DE10025419B4

DE10025419B4 - Bauteil zur Befestigung eines im Inneren eines zahnärztlichen Handstücks verlaufenden Lichtleiters

Info

Publication number: DE10025419B4
Application number: DE2000125419
Authority: DE
Inventors: Johann Hain; Siegfried Goisser
Original assignee: Sirona Dental Systems GmbH
Current assignee: Sirona Dental Systems GmbH
Priority date: 2000-05-24
Filing date: 2000-05-24
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2020-05-25
Also published as: DE10025419A1

Abstract

Bauteil (10) zur Befestigung eines im Inneren eines zahnärztlichen Handstücks verlaufenden Lichtleiters (7), wobei das Bauteil (10) elastisch verformbar ist und zumindest einen Abschnitt, des Lichtleiters (7) umfaßt und welches als elastische Scheibe mit einer etwa der Außenkontur des Lichtleiters entsprechenden Ausnehmung (25) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (25) des Bauteils eine Führungsfläche (40) für den gegenüber einer Lichtaustrittstelle abgewinkelten Lichtleiter (7) aufweist, welche gegenüber einer Mittelachse des Bauteils (10) schräg angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauteil zur Befestigung eines im Inneren eines zahnärztlichen Handstücks verlaufenden Lichtleiters nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Mittels des Lichtleiters wird von einer Lichtquelle ausgestrahltes Licht an eine Lichtaustrittsstelle geleitet.

Aus der DE-295 20 457 U ist ein i Befestigung eines Lichtleiters im Innern eines zahnärztlichen Handstücks bekannt, bei dem ein Endabschnitt des Lichtleiters mit Hilfe eines gummielastischen Bauteils befestigt. Das Bauteil stützt sich dabei an umfangseitigen oder stirnseitigen Wandungen des Handstücks ab. Damit wird das Problem gelöst, das bei den bislang verwendeten elastischen oder festen Klebeverbindungen durch das häufige Desinfizieren und Sterilisieren auftritt.

Das dort vorgeschlagene Bauteil eignet sich lediglich für eine zentrische Lagerung und Abdichtung des Lichtleiters im Bereich der Lichteinspeisung, das Problem der Abdichtung des Lichtleiters an der Lichtaustrittsstelle wird hier nicht gelöst.

Aus der EP 0 753 286 A2 ist ein Handstück bekannt, bei dem ein Lichtleiter innerhalb einer Griffhülse zu einer vor einem Kopfteil angeordneten Lichtaustrittsstelle vorgesehen ist. Dabei stützt sich der Lichtleiter rückseitig an einem Schaft des Kopfteils ab. Über die Art der Abdichtung des abgewinkelten Endes des Lichtleiters gegenüber der Hülse im Bereich der Lichtaustrittsstelle ist nichts ausgeführt, es wird jedoch davon ausgegangen, dass es sich wie üblich um eine Verklebung. und Abdichtung mit Silikon handelt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Bauteil zur Abdichtung des Lichtleiters im Bereich der Lichtaustrittsstelle bereitzustellen, das die geschilderten Nachteile vermeidet.

Die Aufgabe wird durch ein Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß der Erfindung weist die Ausnehmung des Bauteils eine Führungsfläche für den gegenüber einer Lichtaustrittsstelle abgewinkelten Lichtleiter auf, welche gegenüber einer Mittelachse des Bauteils schräg angeordnet ist.

Ein derart gestaltetes Bauteil ist in der Lage, das Ende des Lichtleiters an der Lichtaustrittstelle zuverlässig zu führen und abzudichten.

Vorteilhafterweise ist im Bereich der Führungsfläche eine umlaufende Dichtlippe angeordnet. Durch die zusätzliche Dichtlippe wird die Dichtheit gegenüber dem Ende des Lichtleiters verbessert. Dabei wird die Dichtlippe teilweise verformt, wodurch sich der Anpressdruck erhöht.

Dadurch, daß die Dichtlippe bezogen auf die Führungsfläche zumindest abschnittsweise eine steile und eine flache Flanke aufweist, lässt sich die Dichtwirkung bei Änderung der Winkellage des Endes des Lichtleiters aufrecht erhalten, wobei bei einer Lagerveränderung jeweils die flache Flanke bei Belastung er Dichtlippe in Folge einer Lageveränderung belastet wird.

Vorteilhafterweise verschieben die steile und die flache Flanke der Dichtlippe entlang ihres Verlaufes auf der Führungsfläche sich so, daß an mindestens einer Stelle die Flanken gleich ausgebildet sind und im weiteren Verlauf in Umfangsrichtung nach dieser Stelle die steile und flache Flanke der Dichtlippe umgekehrt sind. Mit diesem Verlauf der Flanken der Dichtlippe folgt die Dichtlippe dem Außenumfang des abgewinkelten Ende des Lichtleiters.

Auch auf einer Stirnseite kann eine zweite Dichtlippe angeordnet sein, welche sich auf dieser Stirnseite um die Ausnehmung herum erstreckt. Dadurch ist ein bezogen auf das Bauteil axialer Toleranzausgleich möglich.

Vorteilhafterweise schließen die Flanken der Dichtlippe einen Winkel von 45° bis 135° einschließen, vorzugsweise von 90°. In diesem Bereich wird eine hinreichend gu te Dichtheit innerhalb der auftretenden Toleranzen erzielt.

Um das Bauteil in einer Gehäuseaufnahme unverlierbar zu halten, ist vorteilhafterweise der Außenrand kegelig ausgebildet. Um Fehler beim Einfügen des Bauteil in die Aufnahme zu vermeiden, ist erfindungsgemäß an dem Außenrand eine Positionierhilfe ausgebildet, insbesondere als Vorsprung. Um die vorgegebene Geometrie optimal auszunutzen, kann eine Stirnseite eben und die gegenüberliegende Stirnseite der Außenkontur einer Hülse folgend gekrümmt sein.

Darüber hinaus kann eine Stirnseite eine Montageschräge für eine aufzuschiebende Hülse aufweisen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt die
1 einen Teilschnitt durch das vordere Ende eines zahnärztlichen Handstücks, die
2 eine Vergrößerung des Teilschnitts aus 1, die
3 eine Prinzipdarstellung eines Justiermittels für die Lageveränderung eines Lichtleiters, die
4 ein Bauteil gemäß der Erfindung in Ansicht von unten, die
5 einen Schnitt entlang der Linie AA aus 4, die
6 einen Schnitt entlang der Linie CC aus 5 und die
7 eine perspektivische Ansicht des Bauteils aus den 4 bis 6.
Ausführungsbeispiel
In 1 ist der vordere Teil eines zahnärztliches Handstücks mit einem erfindungsgemäßen Bauteil zur Befestigung eines Lichtleiters dargestellt. Das zahnärztliche Handstück umfaßt einen Kopfteil (1), an den sich eine Griffhülse (2) anschließt. Zwischen dem Kopfteil (1) und der Griffhülse (2) ist entlang eines Schaftes (3) des Kopfteils (2) eine Dichtung (4) angeordnet, über welche das Kopfteil (1) gegen die Griffhülse (2) abgedichtet ist. In dem Schaft (3) des Kopfteils (1) sind Versorgungsleitungen angeordnet, von denen eine dargestellt ist. An dem nicht dargestellten Bearbeitungswerkzeug zugewandten Unterseite des Handstücks ist ein Lichtaustrittsstelle 6 für einen Lichtleiter (7) vorgesehen, dessen Lichtaustrittsfläche 8 in einer Durchbrechung der Griffhülse (2) angeordnet ist. Der Lichtleiter (7) ist zur Lichtaustrittsstelle (6) hin abgewinkelt oder gebogen, so dass das Ende (9) des Lichtleiters im Ausführungsbeispiel schräg zu einer gedachten Mittelachse des Griffstücks (2) bzw. des Kopfteiis (1) verläuft. Dabei kann ein Winkel von 30 bis 90 Grad eingenommen werden.
Das Ende (9) des Lichtleiters (7 ). ist durch ein Bauteil (10) abgedichtet, das im nachfolgenden noch näher beschrieben wird.
In 2 ist die Lichtaustrittsstelle (6) in Vergrößerung gezeigt. Zu erkennen ist hier nun des sich axial in die Griffhülse (2) erstreckende Schaft (3) des Kopfteils (1) sowie die dazwischen liegend angeordnete Dichtung (4). In dieser Darstellung wird deutlich, dass das abgewinkelte Ende (9) des Lichtleiters (7) durch eine axial verlaufende Öffnung (11) im Schaft (3) und eine radial angeordnete Durchbrechung (12) in der Seitenwand der Öffnung zu der Lichtaustrittsstelle (6) geführt wird. Dabei weist der Schaft (3) eine der Durchbrechung (12) nachgeschaltete Ausnehmung (13) auf, in die das ring förmige Bauteil eingebracht ist. Das ringförmige Bauteil 10 umschließt dabei das abgewinkelte Ende (9) des Lichtleiters (7) und dichtet dieses Ende nach Art einer Radialdichtung ab.
Das Bauteil (10) liegt außerdem mit seinem Außenumfang und seiner der Lichtaustrittsstelle (6) abgewandten und der Durchbrechung (12) zugewandten Seite an den Wänden der Ausnehmung (13) an. Auf der der Lichtaustrittsstelle (6) zugewandten Stirnseite liegt das Bauteil (10) an der Innenwand der Griffhülse (2) dichtend an.
Bevor das Bauteil (10) näher beschrieben wird, wird zunächst auf die besondere Funktionsweise eingegangen. Aufgrund des elastischen Materials des Bauteils (10) ist eine gewisse Beweglichkeit des abgewinkelten Endes. (9) des Lichtleiters (7) gegeben, die eine Verschiebung des Endes (9) in das Innere in gewissem Umfang ermöglicht wodurch eine Lagejustierung der Lichtaustrittsfläche (8) bezüglich der Außenkontur der Griffhülse (2) im Bereich der Lichtaustrittsstelle möglich ist.
Dies wird in 3 näher beschrieben.
Der Lichtleiter (7) ist dabei gegen einen Halter (19) rückseitig abgestützt, wobei der Halter (19) selbst längsverschieblich entlang der in diesem Bereich als steifes Röhrchen ausgebildeten Versorgungsleitung (5) geführt ist. Dadurch läßt sich der Abstand der Lichtaustrittsstelle zur Mittelachse (27) des Kopfteils einstellen. Die Einstellmittel für den Halter (19) sind nicht dargestellt, diese können aber als Stellschrauben ausgeführt sein.
In 3 ist schließlich das als Halter ausgebildete Justiermittel (19) gezeigt, welches an der starren Versorgungsleitung (5) abgestützt ist und welches über Verstellmittel (14) in Richtung des Pfeils (15) verschiebbar ist. Dabei wird der Lichtleiter (7) in einer Öffnung (16) des Justiermittels (19) geführt und in Richtung des Pfeils (17) in seiner Winkellage ausgelenkt. Wesentlich ist hierbei, daß die Führungsfläche der Versorgungsleitung (5) und der Lichtleiter (7) in einem Winkel zueinander angeordnet sind, so daß ein Verschieben in Richtung des Pfeils (15) eine Abstandsänderung des Lichtleiters (7) zur Versorgungsleitung (5) hervorruft. Auf diese Weise ist es möglich, den über das elastische Bauteil befestigten Lichtleiter (7) im Bereich der Lichtaustrittsstelle bezüglich seiner Lage zur Außenfläche der Griffhülse zu justieren.
In den folgenden 4 bis 7 wird das elastische Bauteil zur Halterung und Abdichtung des Endes des Lichtleiters aus dem Handstück heraus gelöst dargestellt. Zum besseren Verständnis wird vorausgeschickt, dass die der Lichtaustrittsstelle zugewandte Stirnseite des Bauteils (10) der Krümmung der Griffhülse folgt, die im wesentlichen einem Kreisbogen entspricht. In 4 ist die Sicht auf die der Lichtaustrittsstelle zugewandte Stirnfläche (21) gezeigt. Zunächst ist festzustellen, dass in der rechten Hälfte der Darstellung eine als Vorsprung (22) ausgebildete Positionierhilfe vorgesehen ist, die über den stirnseitigen Umfangsrand (23) heraus ragt. Darüber hinaus ist eine Bereich (24) zu erkennen, der als Montageschräge für die aufzuschie bende Hülse ausgebildet ist. Schließlich ist im inneren des Bauteils (10) eine Ausnehmung (25) zu erkennen, die durch das gesamte Bauteil hindurch geht. Um diese Ausnehmung (25) herum sind verschiedene Linien eingezeichnet, von denen die äußeren beiden eine auf der Stirnseite (21) angeordnete umlaufende Dichtlippe (26) mit einer äußeren Fußkante (27) und einer inneren Fußkante (28), zwischen denen die Dichtkante (29) verläuft. Die nächste innere Begrenzungslinie stellt den inneren Rand (30) der stirnseitigen Begrenzung der Ausnehmung (25) dar. Die die Ausnehmung (25) begrenzende innere Kante ist eine Dichtkante (31) einer Dichtlippe zur radialen Abdichtung des durch die Ausnehmung (25) zu steckenden Endes des Lichtleiters, wobei die Fußkante (33) der Dichtlippe (32) wiederum als Linie dargestellt ist. Am äußeren Umfang ist über der Linie (23) als äußere Begrenzungslinie für die den Betrachter zugewandte Stirnseite in die Zeichenebene hinein versetzte Außenkante (34) der gegenüberliegenden Stirnseite gezeichnet, die sich dadurch ergibt, dass sich das Bauteil (10) von seiner Stirnseite (21) zu der gegenüberliegenden Stirnseite hin konisch vergrößert. Aufgrund der Wölbung der Stirnfläche (21) zum Betrachter hin bzw. der in die Zeichenebene hinein verlaufenden Kanten senkrecht zur Längsachse, also entlang der Achse (35) nimmt der Abstand zwischen der Außenkontur (23) der Stirnfläche (21) und der Außenkontur (34) der gegenüberliegenden Stirnfläche ständig ab.
Dieser Sachverhalt wird insbesondere durch die 5 weiter verdeutlicht, die ein Schnitt gemäß der Linie AA aus 4 ist. Zunächst ist wiederum die Ausnehmung (25) zu erkennen, die das gesamte Bauteil (10) von der der Hülse zugewandten Stirnseite (21) bis zu der gegenüberliegenden Stirnseite (36) durchdringt. Weiterhin ist ersichtlich, dass die Mittelachse (37) der Ausnehmung (25) schräg zu der Mittelachse (38) des Bauteils (10) ist, so dass das abgewinkelte Ende des Lichtleiters, welches ebenfalls schräg ist, aufgenommen werden kann.
Weiterhin wird anhand von 5 der konische Verlauf der Umfangsfläche (39) erkennbar, wobei der Winkel zwischen 5 und 45 Grad beträgt, damit das Bauelement in der entsprechend ausgeformten Ausnehmung des Schaftes formschlüssig gehalten ist. Weiterhin ist die auf der Stirnseite (21) angeordnete umlaufende Dichtlippe (26) zu erkennen, deren Flanken einen Winkel von 90 Grad einschließen. Auf der die Ausnehmung (25) begrenzenden, als Führungsfläche für das Ende des Lichtleiters ausgebildeten Innenwand (40) ist die radialdichtende Dichtlippe (32) angeordnet, deren Dichtkante (31) etwa senkrecht zu der Achse (38) verläuft. Dabei bilden die Flanken der Dichtung (32) wiederum einen Winkel von 90 Grad aus. Wie sich aus dem Verlauf der Fußkanten (33, 34) der Dichtlippe (32) und dem Schnittbild der Kanten in dieser Darstellung ergibt, ändert sich die Steilheit der Flanken stetig von einer steilen Flanke in eine flache Flanke und wieder zurück in eine steile Flanke während eines Umlaufs entlang der Dichtkante (31).
Schließlich ist in 5 der mit einer Montageschräge versehene Bereich (24) dargestellt, der sich bis auf den Vorsprung (22) erstreckt. Die Montageschräge liegt im Bereich zwischen 5 und 25 Grad.
In 6 ist ein Schnitt längs der Linie CC aus 5 dargestellt. In diesem Schnitt sind die Schnittflächen spiegelsymmetrisch bezüglich der Achse (38) und der Verlauf der Dichtkante (31) der Dichtung (32) deutlich zu erkennen. Die Stirnseite (36) ist auch in dieser Richtung eben ausgebildet, wo hingegen sich die Wölbung der Stirnseite (21) erstmals deutlich entnehmen läßt. Die Dichtlippe (26) verläuft so, dass deren Flanken stets einen rechten Winkel bilden, wobei die Dichtlippe stets zur gegenüberliegenden Oberfläche symmetrisch ist.
Aus 6 wird auch der konische Verlauf der Seitenfläche (39) im randseitigen Bereich deutlich, der in der Beschreibung zu 4 bereits abgehandelt wurde.
In 7 ist schließlich eine perspektivische Darstellung des Bauteils (10) gezeigt, aus der sich die Lage des Vorsprungs (22), der als Positionierhilfe zur richtigen Ausrichtung des Bauteils (10) in der Aufnahme des Schaftes dient, ergibt. Weiterhin wird auch die Ausdehnung des die Montageschräge aufweisenden Bereichs (24) deutlich. Schließlich läßt sich auch der gekrümmte Verlauf der Stirnseite (21) entnehmen.

Claims

Bauteil (10) zur Befestigung eines im Inneren eines zahnärztlichen Handstücks verlaufenden Lichtleiters (7), wobei das Bauteil (10) elastisch verformbar ist und zumindest einen Abschnitt, des Lichtleiters (7) umfaßt und welches als elastische Scheibe mit einer etwa der Außenkontur des Lichtleiters entsprechenden Ausnehmung (25) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (25) des Bauteils eine Führungsfläche (40) für den gegenüber einer Lichtaustrittstelle abgewinkelten Lichtleiter (7) aufweist, welche gegenüber einer Mittelachse des Bauteils (10) schräg angeordnet ist.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Führungsfläche (40) eine umlaufende Dichtlippe (32) angeordnet ist.
Bauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe bezogen auf die Führungsfläche zumindest abschnittsweise eine steile und eine flache Flanke aufweist.
Bauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die steile und die flache Flanke der Dichtlippe (32) entlang ihres Verlaufes auf der Führungsfläche (40) sich so verschieben, daß an mindestens einer Stelle die Flanken gleich ausgebildet sind und im weiteren Verlauf in Umfangsrichtung nach dieser Stelle die steile und flache Flanke der Dichtlippe (32) umgekehrt sind.
Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Stirnseite eine zweite Dichtlippe (26) angeordnet ist, welche sich auf dieser Stirnseite (21) um die Ausnehmung (25) herum erstreckt.
Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken der Dichtlippe (32,26) einen Winkel von 45° bis 135° einschließen.
Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenrand (39) konisch ausgebildet ist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet; daß das an dem Außenrand (39) eine Positionierhilfe ausgebildet ist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stirnseite (36) eben und die gegenüberliegende Stirnseite (21) der Außenkontur einer Hülse folgend gekrümmt ist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stirnseite eine Montageschräge (24) für eine aufzuschiebende Hülse aufweist.