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Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung zum lösbaren Verbinden von zwei axial aneinanderkuppelbaren zahnärztlichen Handstückteilen untereinander bzw. eines Handstückteiles mit der Anschlussarmatur einer an den Handstückteil anschliessbaren Versorgungsleitung, mit einem federnden Rastmechanismus in Form von einem oder mehreren an dem einen der zu verbindenden Teile angeordneten und im gekuppelten Zustand in am andern Teil angeordneten Gegengliedern eingreifenden, die beiden Kupplungsteile axial zusammenhaltenden Rastgliedern, welche mittels eines unter Einwirkung einer radial gerichteten Kraft verstellbaren Betatigungselementes mit den Gegengliedern ausser Eingriff bringbar sind.
Zum raschen An- und Abkuppeln von zahnärztlichen Handstückteilen, sei es untereinander, mit einer Schlaucharmatur oder mit einem Antriebsaggregat, sind verschiedene Kupplungssysteme bekannt.
Aus der DE-OS 2152320 ist eine Kupplungsvorrichtung bekannt, bei der am einen Handstückteil ein in radialer Richtung federnder Kupplungsring angeordnet ist, der im gekuppelten Zustand gegen die Innenwandung des andern Handstückteiles anliegt. Die axiale Haltekraft wird hier ausschliesslich durch Klemmreibung (Flächenpressung) zwischen Kupplungsring und Innenwandung der Handstückteile erzeugt. Das Entkuppeln erfolgt durch axiales Auseinanderziehen der Teile unter Überwindung der Klemmkraft.
Ein Betätigungselement, welches Kupplungsglieder und Gegenglieder in und ausser Eingriff bringt, ist bei dieser bekannten Kupplungsvorrichtung also nicht vorhanden. Demgemäss bietet eine solche Kupplungsvorrichtung keine ausreichende Sicherung gegen axiales Abgleiten, bzw., sofern die Klemmkraft so gross gewählt wird, dass eine ausreichende Sicherung vorhanden wäre, würde das An- und Abkuppeln der Handstückteile unvertretbar beschwerlich sein.
Demgegenüber sind Kupplungsvorrichtungen, die miteinander in und ausser Eingriff bringbare Rast- und Gegenglieder aufweisen, welche mittels eines Betätigungselementes entkuppelbar sind, vorteilhafter, insbesondere bedienungsfreundlicher.
Von den zuletzt genannten Kupplungssystemen sind neben nach Art eines Bajonettverschlusses
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belasteten Druckknopfes, Bolzens od. dgl., bekannt (DE-AS 1766598). Bei Druck auf das Betätigungselement kommen Rastglieder, z. B. Kupplungshaken, mit entsprechenden Gegengliedern, z. B. Nuten, ausser Eingriff. Zum Ankuppeln braucht lediglich der eine Handstückteil auf den anzukuppelnden andern Handstückteil axial aufgeschoben zu werden ; die Rastglieder kommen dabei selbsttätig mit den Gegengliedern in Eingriff. Die Handstückteile sind sodann gegen unbeabsichtigtes axiales Abgleiten gesichert.
Obgleich die Art der Betätigung der Rastvorrichtung durch radiales Andrücken als vorteilhaft anzusehen ist, unter anderem weil die zu kuppelnden Teile nicht wie bei einer Bajonettverbindung gegeneinander verdreht zu werden brauchen, so wird noch der radial vorstehende Betätigungsteil
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der bekannten Anordnung ausserdem relativ aufwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kupplungsvorrichtung zu erstellen, die einfach aufgebaut ist, eine radiale Betätigung erlaubt und störende, überstehende Teile vermeidet, so dass hinsichtlich der Sauberhaltung des Handstückes eine Verbesserung erzielt wird.
Die gestellte Aufgabe wird bei einer Kupplungsvorrichtung der eingangs genannten Art erfin- dungsgemäss dadurch gelöst, dass als Betätigungselement eine elastische Hülse, insbesondere eine im Querschnitt kreisringförmige Hülse vorgesehen ist, deren Oberfläche einen Teil der Mantelfläche zumindest des einen Kupplungsteiles bildet bzw. diese Mantelfläche auf dem Kupplungsteil fortsetzt, und deren Wandung bei radialem Druck auf die Hülse elastisch verformbar ist, dass die Hülse mit den Rast- bzw. Gegengliedern verbunden ist und dass bei Verformung der Hülse die Rastglieder ausser Eingriff mit den Gegengliedern bringbar sind.
Ein wesentlicher Vorzug der erfindungsgemässen Kupplungsvorrichtung ist, dass diese keine lach aussen überstehenden Teile aufweist. Sie kann im Aussendurchmesser dem Durchmesser der übrigen Handstückteile bzw. der Anschlussarmatur einer Versorgungsleitung nahtlos angepasst werden,
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so dass glatte Übergänge geschaffen werden, die eine gute Sauberhaltung der Oberfläche gewähr- leisten. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass die einzelnen Rastglieder in einem einzigen Bauteil vereinigt werden können, wodurch eine einfache Fertigung und Montage erzielt werden kann.
Die Rastglieder und die elastische Hülse können an einem der miteinander zu kuppelnden Handstückteile angeordnet sein, bzw. können die Hülse und die Rastglieder einstückig sein. Die Rastglieder können ferner an der Innenseite der Hülse gelegene Keilnasen der Hülse sein. Zur Erhöhung der Elastizität kann gemäss einem weiteren Vorschlag die Hülse mit Längsschlitzen versehen sein. Gute Handhabbarkeit ergibt sich, wenn die Rastglieder in das Gegenstück unter Zwischenschaltung eines Kugellagers eingreifen. Konstruktiv einfach ist es, wenn die Hülse an ihrem dem Halsstück des Handstückes abgewendeten Ende die Rastglieder trägt. Bedienungsmässig vorteilhafter ist es, wenn die Antriffspunkte des zum Lösen des Kupplungsteiles aufzuwendenden radialen Druckes auf der Hülse markiert sind.
Es zeigen : Fig. 1 zwei Handstückteile im abgekuppelten Zustand, wobei die rechte Abbildung einen als Turbinenwinkelstück ausgebildeten Handstückteil im Schnitt zeigt, wobei links daneben der mit diesem kuppelbare Handstückteil und die auf diesen Handstückteil in üblicher Weise aufschraubbare Anschlussarmatur einer Versorgungsleitung dargestellt ist, Fig. 2 einen Schnitt durch das Griffende eines als Turbinenwinkelstück ausgebildeten Handstückteiles mit einem eingesetzten axial kuppelbaren Handstückteil im gekuppelten Zustand, Fig. 3 einen Schnitt wie in Fig. 2, jedoch mit einer in dem angekuppelten Handstückteil eingebauten Regeleinrichtung für Kühlwasser, Fig. 4 ein anderes Turbinenwinkelstück im Schnitt, mit eingesetztem Handstückteil, welcher bis in das Halsstück des Handstückkopfteiles ragt, Fig. 5 die Draufsicht auf das Halsstückende nach Fig. 4, Fig.
6 einen Schnitt durch eine Hülse in Fig. 4 in der Ebene I.
Die Fig. 1 zeigt zwei miteinander axial zu kuppelnde Handstückteile, nämlich ein Turbinen- winkelstück-l-und ein Kupplungsstück --2-- sowie eine an diese mittels einer Anschlussarma- tur --3-- anschliessbare Versorgungsleitung --4--. Die Teile sind nebeneinander in jener axialen Stellung dargestellt, in der sie sich im gekuppelten bzw. verschraubten Zustand befinden.
Das Kupplungsstück --2-- weist an seinem rückwärtigen Ende einen Gewindeanschluss --22-- und am instrumentenseitigen Ende des Kupplungsstückes --2-- zwei Führungszylinder --30, 31-- auf, die mit einer Gleitpassung in entsprechende, im Bereich des Griffteiles --5-- des Turbinen-
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Bohrungen-32. 33-eingeführt- dienenden Bund des Turbinenwinkelstückes --1-- greifen, axial festgelegt und kann durch Abheben dieser Nasen wieder freigegeben werden. Einzelheiten sind aus den Fig. 2 und 3 zu ersehen.
Das Kupplungsstück --2-- ist innerhalb des Turbinenwinkelstückes in eingerastetem Zustand frei drehbar. Mit der nachfolgend noch näher erläuterten Kupplungsvorrichtung wird eine steckbare Drehverbindung des Kupplungsstückes mit dem Turbinenwinkelstück geschaffen, die eine zweite Verschraubungsstelle eliminiert und gleichzeitig eine Schnellverbindung für den Wechsel der Winkelstücke schafft.
Die Fig. 2 zeigt die Ausbildung des Kupplungsstückes --2-- und sein Zusammenwirken mit dem Griffteil --5-- des Winkelstückes --1-- im Detail. Ein stufenförmig zylindrischer Körper --21-- trägt an seinem freien Ende das Aussengewinde --22-- zur Verschraubung mit der Anschlussarmatur - des Versorgungsschlauches-4-- und enthält eine Bohrung in die 3 Rohrstücke --24, 25 und 26-- münden, die mit entsprechenden Gegenstücken der Anschlussarmatur --3-- des Schlauches --4-- in Eingriff gebracht werden, wobei die Anschlussarmatur die Rohre aufnimmt und mit einer Stirnfläche gegen eine am Grund der Bohrung --23-- liegende Dichtung --27-- zur Anlage kommt. Diese Art von Verschraubung und Dichtung ist hinlänglich bekannt.
Der Körper --21-- trägt auf einem Ansatz --28-- eine ringförmige Hülse --29-- und setzt sich zum Winkelstück hin in zwei zylindrischen Ansätzen --30 und 31-- fort, die mit Gleitpassung in zwei analogen Bohrungen - 32 und 33-- aufgenommen werden, die im Kupplungsteil --55-- des Winkelstückes --1-- liegen.
Die Stirnflächen der Zylinder --30 und 31-- stehen in Abstand zu den gegenüberliegenden Boden- flächen der Stufenbohrung und bilden einen Ringraum --34-- sowie einen zylindrischen Hohlraum - -34'--. Aus dem Rohrstück --24-- wird Treibluft für die Turbine zugeführt und durch eine Boh-
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1rung --35- in den Ringraum --34-- geleitet, von wo sie durch eine weitere Bohrung --36-- des Kupplungsteiles-55-in das Rohr 37-- und zum Kopf des Winkelstückes geführt wird.
Durch das Rohrstück-25-wird Kühlwasser geführt, gelangt durch die Kanäle-38 und 39-- an die Stirnfläche des Zylinders --31-- und tritt von dort über den Hohlraum -34'-- in das Rohr --40-zur Weiterleitung an den Bohrkopf. Das Rohr --26- ist für die Zufuhr von Druckluft vorgesehen, welche entweder zur Zerstäubung des Kühlwassers am Bohrkopf benutzt wird oder unter gesonderter Steuerung nur als Blasluft im Sinne einer Druckluftspritze zur Säuberung des Bohrfeldes am Zahn benutzt werden kann und in diesem Einsatz als Chip-Blower bekanntgeworden ist. Die Luft strömt über Bohrungen --41 und 42-- in einen Ringkanal --43-- des Körpers --55-- und weiter über die an den Ringkanal anschliessende Bohrung --44-- zum Rohr --45--, welches in den Bohrkopf führt.
In den Zylindern-30 und 31-sind Dichtungsringe-46 und 47-in Ringnuten gelagert, die mit den korrespondierenden Bohrungen zur Anlage kommen und die Medien Treibluft und Kühlwasser gegeneinander und gegen das dritte Medium Blasluft im Ringkanal-43-abdichten. Die Blasluft im Ringkanal-43-gegen das Austreten in die zweite Richtung abzudichten, kann ein weiterer O-Ring -48- bewirken, der im Körper gelagert ist, der aber auch entbehrt werden kann, wenn eine entsprechend genaue Passung der Zylinderflächen gewählt wird. Der Betriebsdruck für Blasluft ist nämlich wesentlich geringer als jener für Treibluft und somit ein gewisser Leckverlust in Kauf zu nehmen, der bei einer Passungsdichtung auftreten wird.
Die Rückluft aus dem Bohrkopf kommt aus dem Hohlraum-49-der Griffhülse des Kupplungsstückes --50-- und wird über Kanäle --51-- einem Filterkörper --52-- zugeleitet, nach dessen Durchströmung der Austritt ins Freie erfolgt. Der Filterkörper kann aus Filz oder einer porösen Sintermasse bestehen und hat den Zweck sowohl Öl aus der Rückluft zu absorbieren, als auch geräuschdämpfend zu wirken.
Der Filterkörper wird vom Ende der Griffhülse des Kupplungsstückes --50-- überdeckt und vom Kupplungsteil --55-- getragen.
Die Hülse-29-ist mit dem Körper -21-- fest verbunden, ist mit einer inneren Ausdrehung - versehen und übergreift mit dieser Hohlform ein als Bund ausgebildetes Gegenglied --54-des Kupplungsteiles --55-- mit zwei diametral nach innen gerichteten als Rastglieder dienenden Keilnasen-56-. An der Innenwand des Gegengliedes --54-- ist ein Kugelkranz --57-- angeordnet, der von einem Ring-58-- in Stellung gehalten wird, der seinerseits durch einen zweiten Ring-59-axial mit Spiel zum Kugelkranz positioniert ist. Die Keilnasen --56- übergreifen den Kugelring --58-- und rasten über dessen Planfläche --60-- ein.
Die Rastbewegung wird durch die Elastizität der Hülsenwandung der Hülse --29-- ermöglicht, wobei axiale Längsschlitze --61-- die Verformbarkeit der Hülse noch erhöhen. Wenn der Körper 21-- in den Winkelstückgriff eingeführt, so gleiten die Keilnasen --56- über den Kegel --62-- des Gegengliedes --54-- und über den Ring --58--, wobei sich der vollwandige Teil --63-- der Hülse --29-- federnd oval verformt und das Einrasten bewirkt. Um die Keilnasen aus der Raststellung zu heben, genügt es, senkrecht zur Schnittebene gegen die Wandung des Ringteiles --63-- der Hülse --29-- zur drücken und auf diese Weise die schon genannte ovale Verformung und das radiale Abheben der Keilnasen zu bewirken.
Die Verformung und Rastbewegung der Hülse-29-und ihre Keilnasen --56- ist in Fig. 6 im Querschnitt dargestellt, wobei die strichlierte Kontur dem Kupplungszustand kurz vor dem Einrasten entspricht. Die Längsschlitze-61-dienen auch dazu, die Rückluft aus dem Winkelstück ins Freie zu leiten und bilden weiter nach Art einer Rändelung eine Handhabe bei Verschraubung des < upplungsstückes-2-- mit dem Versorgungsschlauch.
Die Ausbildung der Hülse-29-als Rastelement der beschriebenen Funktion hat den Vorteil, lass Rasten, Rastfeder und Stellglied hiezu in einem einzigen Bauteil vereinigt sind, welcher in seinem Aussendurchmesser dem Durchmesser des Griffes des Winkelstückes angepasst ist und keine lach aussen überstehenden Teile enthält, wie dies bei andern Arretiervorrichtungen ähnlicher Anwenlung bekannt ist. Besonders die Anordnung gesonderter Bauteile als Rastfedern und Handhaben iat bisher immer wieder zu Funktionsstörungen Anlass gegeben und auch aufwendige Bearbeitung md Montage bedingt.
Der Kugelkranz --57-- und der ihn übergreifende Ring --58-- bilden gegen das Gegenglied --54-- ein käfigloses Kugellager, welches axiale Kräfte aufnimmt und die Drehbeweglichkeit des (upplungsstückes-2-- gegen das Winkelstück-l-erleichtert. Diese Lagerung nimmt insbeson-
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dere jenen Axialdruck auf, der betriebsmässig im Ringraum --34-- besteht und auf die Stirnfläche des Zylinders --30-- und damit auf das Kupplungsstück --2-- wirkt.
Die Hülse mit den Rastnasen muss nicht Bestandteil des Kupplungsstückes sein ; sie kann gemäss
Fig. 3 auch dem Griff des Winkelstückes zugeordnet sein. Diese Hülse --64-- ist mit dem offenen
Ende auf einer Stufe --66-- der Griffhülse --67-- des Winkelstückes --1-- zentriert und durch Ver- schraubung eines Innenbundes --68-- mit dem Kupplungsteil --69-- befestigt. Die Ausdrehung --53-- mit den Keilnasen-56-- übergreift einen Teil des Kupplungsteiles --65-- und das darauf gelagerte Gegenglied --70--, einen Kugelkranz --57-- und einen Ring Die Längsschlitze - sind bis über den Filterkörper --52-- erstreckt, um den Austritt der Rückluft aus dem Bohr- kopf zu ermöglichen.
Der zylindrische Ansatz --71-- trägt neben dem Kugelkranz --57-- und dem
Ring --58-- einen Sicherungsring --72-- und anschliessend einen Drehring --73--, der gegen zwei 0-Ringe-74 und 75-- anliegt und Längsanschlag gegen den Bund --76-- hat. Die schlauchseitige
Verschraubung und die Rohranschlüsse entsprechen der Fig. 2.
Der Drehring --73--, aussen mit Rändel versehen, dient zur Durchflussregelung des Kühlwas- sers, wozu der Zufuhrkanal --77-- über eine Bohrung --78-- zwischen den beiden O-Ringen an die Innenwandung des Ringes --73-- geleitet und in Umfangrichtung versetzt durch eine zweite
Bohrung --79-- weiter in Richtung der Kupplungsstelle geführt wird. Der Ring --73-- hat in seiner Bohrung eine keilförmige Ringnut --80-- eingearbeitet, die sich nur über einen Teil des Umfanges erstreckt, in der Tiefe zu beiden Endungen seicht ausläuft und somit einen sichelförmigen Kanal bildet, der in gleicher Ebene mit der Mündung beider Bohrungen --78, 79-- liegt.
Je nach Drehstellung des Ringes --73-- können also die Bohrungen --78, 79-- ganz oder teilweise miteinander verbunden oder auch durch den glatten Teil des Ringes abgedeckt werden und dadurch ist Durchflussregelung und Absperrung für die Kühlwasserzufuhr möglich.
Um für die Drehverstellung des Ringes --73-- einen Gegenhalt zu haben und die Verschraubung des Kupplungsstückes mit dem Versorgungsschlauch ausführen zu können, ist der Bund - mit Aussenrändel versehen.
Auf dem Ringteil --63-- der Hülse --64-- ist eine Markierung --81-- in Form einer Senkung oder Bohrung angeordnet als Kennzeichnung für den Angriff der Finger zur Betätigung der Rastvorrichtung beim Entkuppeln. Wie schon beschrieben, liegen die Angriffspunkte 900 versetzt zu den Keilnasen --56--.
Die Ausgestaltung des Kupplungsteiles --2-- ist auch in der Weise möglich, dass die Verbindung der Durchflussleitungen zwischen dem Kupplungsteil und Winkelstück nicht im Griffteil, sondern im Halsstück des Bohrkopfes erfolgt, wie in Fig. 4 dargestellt. Der Kupplungsteil ist dabei schlauchseitig gleich ausgebildet, wie schon zu Fig. 3 beschrieben, die Rasteinrichtung ebenso, wobei die Griffhülse --82-- an ihrem hinteren Ende die Keilnasen --56-- trägt und einstückig ausgeführt ist.
Die Griffhülse erstreckt sich bis zur Knickstelle des Winkelstückes und ist dort auf dem Gewindeansatz --83-- des Halsstückes --84-- verschraubt. Im Halsstück --84-- befindet sich im Kniebereich gleichachsig mit der Griffhülse jene Stufenbohrung-85, 86-, die zur Aufnahme der vorderen steckbaren Zylinder --87 und 88-des Kupplungsteiles dienen, in deren Hohlraum - die Treibluft und durch Rohre --90, 91-- Kühlwasser und Blasluft zugeführt werden. Die Weiterführung ab der Kupplungsstelle, die mit O-Ringen --46, 47, 48-- gedichtet wird und Ringkanä- le --43 und 34--, wie schon beschrieben, enthält, erfolgt durch Kanäle -89', 90'und 91'-- zu den Austrittsstellen des Bohrkopfes.
Die Rückluft aus dem Bohrkopf wird aus dem Kanal --92-- (Fig. 5) in den Hohlraum --93-- der Griffhülse geleitet und durch den Filterkörper --52-- und die Längsschlitze --61-- ins Freie geleitet. Der Filterkörper --52-- kann in der Griffhülse nur lose geführt und auf dem Kupplungsstück befestigt sein, wodurch er leicht zur Reinigung zugänglich ist.
Die Gestaltung der erfindungsgemässen Kupplungsvorrichtung und der Anpassung der zugehörenden Hand- und Winkelstücke ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
So ist es z. B. denkbar, für die Steckverbindung des Kupplungsteiles Hohlform und Positivform zu vertauschen oder an der Kupplungsstelle alle Medien radial aus einem einzigen Kupplungszylinder in die Hohlform überzuführen. Weiters können Rohrleitungen durch Kanäle oder Bohrungen ersetzt werden und umgekehrt. Die an dem Kupplungsteil anschliessbaren Instrumente müssen nicht unbe-
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dingt Winkelstücke sein, sondern es können auch gerade Handstücke und sogar Luft-/Wasserspritzen mit passendem Anschluss am Kupplungsteil betrieben werden und ebenso ist es möglich, Luftmotoren aufzusetzen, die ihrerseits mechanischen Antrieb für geeignete Hand-und Winkelstücke abgeben können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kupplungsvorrichtung zum lösbaren Verbinden von zwei axial aneinanderkuppelbaren zahn- ärztlichen Handstückteilen untereinander bzw. eines Handstückteiles mit der Anschlussarmatur einer an den Handstückteil anschliessbaren Versorgungsleitung, mit einem federnden Rastmechanismus in Form von einem oder mehreren an dem einen der zu verbindenden Teile angeordneten und im gekuppelten Zustand in am andern Teil angeordneten Gegengliedern eingreifenden, die beiden Kupplungsteile axial zusammenhaltenden Rastgliedern, welche mittels eines unter Einwirkung einer radial gerichteten Kraft verstellbaren Betätigungselementes mit den Gegengliedern ausser Eingriff bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass als Betätigungselement eine elastische Hülse (29,64, 82), insbesondere eine im Querschnitt kreisringförmige Hülse vorgesehen ist,
deren Oberfläche einen Teil der Mantelfläche zumindest des einen Kupplungsteiles (2,50, 67,82) bildet bzw. diese Mantelfläche auf dem Kupplungsteil fortsetzt, und deren Wandung bei radialem Druck auf die Hülse elastisch verformbar ist, dass die Hülse (29,64, 82) mit den Rast- bzw. Gegengliedern (54/56) verbunden ist und dass bei Verformung der Hülse die Rastglieder (56) ausser Eingriff mit den Gegengliedern (54) bringbar sind.