DE2521314B2

DE2521314B2 - Zahnaerztliches handstueck mit druckluftturbine

Info

Publication number: DE2521314B2
Application number: DE19752521314
Authority: DE
Inventors: Bernhard 7950 Biberach; Stephens Richard R Prof Brisbane Lingenhöle (Australien)
Original assignee: Kaltenbach and Voigt GmbH
Current assignee: Kaltenbach and Voigt GmbH
Priority date: 1975-05-13
Filing date: 1975-05-13
Publication date: 1977-12-01
Also published as: DE2521314C3; GB1538901A; US4021919A; JPS536480B2; DE2521314A1; AU1218076A; CH595093A5; JPS51140395A; FR2310736A1; AT344875B; ATA253476A

Description

Die Erfindung betrifft einen zahnärztliches Handstück mit eingebauter zweiteiliger Triebwelle, die aus einem durch eine Antriebsluftleitung mit Druckluft beaufschlagbaren Turbinenläufer als ersten Triebwellenteil und einer von dem Turbinenläufer angetriebenen, ein zahnärztliches Werkzeug antreibenden Triebhülse als zweiten Triebwellenteil besteht, wobei zwischen den beiden Triebwellenteilen ein Kugelplanetengetriebe angeordnet ist, mit dessen Kugeln der eine Triebwellenteil in Eingriff steht, und wobei die Kugeln unter Reibschluß zwischen einem Innenring und einem Außenring gelagert sind, wobei einer der genannten Ringe undrehbar angeordnet ist und der andere Ring auf dem anderen Triebwellenteil mit diesem drehbar angeordnet ist, und wobei einer der genannten Ringe zur Anstellung der Kugeln unter der Wirkung eines axial beweglichen Verschiebestößels axial beweglich ist.

Ein derartiges zahnärztliches Handstück ist durch die DT-PS 10 55 752 bekannt. Bei diesem bekannten Handstück ist dem als Verschiebering ausgebildeten axial beweglichen Verschiebestößel eine mit ihrem einen Ende festgelegte, nach außen gekrümmte Blattfeder zugeordnet, die sich in Handstücklängsrichtung erstreckt und z. B. bei erhöhter Belastung des durch die Triebwelle angetriebenen Werkzeuges und damit erforderlichem erhöhtem Drehmoment von Hand zusammengedrückt werden muß, so daß eine Streckung der Blattfeder erfolgt, die nun mit ihrem nicht festgelegten Ende gegen den Verschiebering drückt, wodurch dieser unter Überwindung der Kraft einer Schraubenfeder gegen den axial beweglichen, jedoch undrehbar angeordneten Außenring des Kugelplanetengetriebes hin verschoben wird und den genannten Außenring zwecks Anstellung der Kugeln und somit zwecks Erhöhung des übertragenen Drehmomentes verschiebt. Die genannten Federn, nämlich die Blattfeder und die Schraubenfeder, stellen zusätzliche Bauteile dar, die einer Verschleißgefahr unterliegen und deren Funktion durch Eindringen von Staub bzw. Schmutz in den Bewegungsweg der Federn gestört werden kann. Hinzu kommt, daß die Federn unterschiedliche Kennlinien aufweisen und daß die vom Federweg abhängige Verschiebung des axial beweglichen Außenringes und damit die Anstellung der Kugeln infolge der Trägheit der Federn erst nach der Betätigung der Blattfeder und damit gegenüber dem Beginn der erhöhten Belastung des Werkzeuges zeitlich verzögert einsetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zahnärztliches Handstück der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Gefahr eines Verschleißes sowie einer Funktionsbeeinträchtigung vermindert ist und bei dem möglichst schnell die Anstellung der Kugeln erfolgt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vui|M:sihlagcn, dall ler Verschiebestößel in einem lliibi.uiin angeordnet isl, ,velcher im Sinne einer Bewegung des Vcrschiebeslö-3els in Richtung auf den axial beweglichen Außenring 3ZW. Innenring mit Druckluft beaiifvhlagbar ist. Der Verschiebestößel kann als Versehicbering ausgebildet

Der in dem z.B. ringförmigen llubraum nach Art eines Kolbens bzw. Ringkolbens angeordnete Verschiebestößel bzw. Verschiebering wird allein durch die dem in Hubraum zur Beaufschlagung zugeführte Druckluft verschoben, so daß sich l-'edern für diesen Zweck erübrigen und eine hierdurch bedingte Gefahr eines Verschleißes und einer Funktionsbeeinirächligung in Fortfall kommt. Die dem Hubraum zugeführte Druck- ι. luft setzt den Verschiebeslößel praktisch sofort in Bewegung, so daß ebenfalls praktisch sofort der axial bewegliche Außenring bzw. Innenring verschoben und die Kugeln unter Erhöhung ihres Anpreßdruckes angestellt werden.

Zweckmäßig ist es, wenn für die Beaufschlagung mit Druckluft in den Hubraum auf der dem axial beweglichen Außenring bzw. Innenring abgewandten Seite des Verschiebestößels eine von der Antriebsluftleitung abzweigende Steuerluftleitung einmündet. Hierdurch wird eine besonders rasche, unmittelbare und unverzögerte Anstellung der Kugeln in Abhängigkeit vom Druck der Antriebsluft erreicht.

Da wegen des zwischengeschalteten Kugelplanetengetriebes Turbinenläufer und Triebhülse mit unter- ι schiedlicher Drehzahl umlaufen, wird vorgeschlagen, daß zusätzlich zu dem durch das Kugelplanetengetriebe gebildeten Lager zwischen den beiden Triebwellenteilen mindestens ein weiteres, die unterschiedlichen Drehzahlen ausgleichendes Lager, zweckmäßig ein Kugellager angeordnet ist. Wenn der Innenring des Kugelplanetengetriebes auf dem Läufer mit diesem drehbar angeordnet ist, wirkt das zusätzliche Lager als Gegenkraft zu den Anstcllkräften des Kugelplanetengetriebes.

Grundsätzlich kann der jeweils mit dem einen Triebwellenteil drehbare Innenring bzw. Außenring unter der Wirkung des Verschiebestößels axial verschiebbar auf diesem Triebwellenteil angeordnet sein. Hierzu kann ein solcher Innenring bzw. Außenring mit einem sich radial erstreckenden Mitnehmer versehen sein, der in eine Längsnut des Triebwellenteiles eingreift.

Um die hierbei zwischen Verschiebestößel einerseits und Innenring bzw. Außenring andererseits auftretende Reibung zu vermeiden, kann statt dessen der jeweils undrehbare Außenring bzw. Innenring unter der Wirkung des Verschiebestößels axial verschiebbar angeordnet sein. Hierfür ist es zweckmäßig, wenn der undrehbare Außenring bzw. der undrehbare Innenring des Kugelplanetengetriebes über mindestens einen elastischen Dämpfungsring an undrehbaren Teilen des Handstückes abgestützt ist. Die Dämpfungsringe ermöglichen die gewünschte axiale Bewegung des Außenringes bzw. Innenringes und dienen zur Aufnahme des radialen Drehmomentes sowie zur Dämpfung der Schwingungen. Dabei kann eine unmittelbare Berührung des Verschiebestößels mit dem Außenring bzw. Innenring vermieden werden, wenn an einem der Dämpfungsringo der Verschiebestößel /ur Anlage kommt. Hierfür ist es zur Erzielung einer einwandfreien gedämpften Bewegungsübertragung vom Verschicbestöllel auf den Außenring bzw. Innenring zweckmäßig.

wenn zumindest derjenige Dänipfungsring. gegen welchen der Verschiebestößel zur Anlage kommt, in die den undrehbaren Teilen des Mundstückes zugekehrte Wandung des Außenringes bzw. des Innenringes teilweise eingelassen ist.

Sofern derjenige Dämpfungsring, gegen welchen der Verschiebeslößel zur Anlage kommt, über die dem Verschiebestößel zugewandte Stirnseite des Außenringes bzw. des Innenringes vorsteht, ergibt sich eine besonders einfache Ausbildung, da der Verschiebestößel dann keine in den zwischen dem Außenring bzw. Innenring und den undrehbaren Teilen des Handstückes vorhandenen Spalt sich hineinerstreckenden Teile aufzuweisen braucht, um über den Dänipfungsring auf den Außenring bzw. Innenring einwirken zu können.

Insbesondere dann, wenn der Verschiebestößel als Verschiebering ausgebildet ist, kann in vorteilhafter Weise der Dänipfungsring und der Verschiebestößel einstückig sein und z. B. aus Gummi bestehen.

In gewissen Belastungsfällen des Werkzeuges kann durch den bei langsamer laufendem oder stillstehendem Turbinenläufer im Turbinenraum entstehenden Luftstau eine erhöhte Luftzufuhr durch die Steuerluftleitung und damit eine automatische Anstellung der Kugeln des , Kugelplanetengetriebes und somit auch die erforderliche Drehmomenterhöhung eintreten. Für die Belastungsfälle, in denen dies nicht zutrifft, wird vorgeschlagen, daß die Menge pro Zeiteinheit und/oder der Druck der den den Verschiebestößel enthaltenden Hubraum ι beaufschlagenden Luft einstellbar ist.

Zweckmäßig ist das Einstellorgan hierfür in der Antriebsluftleitung vor dem Abzweig der Steuerluftleitung angeordnet, weil dann — im Gegensatz zur Anordnung des Einstellorgans in der Steuerluftleitung , — auch der Turbinenläufer stärker beaufschlagt wird.

In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 den Kopf eines zahnärztlichen Handstückes mit Kugelplanetengetriebe im Längsschnitt, η Fig. 2 bis 4 gegenüber F i g. 1 abgeänderte Ausführungsformen,

Fig. 5 bis 8 verschiedene Ausführungsmöglichkeiten des Kugelplanetengetriebes in schematischer Darstellung,

r, Fig. 9 ein zahnärztliches Handstück mit einer Einzelheit in Ansicht von der Seite, teilweise aufgebrochen und

Fig. 10 ein über eine Versorgungsleitung mit einem Fußschalter in Verbindung stehendes zahnärztliches ,ι, Handstück.

Der in F i g. 1 dargestellte Kopf 1 eines zahnärztlichen Handstückes 2, das gemäß Fig. 9 und 10 im wesentlichen aus dem Kopf 1 und einer Griffhülse besteht, besitzt eine eingebaute zweiteilige Triebwelle .·,-, Der Kopf 1 kann, wie dargestellt, gegenüber der Griffhülse 3 abgewinkelt sein; Kopf 1 und Griffhülse können aber auch gleichachsig angeordnet sein, so daß sich ein gerades Handstück ergibt. Die Triebwelle setzt sich zusammen aus einem durch eine Antriebslnft-,H Ijitung 5 mit Druckluft beaufschlagbaren. Turbinenschaufeln 6 aufweisenden Turbinenläufer als ersten Triebwellenteil 7 und einer von dem Turbinenläufer angetriebenen, mittels einer Spannzange 8 ein zahnärztliches Werkzeug 9. /.. B. einen Bohrer, aufnehmenden ,,, Triebhülse als zweiten Triebwellenteil 10.

Zwischen den beiden koaxialen Triebweliiunieilen 7, 10 ist ein Kugelplanetengetriebe 11 angeordnet. Das Kugelplanetengetriebe 11 kann verschiedenartig ausge-

bildet sein, wie die F i g. 5 bis 8 schematisch zeigen. Die Darstellung nach F i g. 5 entspricht in ihrem Aufbau den Ausführungsformen nach F i g. 1 und 2, bei welchen eine Untersetzung vom treibenden Triebwellenteil 6 zum getriebenen Triebwellenteil 10 im Verhältnis von etwa 3 : 1 stattfindet.

In jedem Falle weist der eine Triebwellenteil 10 in F i g. 1, 2, 3, 5 und 7 bzw. 7 in F i g. 4, 6 und 8 einen an seinem Ende offenen Käfig in Form einer zur gemeinsamen Achse A der Triebwellenteile 7, 10 koaxialen Rundgabel auf. Die Stege 12 des Käfigs greifen zwischen die Kugeln 13 des Kugelplanetengetriebes 11. Die Kugeln 13 sind unter Reibschluß zwischen einem Innenring 14 und einem Außenring 15 gelagert. Einer dieser Ringe ist undrehbar angeordnet, und zwar gemäß Fig. 1, 2, 4, 5 und 6 der Außenring 15 und gemäß F i g. 3, 7 und 8 der Innenring 14. Der andere Ring, nämlich gemäß Fig. 1, 2, 4, 5 und 6 der Innenring 14 gemäß F i g. 3, 7 und 8 der Außenring 15 ist auf dem jeweils anderen Triebwellenteil 7 in F i g. 1,2,3,5, 7 bzw. 10 in F i g. 4,6 und 8 mit diesem drehbar angeordnet.

Einer der genannten Ringe, und zwar in F i g. 1, 2,4, 5, 7 und 8 der Außenring 15 und in Fig.3 und 6 der Innenring 14 ist unter der Wirkung eines parallel zur Achse A beweglichen, als Verschiebering ausgebildeten Verschiebestößels 16 axial beweglich.

Hierfür ist der Verschiebering 16 in einem ringförmigen Hubraum 17 angeordnet, welcher im Sinne einer B'. wegung des Verschieberinges 16 in Richtung auf den axial beweglichen Außenring 15 in Fig. 1,2,4,5, 7 und 8 bzw. Innenring 14 in Fig. 3 und 6 mit Druckluft beaufschlagbar ist.

Die dem Hubraum 17 zugeführte Druckluft bewirkt über den Verschiebering 16 eine axiale Verschiebung z. B. des Außenringes 15 in F i g. 1, so daß eine sofortige Anstellung der in Ringnuten 18 des Innenringes 14 und des Außenringes 15 gelagerten Kugeln 13 erfolgt.

In den Hubraum 17 mündet auf der dem axial beweglichen Außenring 55 in Fi g. 1,2,4, 5.7 und 8 bzw. Innenring 14 in Fig.3 und 6 abgewandten Seite des Verschieberinges 16 eine von der Antriebsluftleitung 5 abzweigende Steuerluftleitung 21 ein.

Zwischen den beiden Triebwellenteilen 7, 10 ist mindestens ein Lager 22 angeordnet. Weitere Lager der beiden Triebwellcnteile 7,10 sind in den F i g. I bis 8 mit 23 bezeichnet.

Gemäß F i g. 2 und 4 ist der undrehbare Außenring 15 über zwei elastische Dämpfungsringe 24 an undrehbaren Teilen des Handstückes abgestützt. An einen der Dämpfungsringe 24 kommt der Verschiebering 16 zur Anlage, wobei dieser Dämpfungsring in die den undrehbaren Teilen des Handstückes zugekehrte Wandung des Außenringes 15 teilweise eingelassen ist und über die dem Verschiebering 16 zugewandte Stirnseite des Außenringes 15 vorsteht. Gemäß F i g. 1 sind der Dämpfungsring 24 und der Verschiebering 16 einstückig ausgebildet.

Gemäß Fig.3 bestitzt der Verschiebering 16 einen inneren Ringflansch. Zwischen diesem Ringflansch und dem undrehbaren Innenring 14 ist ein Dämpfungsring 24a angeordnet. Der Dämpfungsring 24a ist in den Ringflansch des Verschieberinges 16 eingelassen.

Aus den Fig.9 und 10 ist ersichtlich, daß in der Antriebsluftleitung 5 vor dem Abzweig der Steuerluftleitung 21 ein Einstellorgan 25 zur Einstellung der Menge pro Zeiteinheit und/oder des Druckes der den den Verschiebering 16 enthaltenden Hubraum 17 beaufschlagenden Luft angeordnet ist. Gemäß F i g. 9 isi das Einstellorgan 25 am Handstück 2 selbst angeordnet Ein solches Einstcllorgan 25 kann nach Art eine: Drehringes mit zugeordneter Regulierscheibe ausgebil det sein und ohne Federn auskommen. Gemäß F i g. 8 is das Einstellorgan 25 an einem im verkleinerten Maßstal dargestellten Fußschalter 26 angeordnet, mit dem da: Handstück 2 über einen die Luftzufuhr zur Antriebsluft leitung 5 sicherstellenden Versorgungsschlauch 2) verbunden ist.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungisn

Claims

Patentansprüche:

I. Zahnärztliches Handstück mit bauter

zweiteiliger Triebwelle, die aus einem ich eine Antriebsluftleitung mit Druckluft beaufschlagbaren Turbinenläufer als ersten Triebwellenteil und einer von dem Turbinenläufer angetriebenen, ein zahnärztliches Werkzeug antreibenden Triebhülse als zweiten Triebwellenteil besteht, wobei zwischen den beiden Triebswellenteilen ein Kugelplanetengetriebe angeordnet ist, mit dessen Kugeln der eine Triebwellenteil in Eingriff steht, und wobei die Kugeln unter Reibschluß zwischen einem Innenring und einein Außenring gelagert sind, wobei einer der genannten Ringe undrehbar angeordnet ist und der andere Ring auf dem anderen Triebwellenteil mit diesem drehbar angeordnet ist, und wobei einer der genannten Ringe zur Anstellung der Kugeln unter der Wirkung eines axial beweglichen Verschiebestößels axial beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebestößel (16) in einem Hubraum (17) angeordnet ist, welcher im Sinne einer Bewegung des Verschiebestößels (16) in Richtung auf den axial beweglichen Außenring (15 in F i g. 1,3, 5 und 6) bzw. Innenring (14 in Fig. 2 und 4) mit Druckluft beaufschlagbar ist.
2. Zahnärztliches Handstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Beaufschlagung mit Druckluft in den Hubraum (17) auf der dem axial beweglichen Außenring (}5 in Fig. 1, 2,4, 5, 7 und 8) bzw. Innenring (14 in Fig. 3 und 6) abgewandten Seite des Verschiebestößels (IG) eine von der Antriebsluftleitung (5) abzweigende Steuerluftleitung (21) einmündet.
3. Zahnärztliches Handstück nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Triebwellenteilen (7, 10) mindestens ein Lager (22) angeordnet ist.
4. Zahnarztliches Handstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die Lager (22) durch Kugellager gebildet sind.
5. Zahnärztliches Handstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der undrehbare Außenring (15) bzw. der undrehbare Innenring (14) des Kugelplanetengetriebes über mindestens einen elastischen Dämpfungsring (24, 24a) an undrehbaren Teilen des Handstückes abgestützt ist.
6. Zahnärztliches Handstück nach Anspruch 5, ^; dadurch gekennzeichnet, daß an einem der Dämpfungsringe (24, 24a) der Verschiebestößel (16) zur Anlage kommt.
7. Zahnärztliches Handstück nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest < derjenige Dämpfi'ngsring (24, 24a), an welchen der Verschiebestößel (16) zur Anlage kommt, in die den uiidrehbaren Teilen des Handstückes zugekehrie Wandung des Außenringes (J5) bzw. des Innenringes (14) teilweise eingelassen ist. *-.
8. Zahnärztliches Handstück nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Dämpfungsring (24, 24a), an welchen der Verschiebestößel (16) zur Anlage kommt, über die dem VcrschiebestöQel (16) zugewandte Stirnseite des Außenringes (15) t. bzw. des Innenringes (14) vorsteht.
9. Zahnärztliches Handstück nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsring (24, 24a) und der Verschiebestößel (16) einstückig sind.
10. Zahnärztliches Handstück nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, duß die Menge pro Zeiteinheit und/oder der Druck der den den Verschiebestößel (16) enthaltenden Hubraum (17) beaufschlagenden Luft einstellbar ist.
11. Zahnärztliches Handstück nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Antriebsluftleitung (5) vor dem Abzweig der Steuerluftleitung (21) ein Einstellorgan (25) angeordnet ist.