DE1081188B

DE1081188B - Zahnaerztliches Bohrhandstueck

Info

Publication number: DE1081188B
Application number: DES60202A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilhelm Seegers
Original assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Current assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Priority date: 1958-10-09
Filing date: 1958-10-09
Publication date: 1960-05-05

Description

Zahnärztliches Bohrhandstück Die Erfindung bezieht sich auf zahnärztliche Bohrhandstücke mit Turbinenantrieb für das Bohr- oder dergleichen Werkzeug und beidseitig der Turbinenschaufeln in Gleitlagern gelagerter Turbinenwelle.
Derartige Handstücke sind seit langem bekannt. Als der Wunsch auftrat, die Tourenzahl zu erhöhen, war man sich darüber klar, daß das nur möglich ist, wenn es gelingt, die Reibung in den Lagern möglichst klein zu machen. Man ging daher bei der Entwicklung von höchsttourigen Druckluftturbinen als Antrieb für zahnärztliche Bohrhandstücke allgemein auf die Verwendung von Kugellagern für die Lagerung der Turbinenwelle über. Es stellte sich jedoch bald heraus, daß die Kugellager ein für das menschliche Ohr unangenehmes Geräusch verursachen und weiter einem starken Verschleiß unterliegen. Damit ergibt sich die Aufgabe, eine Lagerung für die Turbinenwelle zu finden, die diese Mängel nicht aufweist.
Bekanntlich gewährleisten Gleitlager einen ruhigeren Lauf und haben einen geringeren Verschleiß, besitzen aber auch ein größeres Reibungsmoment. Wenn man also Gleitlager verwenden will, muß man sich darum bemühen, die Reibung herabzusetzen. Es ist zwar bereits ein Gerät für zahnärztliche Werkzeuge u. dgl. mit Turbinenantrieb bekannt, bei dem die Werkzeugwelle in zwei zylindrischen Gleitlagern mit ausgedehnten Gleitflächen gelagert ist und bei dem sich die Werkzeugwelle beim Arbeitsvorgang mit einer Kugel gegen eine senkrecht zur Welle angeordnete ebene Fläche abstützt. Damit dürfte aber die Reibung zwischen den ausgedehnten Gleitlagern kaum verringert sein, so daß eine derartige Lagerung für höchsttourig laufende Werkzeugwellen nicht in Frage kommt.
Die Erfindung bringt nun eine Lösung, die die dargelegten Mängel wesentlich verringert. Bei einem zahnärztlichen Bohrhandstück mit Turbinenantrieb für das Bohr- oder dergleichen Werkzeug und beidseitig der Turbinenschaufeln in Gleitlagern gelagerter Turbinenwelle ist erfindungsgemäß das eine (rück seitige) Lager als Spitzenlager in Gestalt einer am rückseitigen Ende der Turbinenwelle zentrisch angeordneten, im wesentlichen kegel artigen Lagerspitze aus gehärtetem Stahl od. dgl., die in einer kegeligen Ausnehmung des aus Saphirstein, Kohle od. dgl. bestehenden festen Lagerteiles rotiert, ausgebildet, das andere (vordere) Lager dagegen als Ring-Gleitlager, indem ein mit der Turbinenwelle fest verbundener Laufring aus gehärtetem Stahl od. dgl. mit seiner vorzugsweise mit kleinem Krümmungsradius abgerundeten Anlaufkante einem im Turbinengehäuse fest angeordneten Lagerring aus Saphirstein, Kohle od. dgl. anliegt, dessen Anlauffläche unter einem Winkel, vorzugsweise von etwa 300, gegen die Turbinenwelle geneigt ist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der Beschreibung eines in den Zeichnungen in Fig. 1 bis 3 schematisch teilweise im Schnitt veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Bei dem in Fig. 1 in Ansicht dargestellten Bohrhandstück ist ein Kopfteil 1 mit eingebautem Turbinenantrieb für ein Bohrwerkzeug 2 an einem abgewinkelten Arm 3 eines Handstückschaftes 4 befestigt, mit dem mittels einer Kupplung ein biegsamer Schlauch 6 mit Zuleitungen 7, 8 für Druckluft bzw. Druckwasser verbunden ist.
Der Kopfteil 1 ist gemäß Fig. 2 und 3 als topfförmiges Gehäuse 9 mit zentrischer Innenbohrung 10 ausgebildet, dessen offene Stirnseite durch eine Kappe 11 abschließbar ist, die in das Gehäuse mittels Haftverbindung, z. B. durch Kleben, Pressen od. dgl., einfügbar ist. Koaxial zur Innenbohrung 10 des Gehäuses ist eine mittels Druckluft antreibbare Turbine 12 angeordnet, an deren Läufer 13 (Fig. 3) die Schaufeln 14 befestigt sind, die durch einen durch den Pfeil 15 angedeuteten, durch die Leitung 16 tangential zugeführten Druckluftstrom beaufschlagt werden. Der entspannte Druckluftstrom wird durch eine weitere in dem Handstück angeordnete Leitung 17, wie durch den Pfeil 18 angedeutet ist, tangential abgeführt.
Der Turbinenläufer 13 ist mittels der Achsstücke 19,20 in zu seinen beiden Seiten angeordneten Lagern gelagert, von denen das in der Zeichnung rechte Lager als Spitzenlager ausgebildet ist. Dieses Lager weist einen in eine zentrische Bohrung 21 des Läufers mit Haftsitz, z. B. durch Kleben, Pressen od. dgl., einfügbaren Lagerteil 22 auf, der beispielsweise aus Stahl besteht und mit einer Lagerspitze 23 versehen ist, die gegebenenfalls mit dem Lagerkörper 22 aus einem Strick bestehen kann. Die Lagerspitze ist zweckmäßig gehärtet und hochglanzpoliert. Das Gegenlager für die Lagerspitze bildet eine kegelartige Ausnehmung 24 in einem z. B. aus Saphirstein, Kohle od. dgl. bestehenden Lagerteil 25, der mit Haftsitz in dem kappenartigen Abschlußteil 11 angeordnet ist. Das für das andere Achsstück 20 vorgesehene Lager ist als Ring-Gleitlager - ausgebildet, das einen in der Wandung 26 mit Haftsitz angeordneten, aus Saphirstein, Kohle od. dgl. bestehenden Lagerring27 aufweist, der das Gegenlager für einen auf dem Achsstück 20 befestigten Stahlring 28 bildet, der zweckmäßig gehärtet und hochglanzpoliert ist. An dem Lagerring 27 ist eine unter einem Winkel von etwa 300 gegen die Läuferachse geneigte Anlauffläche 29 vorgesehen, mit der die äußere Kante 30 des Ringes 28 als Anlaufkante im Eingriff steht, wobei diese Kante zweckmäßig eine Abrundung mit kleinem Radius aufweist.
Zwischen der Anlauffläche 29 und der Ringkante 30 kann ein geringes Spiel, das etwa 1 bis 2 2> betragen kann, vorgesehen sein, durch das ein Ringspalt gebildet wird. Wird für die abströmende Luft eine Drosselung, beispielsweise durch entsprechende Bemessung des Querschnitts des Luftrückführkanals, angeordnet, so kann dadurch erreicht werden, daß ein Bruchteil der Abströmluft durch den Ringspalt des Ring-Gleitlagers durchtreten muß. Durch diesen Teil der Abströmluft wird einerseits das Lager gekühlt und andererseits ein Luftpolster gebildet, welches die Reibung des Lagers wesentlich herabsetzt. Das Lager wirkt dann als kombiniertes Luft-Gleit-Lager.
Durch die Abströmluft kann eine Kühlung der beiden Lager erfolgen, indem zwischen dem Läufer und dem Gehäuse Zwischenräume vorgesehen werden, durch die, wie in Fig. 2 durch die gestrichelten Linien 31 angedeutet ist, die Arbeitsluft abströmen kann, wobei sie die beiden Lager umspült und dadurch kühlt. Der Arbeitsluft kann ein Ülnebel, gegebenen falls ein Wassernebel, beigemischt werden, durch den eine Lagerschmierung erzielt wird.
Durch die in dem Handstück vorgesehene Leitung 8 kann einer in der Wandung 26 angeordneten Ringnut 32 Druckwasser zugeführt werden, das sich infolge der Drehung des Läufers konzentrisch um das Achsstück 20 verteilt. Die durch das Ring-Gleitlager hindurchtretende Luft, die durch den zwischen dem Achsstück 20 und der Wandung 26 vorhandenen Ringspalt abströmt, bildet mit diesem Wasser ein Wasser-Luft-Gemisch (Spray). Das Ende des Achsstückes 20 und die zylindrische Ausnehmung der Stirnwand26 laufen an den Stellen33, 34 schwach konisch aus, so daß der Spray ringförmig und, wie durch den Pfeil 35 angedeutet ist, auf die Spitze des Werkzeuges hin gerichtet austritt, dessen Schaf-t in einer in die zentrische Bohrung des Turbinenläufers mit Haftsitz eingefügten Spannbuchse 36 gehaltert ist.

Claims

PATENTANSPRUCHE: 1. Zahnärztliches Bohrhandstück mit Turbinenantrieb für das Bohr- oder dergleichen Werkzeug und beidseitig der Turbinenschaufeln in Gleitlagern gelagerter Turbinenwelle, dadurch gekennzeichnet, daß das eine (rückseitige) Lager als Spitzenlager in Gestalt einer am rückseitigen Ende der Turbinenwelle (20) zentrisch angeordneten, im wesentlichen kegel artigen Lagerspitze (23) aus gehärtetem Stahl od. dgl., die in einer kegeligen Ausnehmung (24) des aus Saphirstein, Kohle od. dgl. bestehenden festen Lagerteiles - (25) rotiert, ausgebildet ist, das andere (vordere) Lager dagegen als Ring-Gleitlager, indem ein mit der Turbinenwelle fest verbundener Laufring -(28) aus gehärtetem Stahl od. dgl. mit seiner vorzugsweise mit kleinem Krümmungsradius abgerundeten Anlaufkante (30) einem im Turbinengehäuse fest angeordneten Lagerring (27) aus Saphirstein, Kohle od. dgl. anliegt, dessen Anlauffläche (29) unter einem Winkel, vorzugsweise von etwa 300, gegen die Turbinenwelle geneigt ist.
2. Bohrhandstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Lagerspitze (23) tragender Lagerteil (22) in eine zentrische Bohrung (21) der Turbinenwelle (20) mit Haftsitz eingefügt ist.
3. Bohrhandstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der das Gegenlager für die Lagerspitze (23) bildende Lagerteil (25) in einem kappenartigen Abschlußteil (11) der offenen Stirnseite des topfförmig od. dgl. ausgebildeten Turbinengehäuses mit Haftsitz angeordnet ist.
4. Bohrhandstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufring (28) in der eine ringartige Ausnehmung für das das Werkzeug halternde Achsstück (20) des Turbinenläufers (13) aufweisenden Stirnwandung (26) des topfartig od. dgl. ausgebildeten Gehäuses mit Haftsitz angeordnet ist.
5. Bohrhandstück nach Anspruch t bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den miteinander im Eingriff stehenden Teilen (29, 30) des Ring-Gleitlagers ein Spiel vorgesehen ist, derart, daß ein Teil der abströmenden Arbeitsluft durch das Ring-Gleitlager durchtreten kann und ein Luftpolster für dieses Lager bildet.
6. Bohrhandstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerteile in ihren Halterungsteilen beispielsweise durch Kleben, Pressen od. dgl. festsitzend angeordnet sind.
7. Bohrhandstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die das Gegenlager für die Lagerspitze halternde Abschlußkappe (11) durch Haftverbindung (Kleben, Pressen od. dgl.) mit dem Turbinengehäuse fest verbindbar ist, derart, daß ein bestimmtes Axialspiel zwischen den beiden Lagern einstellbar ist.
8. Bohrhandstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem das Werkzeug halternden, in einer Ausnehmung der Turbinengehäusewandung (26) rotierenden Achsstück (20) des Turbinenläufers Druckwasser zugeführt wird, das mit der aus dem Ring-Gleitlager durch die Ausnehmung abströmenden Arbeitsluft ein Wasser-Luft-Gemisch (Spray) bildet.
9. Bohrhandstück nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (33) des das Werkzeug halternden Achsstückes (20) und der dieses Ende umschließende Teil (34) der Ausnehmung konisch in Richtung auf das Werkzeugende hin ausgebildet sind.
10. Bohrhandstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Turbinenantrieb im Kopfteil eines Bohrhandstückes angeordnet und mit einem abgewinkelten Arm des Handstückes zu einer Baueinheit vereinigt ist, die an das Handstück auswechselbar ankuppelbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nur.561203.