DE2019189A1 - Handle for dental drills - Google Patents
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Description
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I-In=. ir. ι ΑΓ. JP. .ECHT Prying, ί.. ο ^ ::: γ ζ ]r I-In =. ir. ι ΑΓ. JP. . REAL Prying, ί .. ο ^ ::: γ ζ] r
8 München 22, Sioinodorfctr. Ίθ 8 Munich 22, Sioinodorfctr. Ίθ
2^-15.6ο8ρ(15.6Ο9Η)- , 21.4.19702 ^ -15.6ο8ρ (15.6Ο9Η) -, 21.4.1970
ÜKD PRAHA, oborovy- podnik, PRAG (Tschechoslowakei)ÜKD PRAHA, oborovy- podnik, PRAGUE (Czechoslovakia)
Handgriff für zahnärztliche BohrmaschinenHandle for dental drills
Die Erfindung betrifft einen Handgriff für zahnärztliche Bohrmaschinen, der mit einer Reaktions-Gasturbine ausgestattet ist, welche in gasgeschmierten Lagern läuft. Der Handgriff ist insbesondere für die Verwendung in der Stomatologie bestimmt* Bei bekannten Ausführungen dieser Art wird durchwegs mit einem unveränderlichen Druckabfall des die Reaktionsturbine antreibenden Gases gearbeitet·The invention relates to a handle for dental drills, which is equipped with a reaction gas turbine which runs in gas-lubricated bearings. The handle is especially designed for use in stomatology certain * With known designs of this type is consistently worked with an unchangeable pressure drop of the gas driving the reaction turbine
Gegenwärtig werden bei zahnärztlichen Bohrmaschinen immer öfter Handgriffe verwendet, bei denen dem Bohrwerkzeug Drehzahlen von 40Ö„000 bis 750,000 u/min erteilt werden« Maxi erzielt diese hohen Drehzahlen durch die Verwendung von Gasturbinen, deren Rotor in gasgeschmierten Lagern gelagert ist. Ira Hinblick auf die beschränkten AbmessungenAt present, handles are used more and more often in dental drills, in which the drilling tool Speeds of 40Ö "000 to 750,000 rpm are granted" Maxi achieves these high speeds through the use of gas turbines, the rotor of which is in gas-lubricated bearings is stored. Ira considering the limited dimensions
233-Cs66-5O)-Tp-r233-Cs66-5O) -Tp-r
-Z--Z-
des Handgriffs baut man Reaktionsturbinen ein, deren Rotor zylindrisch ist und bei denen die ganze Oberfläche des Turbinenrotors das Radiallager bildet» Hierbei tritt die Luft in den hohlen Rotor tangential von der Seite her durch mehrere axiale, im Rotor vorgesehene Bohrungen ein, aus denen sie8 wiederum tangential, in den Zwischenraum zwischen Stator und Rotor eintritt und dort als Schmier- · gas für die Lagerung des Rotors dient» Bekannt ist ferner die Anordnung eines mit einem zentralen Lufteintritt versehenen Rotors, welcher tangentiale Austrittsöffnungen für den Eintritt der Luft in den erwähnten Zwischenraum enthält, wo die Luft einen Schmierfilm bildet. Dieser Rotor hat die Form eines Doppelkegels, wobei die konische Form des Rotors sowohl axiale als auch radiale Lager bildet.the handle expands to reaction turbines a, the rotor of which is cylindrical and in which the whole surface of the turbine rotor forms the radial bearing "Here, the air enters the hollow rotor tangentially from the side through a plurality of axial, provided in the rotor bores one of which they are 8 again tangentially, enters the space between stator and rotor and serves there as lubricant gas for the bearing of the rotor. Also known is the arrangement of a rotor provided with a central air inlet, which has tangential outlet openings for air to enter the space mentioned contains where the air forms a lubricating film. This rotor is in the shape of a double cone, the conical shape of the rotor forming both axial and radial bearings.
Bekannt ist ferner eine Konstruktion, bei der ein zylindrischer Rotor vorgesehen ist, der aber nicht hohl ist und als Aktionsturbine arbeitet, d. h. das Druckmedium wirkt auf verschiedene, auf der Oberfläche des Rotors vorgesehene Flächen ein.Also known is a construction in which a cylindrical rotor is provided, but which is not hollow and works as an action turbine, d. H. the print medium acts on various areas provided on the surface of the rotor.
Die erwähnten bekannten Ausführungen arbeiten unvorteilhafterweise mit einem konstanten Druckabfall sowohl für den Antrieb der Turbine als auch für das Füllen der gasgeschmierten Lager, in denen der Hotor gelagert ist» Infolgedessen werden bei der Arbeitsbelastung, z, Ba des Bohrers, die Tragfähigkeit der Lager in der Axialrichtung verringert und die Drehzahl der Turbine und des Arbeitswerkzeuges wesentlich herabgesetzt. The known designs mentioned unfavorably work with a constant pressure drop both to drive the turbine and for filling the gas-lubricated bearings in which the Hotor supported "As a result, be in the workload, z, B a of the drill, the carrying capacity of the bearings in the axial direction is reduced and the speed of the turbine and the working tool is significantly reduced.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Handgriff für zahnärztliche Bohrmaschinen so auszubilden, daß eine automatische Erhöhung der TragfähigkeitThe invention is based on the object of such To train the handle for dental drills so that an automatic increase in the load capacity
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der Axiallager und Erhöhung des Drehmomentes der Antriebsturbine in Abhängigkeit von der Arbeitsbelastung des Werkzeuges erfolgen. .the axial bearings and increase of the torque of the drive turbine depending on the workload of the tool take place. .
Gegenstand der Erfindung, mit der diese Aufgabe gelöst wird| ist ein Handgriff für zahnärztliche Bohrmaschinen, im wesentlichen bestehend aus einer Gasturbine, deren Rotor auf gasgeschmierten Lagern läuft und die Form eines hohlen Zylinders hat, in dessen Mantel tangential Düsen ausgebildet sind, wobei der Mantel des Rotors zugleich · einen Teil des gasgeschmierten Lagers bildet und die übrigen Teile des Lagers durch den im Körper des Handgriffs untergebrachten Stator der Turbine gebildet werden und wobei die Zuführung eines gasförmigen Mediums von konstantem Druck sowie dessen Auspuff gleichfalls im Körper des Handgriffs vorgesehen sind, mit dem Kennzeichen, daß zwischen der Stirnseite des hohlen Rotors, der in beschränktem Maße axial .beweglich ist, und der Gegenfläche des Stators ein ringförmiger Spalt ausgebildet ist, dessen innerer Raum mit dem Zuführungskanal des gasförmigen Druckmediums verbunden ist und dessen Umfang mit dem Auspuffkanal verbunden ist, wobei die relative Größe des Durchmessers des Zuführungskanals und der Summe der konstanten Durchmesser der Tangentialdüsen der Turbine und des veränderlichen Querschnitts des ringförmigen Spalts so gewählt sind, daß durch Änderung des'Querschnitts des ringförmigen Spalts im Bereich des axialen Spiels des Rotors der Turbine eine Druckänderung im Räume des ringförmigen Spalts zustandekommt„Subject of the invention with which this object is achieved will | is a handle for dental drills, essentially consisting of a gas turbine, whose Rotor runs on gas-lubricated bearings and takes the form of a hollow cylinder has tangential nozzles in its jacket are formed, the casing of the rotor at the same time forming part of the gas-lubricated bearing and the rest Parts of the bearing are formed by the stator of the turbine housed in the body of the handle and wherein the supply of a gaseous medium of constant pressure as well as its exhaust also in the body of the handle are provided with the indicator that between the face of the hollow rotor, which to a limited extent axially .movable, and the mating surface of the stator annular gap is formed, the inner space of which is connected to the supply duct of the gaseous pressure medium and its periphery is connected to the exhaust duct is the relative size of the diameter of the feed channel and the sum of the constant diameter of the Tangential nozzles of the turbine and the variable cross-section of the annular gap are chosen so that by changing the cross section of the annular gap in the area the axial play of the turbine rotor causes a pressure change in the space of the annular gap "
Um das Anlaufen der Antriebsturbine bei nicht eingespanntem Werkzeug zu verhindern, kann der Handgriff erfindungsgemäß so ausgebildet werden, daß der hohle Rotor in der Klemme für den Werkzeugschaft mit einer DurchflußliöhlungTo prevent the drive turbine from starting when it is not clamped To prevent tools, the handle according to the invention be designed so that the hollow rotor in the clamp for the tool shank with a flow-through hole
0 0 9 8 A 3/13 30 0 9 8 A 3/13 3
versehen wird, deren oberer Teil in den Spalt gegenüber der Zufuhr des Druckmediums mündet, so daß der Werkzeugschaft zugleich als Versculußpfropfen dient»is provided, the upper part of which is opposite in the gap the supply of the pressure medium opens, so that the tool shaft also serves as a plug »
Bei dieser Anordnung des Handgriffs erzielt man infolge des erhöhten Drucks auf das Werkzeug eine Änderung der Lage des Turbinenrotors in der axialen Richtung, was eine Änderung des Spalts zur Folge hat, der zwischen der Stirn des Turbiiienrotors und der axialen Fläche des Stators besteht, welche das gasgeschmierte Lager bildet, so daß keine Drosselung des Auspuf!'querschnitts des Arbeitsrnediums eintritt. Die Folge davon ist eine Druckerhöhung sowohl im Raum des eigentlichen axialen Lagers, also eine Erhöhung dex· axialen Tragfähigkeit dieses Lagers, als auch eine Druckerhöhung in der Höhlung des Rotors und damit eine G-eschwindigkeitserhöhung in den tangeritialen Düsen der Reaktionsturbine, eine Vergrößerung des Drehmoments und zugleich eine Druckerhöhung des gasförmigen Mediums im Radisllager. - Die erfinclun/ sgemäße Einrichtung ist raumsparend, arbeitet in unabhängiger Veisc und erfordert keine besondere IJ inrieh tun;-; zur Geschv.'indigkeits-Regelumder Antriebs turbine. Van gewinnt damit eine hoho betriebliche Zuverlässigkeit Lei minimalen; Instandhaltungsaufwand. With this arrangement of the handle, the increased pressure on the tool results in a change in the position of the turbine rotor in the axial direction, which results in a change in the gap that exists between the face of the turbine rotor and the axial surface of the stator, which the Forms gas-lubricated bearings so that there is no throttling of the exhaust cross-section of the working medium. The consequence of this is an increase in pressure both in the area of the actual axial bearing, i.e. an increase in the axial load-bearing capacity of this bearing, as well as an increase in pressure in the cavity of the rotor and thus an increase in speed in the tangential nozzles of the reaction turbine, an increase in the torque and at the same time an increase in pressure of the gaseous medium in the radial bearing. - The device according to the invention is space-saving, works in an independent way and does not require any special IJ inrieh do; -; to the speed regulation of the drive turbine. Van thus gains a high operational reliability lei minimal; Maintenance effort.
Die Zeichnung zeigt zwei beispielsweise Ausführungen der /Jrfindun,'1 in seitlichem Schnitt.The drawing shows two exemplary embodiments of the / Jrfindun, ' 1 in a side section.
Der in Fig. 1 dargestellte Handgriff ist mit einem hohlen Rotor ausgestattet, auf de.:, eine Reaktionsturbine ausgebildet ist0 Das Druckmedium wird an der Stirnseite des hohlen Rotors der Turbine zugeführt»The handle shown in Fig. 1 is equipped with a hollow rotor on de.:, A reaction turbine is formed 0 The pressure medium is fed to the front of the hollow rotor of the turbine »
009 8 43/1334009 8 43/1334
Der hohle Rotor des in Fig. 2 dargestellten Handgriffs ist an seinem Mantel mit mehreren Turbinenrädern der Reaktionsturbine versehen* Das Druckmedium wird der Turbine auf der Stirnseite des hohlen Rotors zugeführt.The hollow rotor of the handle shown in FIG is provided with several turbine wheels of the reaction turbine on its jacket * The pressure medium becomes the Turbine fed on the face of the hollow rotor.
G-On'äß der Erfindung· besteht der Handgriff der zahnärztlichen Bohrmaschine aus einem Körper 1, der' mit einem Kanal 2 für die Zuführung des Druckmediums versehen ist.· Der Kanal 2 mündet in der Mitte eines ringförmigen Spaltes 3» der als Regulierglied des Mediums für die Turbine und das Lager dient. Der ringförmige Spalt 3 ist zwischen der Stirn des hohlen Rotors 'l· und der entsprechenden Fläche 5 des Stators, also des Körpers 1, ausgebildet» Der Umfaii;: des ringförmigen Spalts 3 steht axt dem im Körper 1 vorgesehenen Auspuffkanal 6 in Verbindung. Innerhalb des Körpers 1 ist der hohle Rotor k gelagert, welcher zwischen deiii obere..;, vom Spalt 3 gebildeten Lager und dem unteren axialen Lager 7 axial beweglich ist« Im Mantel des hohlen Ho tors '-I siricl tangentiale Düsen 8 der 3?.eaktionsturbine angeordnet und aünden in. dem Spalt 9, der das Radiallager bildet. Im hohlen Rotor 'τ sind Leitlcanäle 10 angebracht, weiche· das gasförmige Druckmedium in'die ringförmige Höhlunj 11 des Rotors k einführen. Des weiteren ist der Rotor 4 ;'.it einer liolilon Klemme 12 versehen, welche zu;?: Festspannen cat Werkzeugschafts dient. Der obere Teil der hohlen 1-. 1 e.-:i;:ic 12 ;i-iiiüet in der Mitte des ringförmigen Spalts 3» der de:.i ί'Άτ die Zuführung des Drvickinediums dienenden Kanal 2 gegenüberliftgt. .According to the invention, the handle of the dental drill consists of a body 1 which is provided with a channel 2 for the supply of the pressure medium. The channel 2 opens in the middle of an annular gap 3 which acts as a regulating member of the Medium for the turbine and the bearing is used. The annular gap 3 is so of the body 1 formed between the end of the hollow rotor 'l · and the corresponding face 5 of the stator "The Umfaii ;: the annular gap 3 is ax foreseen in the body 1 of the exhaust passage 6 in conjunction. Within the body 1 of the hollow rotor is mounted k, which upper between deiii ..;, the gap 3 formed bearing and the lower axial bearing 7 is axially movable "In the casing of the hollow Ho tors' -I siricl tangential nozzles 8 of the 3? .Action turbine arranged and terminate in. The gap 9, which forms the radial bearing. Guide channels 10 are provided in the hollow rotor, which guide the gaseous pressure medium into the annular cavity 11 of the rotor k . Furthermore, the rotor 4; '. It is provided with a liolilon clamp 12, which is used to clamp the tool shank. The upper part of the hollow 1-. 1 e .-: i;: ic 12; i-iiiüet in the middle of the annular gap 3 »opposite the de: .i ί'Άτ the duct 2 serving the supply of the Drvickinedium. .
Der beschriebene Handgriff der zahnärztlichen Bohrmasnhirje arbeitet folgexi'.ierinaSen:The described handle of the dental Bohrmasnhirje works folgexi'.ierinaSen:
Das gasförmige Druckmedium tritt durch den Kanal 2 inThe gaseous pressure medium enters through channel 2
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BADBATH
den stirnseitigeii ringförmigen Spalt 3 ein und entweicht, wenn das Werkzeug nicht eingesetzt i.-.t, direkt in die Atmosphäre. Mach deni Einsetzen des lferkzeu{ schaftes in die hohle Kleune 12 ströat das gasfcraii-.e ^rvick.nediuM aus de;.i-Zuführunjskanal 2 in den Spalt 3 tmd durch die Leitöffnungeii 10 in die ringförmige Höhlung 11 des hohlen Rotors h. Aus der ringförmigen Höhlung 1 T ströat das gasförnii^e Druckmedium durch die tangentialen Düsen 3 in den zylindrischen Spalt 9 und von da durch den Auspuffkanal 6 in die Atmosphäre. Bei Belastung des Werkzeugs erfolgt eine axiale Verschiebung des hohler· Rotors h in der Pfeilrichtung 13 relativ zun Körper ! des Handgriffs in der Yeise, da£'. der Querschnitt des stirns&itigen rißgförniigeü Spalts '} verkleinert wird, wodurch die Teilmenge des in die ringförmij-,e Höhlung 1 1 des Rotors K fließende:. Druci-aaediuiiis erhöht wird. Dadurch steigt die Ausflußgeschwindigkeit des Druckmediums aus den tangentialen Düsevi 8, und das JJrehiiioment der Turbine steigt. Ztigleicli steigt auch der Druck im stirnseitigen ringförmigen Spalt 3 in ausreichendei;; Maße» so dai3 eine Erhöhung der axialen Tragfähigkeit des Lagers erzielt wird, welches zwischen der oberen Stirnseite des hohlen Rotors 4 und der G-egenfläche des Körpers 1 des Handgriffs gebildet wird. Mach Entlastung des Werkzeuges erfolgt unter dein Druck des Arbei tsmediums eine Verschiebung des Rotors h in der Pfeilrichtting i4, so daJ3 der fuerschnitt des Spaltes 3 vergrößert wird und der Überschuß an gasförmigem Druckmedium durch den Auspuffkanal 6 in die Atuosphäre entweicht.the frontal ring-shaped gap 3 and escapes directly into the atmosphere when the tool is not used. When the delivery tube is inserted into the hollow cunt 12, the gas fuel flows out of the feed duct 2 into the gap 3 and through the guide opening 10 into the annular cavity 11 of the hollow rotor . The gaseous pressure medium flows out of the annular cavity 1 T through the tangential nozzles 3 into the cylindrical gap 9 and from there through the exhaust duct 6 into the atmosphere. When the tool is loaded, the hollow rotor h is axially displaced in the direction of the arrow 13 relative to the body! of the handle in the yeise, da £ '. the cross section of stirns & itigen rißgförniigeü gap '} is decreased, whereby the subset of the rotor K flowing in the ringförmij-, e cavity 1 1 :. Druci-aaediuiiis is increased. This increases the outflow speed of the pressure medium from the tangential nozzle 8, and the torque of the turbine increases. Occasionally the pressure in the frontal annular gap 3 also rises sufficiently ;; Dimensions »so that an increase in the axial load-bearing capacity of the bearing is achieved, which is formed between the upper end face of the hollow rotor 4 and the opposite surface of the body 1 of the handle. When the pressure on the tool is relieved, the rotor h is shifted in the direction of the arrow 14 under the pressure of the working medium, so that the cross-section of the gap 3 is enlarged and the excess of gaseous pressure medium escapes through the exhaust duct 6 into the atmosphere.
00 98 4 3/133Λ00 98 4 3 / 133Λ
BADBATH
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