und 57b, so daß das Licht aus der Welle
50a herausgenommen wird. Die beiden Wellen 50a und 50b sind miteinander
über eine Verbindungswelle 60 mit Stirnrädern 58a, 58b verbunden.
Dieser herkömmliche Übertragungsmechanismus hat den Vorteil, daß ange
sichts des in der Antriebswelle 50a vorgesehenen Lichtführungsbahn der
Raum innerhalb des Werkzeughalters wirkungsvoll genutzt werden kann. Es
geht jedoch aus Fig. 10 hervor, daß der Handgriffabschnitt um eine Strecke
verlängert wird, die der Länge der Verbindungswelle 60 entspricht. Daher ist
dieser Übertragungsmechanismus noch nachteiliger als die herkömmliche
Anordnung gemäß Fig. 8, da die Hand stark durch Gewicht belastet wird.
Bei den herkömmlichen Übertragungsmechanismen gemäß Fig. 8 und 10 dre
hen sich die Zwischenwelle 53 und die Rotorwelle 56 in die selbe Richtung,
und das Rotor-Zahnrad 55 ist daher im unteren Endbereich der Rotorwelle
56 vorgesehen. Diese Anordnung des Rotor-Zahnrades 55 hat folgende Nach
teile:
Während der Zahnbehandlung wird der zu bearbeitende Bereich durch direk
tes Betrachten oder unter Verwendung eines Spiegels wahrgenommen. Zu
dieser Zeit wird der tote Winkel, der nicht sichtbar ist, durch den Winkel α
bestimmt, der zwischen der Spitze des Schneidwerkzeugs 5 und dem umlau
fenden Rand des unteren Endes des Kopfbereiches 2 liegt, wie es in Fig. 5
gezeigt ist. Wenn jedoch das Rotorzahnrad 55 innerhalb des Kopfbereichs 2
in dessen unterem Teil liegt, nimmt der äußere Durchmesser des unteren
Endes des Kopfbereichs 2 zu. Damit nimmt auch der tote Winkel α zu, so daß
der jeweils behandelte Bereich nicht sichtbar ist.
Wenn das Rotorzahnrad 55 am unteren Ende der Rotorwelle 56 angeordnet
ist, ist das Rotorzahnrad 55 im allgemeinen einstückig mit der Rotorwelle 56
ausgebildet. In diesem Fall ist es schwierig, den Teilkreis Pi des Schneid
werkzeugs 70 und die Teilkegelfläche C des Rotorzahnrades 50 so zu wählen,
daß sie während des Herstellungsverfahrens vollständig übereinstimmen, wie
Fig. 11 zeigt. Aus diesem Grunde kann eine ausreichende Stabilität des Zahn
rades nicht erreicht werden.
Wenn außerdem das Rotorzahnrad 55 am unteren Endbereich der Rotorwelle
56 vorgesehen werden soll, ist die Rotorwelle 56 mit einem Verbindungsbe
reich versehen, an dem der Verbindungsstift 5 befestigt ist. Das bedeutet,
daß das Rotationsdrehmoment indirekt auf den Verbindungsstift 5 über die
Rotorwelle 56 übertragen wird (vgl. z. B. japanische offengelegte Patentanmel
dung 60-119938). Es sind daher Störungen zu erwarten.
Die Erfindung geht aus von dem zuvor geschilderten technischen Hinter
grund. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Antriebseinrichtung für einen zahn
ärztlichen Werkzeughalter zu schaffen, die es ermöglicht, die Länge des
Handgriffteils zu verringern und die auf die Hand während der Zahnbehand
lung ausgeübte Belastung zu reduzieren, während zugleich die Möglichkeit
geschaffen wird, die Antriebswelle und die Rotorwelle in die selbe Richtung
zu drehen.
Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung soll so ausgebildet sein, daß eine
Lichtführungsbahn in der Welle ausgebildet werden kann, ohne daß dies Ein
fluß nimmt auf die Länge des Handgriffteils.
Der Kopfbereich soll nur einen minimalen toten Blickwinkel hervorrufen und
die Zahnbehandlung nicht beeinträchtigen.
Die Bearbeitung des Rotorzahnrades soll erleichtert werden, und dieses soll
zuverlässig und dauerhaft arbeiten.
Das Rotationsdrehmoment des Rotorzahnrades soll direkt auf den Verbin
dungsstift übertragen werden, so daß das Auftreten von Störungen einge
schränkt werden kann.
Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnenden Teil des
Hauptanspruchs.
Die wesentlichen erfindungsgemäßen Merkmale sollen im übrigen zur Er
leichterung des Verständnisses unten anhand der Zeichnung näher erläutert
werden.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich im übrigen aus den Unteran
sprüchen.
Im folgenden sollen wesentliche Merkmale der Erfindung sowie Ausführungs
beispiele anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt das äußere Erscheinungsbild eines zahnärztlichen Werk
zeughalters insgesamt;
Fig. 2 ist eine Prinzipdarstellung des erfindungsgemäßen Antriebssy
stems;
Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 ist ein Schnitt zur Veranschaulichung von Einzelheiten des
Kopfbereichs der Ausführungsform;
Fig. 5 zeigt den toten Blickwinkel bei der Zahnbehandlung;
Fig. 6 ist eine perspektivische Darstellung zur Veranschaulichung der
Kupplungsbeziehung zwischen einem Verbindungsstück und ei
nem Rotorzahnrad der Ausführungsform;
Fig. 7 veranschaulicht den Zahnradschnitt des Rotorzahnrades;
Fig. 8 ist eine Prinzipdarstellung eines herkömmlichen Antriebs-Über
tragungsmechanismus;
Fig. 9 ist eine erläuternde Darstellung des auf die Hand während der
Zahnbehandlung ausgeübten Drehmoments;
Fig. 10 zeigt ein weiteres Beispiel eines herkömmlichen Antriebs-Über
tragungsmechanismus;
Fig. 11 zeigt den Vorgang des Zahnradschneidens bei einem herkömm
lichen Antriebs-Übertragungsmechanismus.
Erfindungsgemäß wird eine Antriebsvorrichtung für einen zahnärztlichen
Werkzeughalter geschaffen, dessen Prinzip in Fig. 2 dargestellt ist. Eine An
triebswelle 18 ist drehbar in einem Gehäuse 10, 11 gelagert, und eine Zwi
schenwelle 22 ist drehbar in dem Gehäuse abgestützt, so daß die Drehung
der Antriebswelle 18 auf diese übertragen wird. Der Werkzeughalter weist
weiterhin eine Rotorwelle 6 auf, die ein zahnärztliches Schneidwerkzeug 5
hält. Die Rotorwelle 6 ist drehbar in dem Gehäuse abgestützt, so daß die Dre
hung der Zwischenwelle 22 auf diese übertragen wird. Die Drehachse der An
triebswelle 18 und die Drehachse der Zwischenwelle 22 bilden einen stump
fen Winkel zueinander, und die Drehachse der Zwischenwelle 22 und die
Drehachse der Rotorwelle 6 schneiden sich annähernd unter einem rechten
Winkel. Die Antriebsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie einen
Antriebs-Übertragungsmechanismus aufweist, bei dem die Antriebswelle 18
und die Zwischenwelle 22 in entgegengesetzte Richtungen gedreht werden und
die Zwischenwelle 22 und die Rotorwelle 6 ebenfalls entgegengesetzte Dreh
richtungen aufweisen.
Die Antriebswelle 18 ist eine Hohlwelle mit einer Lichtführungsbahn 19 im
Inneren.
Die Antriebswelle 18 weist ein Antriebszahnrad 21 auf, dessen Zähne am äu
ßeren Ende der Antriebswelle geschnitten sind.
Der Antriebs-Übertragungsmechanismus umfaßt das Antriebszahnrad 21 auf
der Antriebswelle 18, das die Antriebsleistung von der Antriebswelle 18 auf
die Zwischenwelle 22 überträgt. Das Antriebszahnrad 21 liegt zwischen dem
Schnittpunkt P der Drehachsen der Antriebswelle 18 und der Zwischenwelle
22 und dem Schnittpunkt Q der Drehachsen der Zwischenwelle 22 und der
Rotorwelle 6.
Der Antriebs-Übertragungsmechanismus umfaßt ein Rotorzahnrad 25 auf der
Rotorwelle 6 zur Übertragung der Antriebsleistung von der Zwischenwelle 22
auf die Rotorwelle 6. Das Rotorzahnrad 25 liegt näher am diesseitigen Ende
der Rotorwelle 6 als der Schnittpunkt Q der Drehachsen der Zwischenwelle
22 und der Rotorwelle 6.
Das Rotorzahnrad 25 ist getrennt von der Rotorwelle 6 ausgebildet.
Das Rotorzahnrad 25 weist einen zylindrischen Schaft 25a (Fig. 6) auf, der an
der Rotorwelle 6 befestigt ist. Das Rotorzahnrad 25 weist weiterhin eine Kup
plungseinrichtung 37 auf, die zur Aufnahme eines Teils des zahnärztlichen
Schneidwerkzeugs 5 in dem Schaft 25a dient, so daß das Werkzeug 5 nicht in
bezug auf den Schaft 25a gedreht werden kann.
Die Funktion der Erfindung ergibt sich aus einem Vergleich zwischen der er
findungsgemäßen Anordnung in Fig. 2 und der herkömmlichen Anordnung in
Fig. 8.
Bei der herkömmlichen Anordnung gemäß Fig. 8 sind die Drehrichtungen
der Antriebswelle 50 und der Zwischenwelle 53 gleich. Das Antriebszahnrad
51 und die Lager 61 und 62 müssen daher auf der Seite der Antriebswelle
50, bezogen auf den Schnittpunkt P der Drehachsen der Wellen 50 und 53
angeordnet sein, also rechts in Fig. 8, bezogen auf den Schnittpunkt P.
Andererseits sind bei der vorliegenden Erfindung die Drehrichtungen der
Antriebswelle 18 und der Zwischenwelle 22 entgegengesetzt zueinander. Es
ist daher möglich, einen Teil der Antriebswelle 18 und einen Teil oder die
gesamte Lageranordnung auf der Seite der Zwischenwelle, das heißt links in
Fig. 2, bezogen auf den Schnittpunkt P, anzuordnen. Die Länge des Handgriff
teils verringert sich daher um den Betrag ΔL.
Die oben beschriebene Beziehung kann durch mathematische Formeln wie
folgt ausgedrückt werden:
Bei der herkömmlichen Anordnung gemäß Fig. 8 ergibt sich L2 wie folgt:
L2 = Scosβ + l2.
Andererseits beträgt erfindungsgemäß die Länge L1 in Fig. 2:
L1 = Scosβ - ΔL + l1.
l1 und l2 sind geringfügig unterschiedlich aufgrund der unterschiedlichen
Konstruktion der Antriebszahnräder 21 und 51, können jedoch etwa gleich
gesetzt werden:
l1 = l2.
Damit ergibt sich durch Berechnung L2 - L1, daß die Gesamtlänge des Hand
griffteils um ΔL verkürzt werden kann.
Weitere Ausführungsbeispiele sollen anschließend erläutert werden.
Fig. 3 ist ein Schnitt durch die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung. Die
Antriebsvorrichtung ist in ein Gehäuse eingebaut, das ein Kopfgehäuse 10,
ein Schaftgehäuse 11 und ein Motorgehäuse 12 umfaßt, die miteinander ver
bunden sind.
Ein Motor 13 ist in dem Motorgehäuse vorgesehen. Der Motor 13 weist eine
Motorwelle 14 auf, die drehbar in dem Gehäuse 12 gelagert ist. Die Motor
welle 14 umfaßt einen hohlen Schaft, der mit einer Motor-Lichtführungsbahn
15 versehen ist. Eine Lichtquelle 16 befindet sich im rückwärtigen Bereich
der Motor-Lichtführungsbahn 15. Jede Art von Motor kann verwendet wer
den, beispielsweise ein Elektromotor, ein Luftmotor etc.
Die Antriebswelle 18 ist drehbar in dem Schaftgehäuse 11 gelagert. Die An
triebswelle 18 ist koaxial mit der Motorwelle 14 über eine Antriebskupplung
17 verbunden, so daß die Antriebswelle 18 in bezug auf die Motorwelle 14
ein- und ausgekuppelt werden kann. Die Antriebswelle 18 umfaßt eine hohle
Welle, wie es bei der Motorwelle 14 der Fall ist, und weist im Inneren eine
Schaft-Lichtführungsbahn 19 auf.
Eine Griff-Lichtführungsbahn 20 ist an einem Ende der Schaft-Lichtführungs
bahn 19 angeordnet. Das andere Ende der Griff-Lichtführungsbahn 20 tritt
aus dem Gehäuse aus. Glasstäbe mit hoher optischer Übertragungsfähigkeit
werden für die Lichtführungsbahnen 15 und 19 verwendet. Die Lichtfüh
rungsbahn 20 in dem Griff besteht aus einem Bündel aus Glasfasern von 30
bis 50 µm Durchmesser.
Das Antriebsrad 21, das ein Stirnrad ist, ist am vorderen Ende der Antriebs
welle 18 ausgebildet. Der Antriebszahnrad 21 kämmt mit einem rückwärti
gen Zahnrad 23, das ein Kegelrad ist. Das Zahnrad 23 ist auf dem rückwärti
gen Ende der Zwischenwelle 22 ausgebildet. Das Antriebszahnrad 21 weist
Zähne auf, die in den Umfang des vorderen Endes der Antriebswelle 18
selbst eingeschnitten sind. Bei dieser Anordnung des Antriebszahnrades 21
nimmt der äußere Durchmesser des Werkzeughalters 1 ab, und die Anzahl
der benötigten Teile verringert sich.
Die Zwischenwelle 22 wird drehbar durch einen Gehäuseeinsatz 24 getragen,
der in dem Kopf-Gehäuse 10 befestigt ist. Der Einsatz 24 kann aus dem
Schaftgehäuse 11 herausgenommen und in dieses eingesetzt werden. Der
Kopfbereich ist auf diese Weise austauschbar (siehe Fig. 1(b)).
Fig. 4 ist ein in vergrößertem Maßstab dargestellter Schnitt des Kopfbereichs
2. Eine hohle Rotorwelle 6 liegt drehbar in dem Kopf-Gehäuse 10. Die Dreh
achse der Rotorwelle 6 verläuft etwa rechtwinklig zu der Drehachse der Zwi
schenwelle 22. Das Rotorzahnrad 25 umfaßt ein Kegelrad mit einem zylindri
schen Schaft 25a und ist getrennt von der Rotorwelle 6 ausgebildet. Das Ro
torzahnrad 25 und dessen Schaft 25a sind fest mit dem oberen Ende der Ro
torwelle 6 verbunden. Das Kegelrad kämmt mit einem vorderen Zahnrad
26, ebenfalls einem Kegelrad, das am vorderen Ende der Zwischenwelle 22
ausgebildet ist. Ein Befestigungsstift 5, der ein Werkzeug für die Zahnbehand
lung darstellt, ist in die Rotorwelle 6 eingeschoben.
Wie Fig. 6 zeigt, ist der äußere Endbereich des Befestigungsstifts 5 mit einer
Paßnut 30 und zwei Drehsicherungsflächen 35 und 36 versehen, die sich
oberhalb und unterhalb der Nut 30 befinden. Wenn der Befestigungsstift 5 in
die Rotorwelle 6 eingeschoben wird, liegt die Drehsicherungsfläche 35 gegen
eine entsprechende flache Fläche der Kupplung 37 innerhalb des Rotorzahn
rades 25, so daß das auftretende Drehmoment direkt auf den Befestigungs
stift 5 von dem Rotorzahnrad 25 übertragen wird. Der Befestigungsstift 5
wird im übrigen in der Rotorwelle durch ein Spannfutter gehalten.
Das Spannfutter umfaßt zwei Eingriffsglieder 27. Die Eingriffsglieder 27 sind
radial zum Befestigungsstift 5 in einem Bereich zwischen einem festen Ring
28 und einem festen Schraubring 39 beweglich. Die Eingriffsglieder 27 wer
den durch eine Ringfeder 29 ständig nach innen vorgespannt.
Wenn der Befestigungsstift 5 montiert werden soll, wird er in die Rotorwelle
6 eingeschoben. Wenn das äußere Ende des Befestigungsstiftes 5 den Bereich
zwischen den Eingriffsgliedern 27 entgegen der Vorspannkraft der Ringfeder
29 passiert hat, treten die Eingriffsglieder 27 in Eingriff mit der Nut 30 des
Befestigungsstiftes. Auf diese Weise wird der Befestigungsstift 5 in dem Kopf
gehäuse 2 gehalten. Wenn der Befestigungsstift 5 entfernt werden soll, wird
eine Druckkappe 31 niedergedrückt, so daß die Ringfeder 29 verformt wird.
Folglich bewegen sich die Eingriffsglieder 27 in Radialrichtung auseinander,
so daß der Befestigungsstift 5 aus der Rotorwelle 6 herausgezogen werden
kann.
Der Abstand S zwischen der Drehachse der Rotorwelle 6 und dem Schnitt
punkt P (Fig. 2) und der Winkel β zwischen den Drehachsen der Zwischen
welle 22 und der Antriebswelle 18 werden festgelegt entsprechend der Grö
ße der menschlichen Hand. Der Abstand S beträgt etwa 38 mm, und der Win
kel β liegt im Bereich von 150 bis 200 (siehe Fig. 2).
Anschließend soll die Arbeitsweise der geschilderten Ausführungsform be
schrieben werden. Die Antriebskraft des Motors 13 wird auf den Befesti
gungsstift 5 über die Motorwelle 14, die Antriebswelle 18, die Zahnräder 21
und 23, die Zwischenwelle 22 und die Zahnräder 25 und 26 übertragen, so
daß sich der Befestigungsstift 5 dreht. Bei dieser Übertragung der Antriebs
kraft dreht sich die Antriebswelle 18 in Vorwärtsrichtung, die Zwischenwelle
22 dreht sich in Rückwärtsrichtung, und die Rotorwelle 6 wiederum in Vor
wärtsrichtung. Folglich ist es möglich, einen Teil der Antriebswelle 18, ein
Lager etc. näher an die Zwischenwelle 22 heranzurücken als den Schnitt
punkt P der Drehachsen der Antriebswelle 18 und der Zwischenwelle 22. Da
durch wird die Länge des Handgriffteils verkürzt.
Licht der Lichtquelle 16 wird wirksam durch die Motor-Lichtführungsbahn
15, die Schaft-Lichtführungsbahn 19 und die Griff-Lichtführungsbahn 20 zur
Beleuchtung des behandelten Zahnes übertragen. Die Ausbildung einer Licht
führungsbahn in der Antriebswelle 18 hat keinen Einfluß auf die Reduzierung
der Länge des Handgriffteils.
Der erfindungsgemäße Antriebs-Übertragungsmechanismus ist derart ange
ordnet und ausgebildet, daß die Drehrichtungen der Zwischenwelle 22 und
der Rotorwelle 6 entgegengesetzt zueinander sind, wie es oben beschrieben
wurde. Das Rotorzahnrad 35 ist oberhalb des Schnittpunktes Q (Fig. 4) der
Drehachsen der Zwischenwelle 22 und der Rotorwelle 6 angeordnet. Daraus
ergeben sich folgende Vorteile:
Bei der herkömmlichen Anordnung liegt das Rotorzahnrad unterhalb des
Schnittpunktes Q, und der tote Sichtwinkel ist unvorteilhaft groß, wie oben
geschildert wurde. Bei der vorliegenden erfindungsgemäßen Ausführungs
form befindet sich das Rotorzahnrad 25 oberhalb des Schnittpunktes Q. Da
durch wird der tote Winkel α relativ klein (Fig. 5). Bei der vorliegenden Aus
führungsform sind die Außendurchmesser der beiden Lager der Rotorwelle 6
so gewählt, daß der Durchmesser a des unteren Lagers kleiner ist als der
Durchmesser b des oberen Lagers (Fig. 4). Dies berücksichtigt den Preßsitz
zwischen der Rotorwelle 6 und dem Rotorzahnrad 25, die als getrennte Teile
hergestellt werden. Wenn dagegen das Rotorzahnrad 25 in der entgegenge
setzten Position angeordnet wird, wird der tote Winkel α groß.
Da das Rotorzahnrad 25 im übrigen als getrenntes Teil in bezug auf die Rotor
welle 6 hergestellt wird, können die Teilkreislinie Pi des Schneidwerkzeugs
70 und die Teilkreis-Kegelfläche C des Zahnrades in ausreichendem Maße
während des Schneidvorganges des Zahnrades in Übereinstimmung gebracht
werden, wie Fig. 7 zeigt, ohne daß der tote Sichtwinkel vergrößert wird. Auf
diese Weise wird die Haltbarkeit des Rotorzahnrades 25 verbessert.
Das Drehmoment des Rotorzahnrades 25 wird direkt auf den Verbindungs
stift 5 durch die Eingriffsverbindung zwischen der Kupplungseinrichtung 37
an dem Rotorzahnrad 25 und der Drehsicherungsfläche 35 des Befestigungs
stifts 5 übertragen, wie Fig. 6 zeigt. Während des Schneidvorganges wird da
her kein Drehmoment auf den Verbindungsbereich zwischen der Rotorwelle
6 und dem Rotorzahnrad 25 übertragen. Es ist daher möglich, Störungen
weitgehend zu verhindern.
Die zuvor beschriebene Ausführungsform stellt lediglich ein Beispiel für die
Verwirklichung der vorliegenden Erfindung dar. Zahlreiche Abwandlungen
und Modifikationen sind möglich. Beispielsweise kann das Stirnzahnrad 21,
das als Antriebsübertragungszahnrad an der Antriebswelle 18 ausgebildet ist,
durch ein Kegelrad ersetzt werden. Wenn die Antriebsübertragung für sich
betrachtet wird, ist ein Kegelrad vorzuziehen. Bei der Zahnbehandlung jedoch
kann der Kopfbereich 2 durch einen anderen ausgetauscht werden. Während
des Austausches, insbesondere wenn der Kopfbereich 2 eingefügt wird, kom
men die Endflächen des rückwärtigen Zahnrades 23 und des Antriebszahnra
des 23 in Berührung miteinander, so daß das Einsetzen in einigen Fällen
schwierig sein kann. Daher wird bei der vorliegenden Ausführungsform ein
Stirnrad verwendet.
Im übrigen kann der Antriebs-Übertragungsmechanismus einschließlich des
Zahnrades 21 und der Antriebswelle 28 ganz oder teilweise als Reibantrieb,
und nicht als Zahnradantrieb ausgebildet sein.
Obgleich bei der geschilderten Ausführungsform der Griff-Lichtführungskanal
20 aus Glasfasern besteht, kann es sich auch um eine Leitung handeln. Bei
der Motor-Lichtführungsbahn 15 und der Schaft-Lichtführungsbahn 19 sind
Lichtführungen aus Glas nicht notwendig, wenn die inneren Oberflächen der
Wellen 14 und 18 verspiegelt werden.
Die Schaft-Lichtführungsbahn 19 und die Griff-Lichtführungsbahn 20 müssen
nicht zwangsläufig im Winkel zueinander stehen. Die jeweiligen Endflächen
dieser Lichtführungsbahnen können parallel zueinander verlaufen.
Die vorliegende Erfindung bietet vor allem die folgenden Vorteile:
- 1) Da die Länge des Handgriffteils verkürzt werden kann, kann die Zahnbe handlung mit geringerer Belastung der Hand durchgeführt werden.
- 2) Die Lichtführungsbahn kann in dem Schaft ausgebildet werden, ohne die Reduktion der Länge des Handführungsteils zu beeinflussen.
- 3) Da das Rotorzahnrad am oberen Endbereich der Rotorwelle vorgesehen ist, kann der tote Sichtwinkel verkleinert werden, so daß die Zahnbehand lung vereinfacht wird.
- 4) Da das Rotorzahnrad und die Rotorwelle getrennt voneinander herge stellt werden, kann das Schneiden des Zahnrades genau durchgeführt wer den. Daraus ergibt sich eine Verbesserung der Zuverlässigkeit und Haltbar keit.
- 5) Da das Rotationsdrehmoment des Rotorzahnrades direkt auf den Befesti gungsstift übertragen wird, treten nur in geringerem Maße Störungen auf.
Claims (8)
1. Antriebsvorrichtung für zahnärztliche Werkzeughalter, mit
- - einer Antriebswelle (1 8), die drehbar durch ein Gehäuse (10, 11) gehal ten wird,
- - einer Zwischenwelle (22), die drehbar in dem Gehäuse liegt und durch die Antriebswelle (18) drehbar ist, und
- - einer Rotorwelle (6) zum Halten eines zahnärztlichen Schneidwerkzeugs (5), welche Rotorwelle (6) drehbar derart in dem Gehäuse gelagert ist, daß sie die Drehung der Zwischenwelle (22) aufnimmt,
wobei die Drehachse der Antriebswelle (18) und die Drehachse der Zwi
schenwelle (22) einen stumpfen Winkel zueinander bilden und die Drehachse
der Zwischenwelle (22) und die Drehachse der Rotorwelle (6) im wesentli
chen senkrecht zueinander stehen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (18) und die Zwischenwelle
(22) des Antriebs-Übertragungsmechanismus in entgegengesetzte Richtungen
gedreht werden und daß die Zwischenwelle (22) und die Rotorwelle (6)
ebenfalls entgegengesetzte Drehrichtungen aufweisen.
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Antriebswelle (18) eine Hohlwelle ist mit einer Lichtführungsbahn (19) im
Inneren.
3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebswelle (18) ein Antriebszahnrad (21) aufweist, das in das äu
ßere Ende der Antriebswelle eingeschnitten ist.
4. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
dem der Antriebs-Übertragungsmechanismus ein Antriebszahnrad (21) am
Ende der Antriebswelle (18) zur Übertragung von Antriebsleistung auf die
Zwischenwelle (22) umfaßt, welches Antriebszahnrad (21) zwischen einem
Schnittpunkt (P) der Drehachsen der Antriebswelle (18) und der Zwischen
welle (22) und dem Schnittpunkt (Q) der Drehachsen der Zwischenwelle
(22) und der Rotorwelle (6) angeordnet ist.
5. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der Antriebs-Übertragungsmechanismus ein Ro
torzahnrad (25) auf der Rotorwelle (6), das durch die Zwischenwelle (22)
drehbar ist, umfaßt, welches Rotorzahnrad (25) näher am zurückliegenden
Ende der Rotorwelle (6) liegt als der Schnittpunkt (Q) der Drehachsen der
Zwischenwelle (22) und der Rotorwelle (6).
6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Rotorzahnrad (25) als getrenntes Teil gegenüber der Rotorwelle (6) ausgebil
det ist.
7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Rotorzahnrad (25) einen zylindrischen Schaft (25a) aufweist, der fest auf der
Rotorwelle (6) angebracht ist, und daß das Rotorzahnrad (25) eine Kup
plungseinrichtung (37) zum Einfügen eines Teils eines dentalen Schneid
werkzeugs (5) aufweist, das in dem Schaft (25a) drehfest gehalten ist.
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP4257574A JPH0751136B2 (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | 歯科用ハンドピースの駆動装置 |
Publications (1)
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| DE4329181A1 true DE4329181A1 (de) | 1994-03-03 |
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1993
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