DE2657324B2 - Zahnärztliches Handstück - Google Patents

Zahnärztliches Handstück

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    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
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    • A61C1/08Machine parts specially adapted for dentistry
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein zahnärztliches Handstück mit einer im Handstückgehäuse drehbar gelagerten Antriebswelle, die am vorderen Ende mit einer zur auswechselbaren Befestigung eines Instruments dienenden Spannzange versehen ist, einer mit dieser zusammenwirkenden, axial auf der Antriebswelle gegen die Wirkung einer Feder verschiebbaren Spannhülse und einer zur Verschiebung derselben zwecks Betätigung der Spannzange dienenden Vorrichtung, welche wenigstens eine radial bewegliche Kugel, die mit einer zur Handstückachse geneigten Anlagefläche eines mit der Spannhülse verbundenen Druckstücks zusammenwirkt, und eine äußere, auf dem Handstückgehäuse bewegbare Betätigungshülse aufweist, mit welcher die Kugel zwecks Verschiebung der Spannhülse gegen das Druckstück preßbar ist.
Bei bekannten Handstücken dieser Art, in denen die Bewegung der äußeren Betätigungshülse mittels Kugeln auf die Spannhülse zwecks deren Verschiebung übertragen wird, ist die Anordnung so getroffen, daß die Spannzange unter der Wirkung der Feder ihre öffnungsstellung einnimmt und durch Verschiebung der Spannhülse gegen die Wirkung der Feder geschlossen
werden muß. In der Schließstellung der Spannzange müssen daher die Kugeln mit Hilfe eines besonderen, einen Innenkonus aufweisenden inneren Verriegelungsorgans in der eingedrückten, fest an den Oruckstücken anliegenden Stellung gehalten werden, in welcher die Spannhülse gegen die Wirkung der Feder verschoben ist Das bedeutet, daß während des Betriebs des Handstücks die Kugeln und das diese Kugeln in ihrer eingedrückten Stellung haltende Verriegelungsorgan gemeinsam mit der Antriebswelle und der Spannhülse rotieren. Das ist ungünstig, weil auf diese Weise die Masse der rasch rotierenden Teile vergrößert ist und die exakte Auswuchtung erschwert wird. Ferner muß dafür gesorgt werden, daß eine geeignete kinematische Verbindung zwischen der äußeren Betätigungshülse und dem durch diese Betätigungshülse axial verschiebbaren Verriegelungsorgan derart besteht, daß beim Betrieb das Handstücks die Reibung zwischen dem Verriegelungsorgan und dem Handstückgehäu^e bzw. der äußeren Betätigungshülse so gering wie möglich ist Zu den bereits erwähnten Nachteilen kommt daher auch noch ein verhältnismäßig komplizierter Aufbau dieser bisher bekannten zahnärztlichen Handstücke.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zahnärztliches Handstück der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß sein Aufbau und seine Montage vereinfacht sind, die Masse der rotierenden Teile verringert ist und eine besonders bequeme Handhabung erreicht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Handstück nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel in einer Durchbrechung der Wand des Handstückgehäuses angeordnet ist und in der durch die Feder bewirkten Schließstellung der Spannzange unter der Wirkung einer Rückstellfeder von der Antriebswelle und dem Druckstück der Spannhülse abgehoben ist und an der Innenwand der Betätigungshülse anliegt und daß diese Innenwand eine geneigte Fläche aufweist, welche bei Bewegung der Betätigungshülse zwecks öffnens der Spannzange die Kugel gegen die Wirkung der Rückstellfeder nach innen gegen das Druckstück preßt und damit die Spannhülse gegen die Wirkung der Feder verschiebt
Auf diese Weise wird erreicht, daß die Spannzange günstigerweise unter der Wirkung der Feder ihre Schließstellung einnimmt und daß in dieser Schließstellung der Spannzange die Kugel bzw. die Kugeln und andere, zur Betätigungsvorrichtung gehörende Teile keinerlei Berührung mit der Antriebswelle und der Spannhülse haben, so daß keinerlei zusätzliche rotierende Massen bestehen und außerdem ein besonders inneres Verriegelungsorgan mit einem Innenkonus sowie die dieses Verriegelungsorgan mit d?r äußeren Betätigungshülse verbindenden Teile entfallen, wodurch der Aufbau des Handstücks wesentlich vereinfacht wird. Es ist vorteilhafterweise direkt die äußere Betätigungshülse, die mit Teilen ihres innenumfangs auf die Kugeln wirkt Die erfindungsgemäße Ausbildung vermeidet ferner besondere Auswuchtungs- und durch die Betätigungsvorrichtung verursachte Reibungsprobleme während des Handstückbetriebs.
Aus Gleichgewichts- bzw. Symmetriegründen sind vorzugsweise drei gleichmäßig über den Umfang des Handstückgehäuses verteilte Kugeln vorgesehen, welche in je einer Aussparung liegen und mit einer konisch abgeschrägten Fläche des zweckmäßigerweise muffenförmigen Druckstücks sowie mit je einer Federlamelle eines gemeinsamen, einteilig ausgebildeten Federorgans zusammenwirken. Die Betätigungshülse kann entweder auf ihrem Innenumfang einen mit den Kugeln zusammenwirkenden konischen Abschnitt haben und axial verschiebbar auf dem Handstückgehäuse gelagert oder aber drehbar und axial unverschiebbar angeordnet sein und in Umfangsrichtung verlaufende Exzenterflächen haben, welche bei Drehung des Ringes auf die Kugeln wirken.
Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt
Fig. 1 eine erste Ausführungsforro eines Handstücks nach der Erfindung, teilweise im Axialschnitt und soweit es zum Verständnis der Erfindung erforderlich ist,
Fig. la in perspektivischer Darstellung das die Rückstellfeder für die Kugeln aufweisende Federorgan,
Fig.2 eine zweite Ausführungsform, teilweise im Axialschnitt, und
F i g. 3 einen Schnitt durch die Betätigungshülse und die Kugeln längs der Linie HI-III nach F i g. 2.
Nach F i g. 1 weist das als Handgriff ausgebildete Handstückgehäuse eine vordere Gehäusehülse 1 und eine auf ein Gewinde 3 an derem rückwärtigen Ende aufgeschraubte hintere Gehäusehülse 4 auf. Auf der drehbar im Handstückgehäuse gelagerten Antriebswelle 6 sitzt axial verschiebbar eine Spannhülse 9, deren vorderes Ende in einem vorn in der Gehäusehülse 1 befestigten Gleitlager 2 gelagert ist Ein weiteres Gleitlager 5 umgibt den einen verringerten Durchmesser aufweisenden hinteren Bereich 6a der Antriebswelle 6 und ist zwischen der vorderen Gehäusehülse 1 und der hinteren Gehäusehülse 4 montiert Dieses Gleitlager S dient gleichzeitig als Anlage für die durch den verringerten Durchmesser des hinteren Wellenbereichs 6a gebildete Ringschulter 7 der Antriebswelle 6 und begrenzt damit deren Axialspiel. Am hinteren Wellenbereich 6a sitzt drehfest ein Mitnehmer 8 zur Kupplung der Antriebswelle 6 mit dem Antriebsteil einer nicht dargestellten, an die hintere Gehäusehülse 4 anschließbaren Antriebsvorrichtung, bei der es sich insbesondere um einen Mikromotor oder auch um eine Gelenk-Gleitverbindung handeln kann.
In eine vordere Bohrung der Antriebswelle 6 ist eine elastische Zungen aufweisende Spannzange 14 zur auswechselbaren Befestigung eines nur angedeuteten Instruments 13 eingesetzt. Die vorderen und hinteren Stirnflächen der Spannzange 14 sind konisch abgeschrägt und arbeiten vorn mit einem Innenkonus, der durch einen verstärkten Rand 10 am vorderen Ende der Spannhülse 9 gebildet wird, und hinten mit einem entsprechenden Konus zusammen, der durch den Rand 11 eines in die Bohrung der Antriebswelle 6 eingepreßten Teiles 12 gebildet wird, das gleichzeitig als Anschlag für das eingesetzte Instrument 13 dient In den hinteren, mit einem Innengewinde 15 versehenen Bereich der Spannhülse 9 ist ein ringförmiges Druckstück 16 in Form einer Gewindemuffe fest eingeschraubt Eine die Antriebswelle 6 innerhalb der Spannhülse 9 umgebende Schraubenfeder 17 in Form einer Druckfeder ist zwischen einer Ringschulter 18 der Antriebswelle 6 und der vorderen Stirnfläche des Divjckstücks 16 gespannt und sucht normalerweise die Spannhülse 9 relativ zur Antriebswelle 6 nach hinten derart zu verschieben, daß die Spannzange 14 zwischen dem Innenkonus des Randes 10 der Spannhülse 9 und dem Innenkonus am Rand 11 des Teiles 12 komprimiert wird und dadurch das Instrument 13 festklemmt Da in
dieser Lage die Spannhülse 9 mit ihrem vorderen Rand 10 durch die Feder 17 fest gegen die Spannzange 14 gepreßt wird, sitzt sie praktisch drehfest auf der Antriebswelle 6, so daß beim Betrieb des Handstücks die Antriebswelle 6 gemeinsam mit der das Instrument 13 haltenden Spannzange 14 und der Spannhülse 9 mit dem an ihr befestigten Druckstück 16 rotiert.
Zur Betätigung der Spannzange 14 ist eine Vorrichtung vorgesehen, welche drei gleichmäßig über den Umfang des Handstückgehäuses verteilte und in je einer Durchbrechung 19 der vorderen Gehäusehülse 1 angeordnete Kugeln 22, die radial bewegbar sind und mit einer zur Handstückachse geneigten Anlagefläche 29 des Druckstücks 16 zusammenwirken, und eine auf dem Kandsiückgchäüsc axial verschiebbare und die '5 Kugeln 22 überdeckende Betätigungshülse 26 aufweist Die Kugeln 22, von denen in F i g. 1 nur eine zu sehen ist, werden in der dargestellten Schließstellung der Spannzange 14 durch eine ein gemeinsames Federorgan für alle Kugeln bildende Rückstellfeder 23 (F i g. 1 a) von der Antriebswelle 6 und vom Druckstück 16 abgehoben und gegen die Innenwand der Betätigungshülse 26 gedrückt, so daß die Kugeln keinerlei Berührung mit den rotierenden Teilen des Handstückes haben. Die Rückstellfeder 23 besteht aus einem auf dem Gleitlager 5 sitzenden Ring 23' mit drei sich axial nach vorn erstreckenden, äquidistanten federnden Zungen 23", die in entsprechenden Längsnuten des Gleitlagers 5 angeordnet sind und in die Durchbrechungen 19 hineinragende, radial nach außen gekrümmte freie Enden aufweisen, auf denen sich die Kugeln 22 abstützen.
Die Innenwand der Betätigungshülse 26 weist eine mit den Kugeln 22 zusammenwirkende geneigte Fläche 25 in Form eines konischen Wandabschnitts auf, durch welchen bei Verschiebung der Betätigungshülse 16 aus der in F i g. 1 dargestellten Lage nach hinten die Kugeln 22 gegen die Wirkung der Rückstellfeder 23 radial nach innen gegen die konische Fläche 29 des Druckstücks 16 gepreßt werden; dadurch wird, wie durch die gestrichelt w in F i g. 1 angedeutete Kugeiiage veranschaulicht, die Spannhülse 9 gegen die Wirkung der Feder 17 nach vom verschoben, wodurch sich die nunmehr entlastete Spannzange 14 öffnen und das Instrument 13 herausgenommen werden kann. Bei der Verschiebung der Spannhülse 9 stützen sich die Kugeln 22 auf der der konischen Anlagefläche 29 des Druckstücks 16 gegenüberliegenden, die Durchbrechungen 19 hinten begrenzenden Gehäusekante ab; um diese als Anschlagfläche für die Kugeln 22 dienende Gehäusekante hinreichend hart auszubilden, ist im betrachtenen Beispiel nach F i g. 1 in einer Ausnehmung auf dem Innenumfang der vorderer. Gehsusehülse ί ein Verstärkungsring 2i aus gehärtetem Stahl befestigt, der mit den Durchbrechungen 19 im wesentlichen fluchtende Durchbrechungen 20 aufweist, deren hintere Begrenzungswand die etwas abgeschrägte Anschlagfläche 28 für die Kugeln 22 bildet und gegenüber der hinteren Begrenzungskante der Durchbrechungen 19 etwas vorsteht Ein in einer Ringnut auf der Außenseite der vorderen Gehäusehülse 1 liegender Ring 27 dient als vorderer Anschlag für die Betätigungshülse 26.
Zur Betätigung der Spannzange 14 wird also die Betätigungshülse 26 auf dem Handstückgehäuse nach hinten verschoben, wodurch die Kugeln 22 durch den ω konischen Wandabschnitt 25 am Innenumfang der Betätigungshülse 26 nach innen gegen das Druckstück 16 an der Spannhülse 9 gedrückt werden und infolgedessen, unter Abstützung an der Anschlagfläche 28 des Verstärkerringes 21, die Spannhülse 9 nach vorr verschieben. Um die Spannzange 14 wieder zi schließen, wird die Betätigungshülse 26 in die auf F i g. 1 gezeigte Lage rückverschoben, so daß die Rückstellfe der 23 nunmehr die Kugeln 22 vom Druckstück Ii abhebt und die Spannhülse 9 unter der Wirkung dei Feder 17 in ihre die Spannzange 14 schließende Stellung verschoben wird.
Das Beispiel nach Fig.2 betrifft ein Winkelstück welches wiederum eine vordere Gehäusehülse 101, eine in deren rückwärtiges Gewinde 103 eingeschraubte hintere Gehäusehülse 104, eine Antriebswelle 106 mil einem hinteren Bereich 106a verringerten Durchmessers, eine auf der Antriebswelle !06 axial verschiebbars Spannhülse 109, ein vorderes, das vordere Ende dei Spannhülse 109 aufnehmendes Gleitlager 102, eir weiteres, den hinteren Wellenbereich 106a umgebende! Gleitlager 102' und eine in die vordere Bohrung dei Antriebswelle 106 eingesetzte Spannzange 114 zui lösbaren Befestigung eines Instruments 113 aufweist wobei die Spannzange 114 zwischen einem vorderer Innenkonus am verstärkten Vorderrand UO dei Spannhülse 109 und einem hinteren Konus liegt, welchei durch ein in die Bohrung der Antriebswelle IW eingepreßtes Anschlagteil 112 für das eingesetzte Instrument 113 gebildet ist Ein als Gewindemufft ausgebildetes Druckstock iiö mit einer rückwärtiger konischen Anlagefläche 129 ist fest auf ein Außengewin de am hinteren Ende der Spannhülse 109 aufgeschraubt Durch eine Druckfeder 117, die zwischen einer Schulte: 118 der Antriebswelle 106 und dem Druckstock IK liegt, wird die Spannhülse 109 normalerweise nacl hinten gedrückt und damit die Spannzange ih geschlossen.
Drei gleichmäßig über den Umfang des Handstück! verteilte Kugeln 122 sind in Durchbrechungen 119 dei Gehäusehülse 101 angeordnet und werden durch di< drei federnden Zungen einer gemeinsamen Rückstellfe der 123 nach Art der in F i g. la dargestellten radial nacl außen gegen die innenwand einer BeläligungshOlse 12« gedrückt, welche in diesem Falle zwischen einem ir einer Nut der Gehäusehülse 101 befestigten Ring ί2Ί und einer Ringschulter 101' der Gehäusehülse drehbar jedoch axial unverschiebbar gelagert ist Als rückwärti ges Widerlager für die Kugeln 122 dient ein im hinterer Bereich der Gehäusehülse 101 befestigter Verstär kungsring 121 mit seiner vorderen, abgeschrägten unc der konischen Anlagefläche 129 des Druckstücks IK gegenüberliegenden Anschlagfläche. Die Rückstellfedei 123 ist mittels eines inneren, das Gleitlager 102 umgebenden Ringes 105 befestigt, und ihre federnder Zungen Hegen in entsprechende;; Längsnütcn 124 diese! Ringes 105.
Wie in Fig.3 gezeigt, hat die Innenwand de; Betätigungshülse 126 mit den drei Kugeln IX zusammenwirkende, symmetrisch angeordnete Wand abschnitte 125, die in Umfangsrichtung exzentriscl verlaufen; jeder der exzentrisch verlaufenden Wandab schnitte 125 liegt zwischen zwei wenigstens näherungs weise zur Handstückachse konzentrischen Umfangszo nen a und b, von denen die Umfangszone a einen Radiu: aufweist, welcher der Kugellage in der Schließstellung der Spannhülse 109 bzw. der Spannzange 114 entspricht während der Radius der anderen Umfangszone b um se viel kleiner ist daß er der Kugellage in dei öffnungsstcllung der Spannzange 114 entspricht Di« Ausbildung der Betätigungshülse 126 ist also se
getroffen, daß die Kugeln 122 in der in F i g. 2 gezeigten Schließstellung der Spannzange 114 durch die Rückstellfeder 123 vom Druckstück 116 abgehoben und gegen die Umfangszone a gedrückt werden; in dieser Lage haben also die rotierenden Teile keinerlei Berührung mit den Kugeln 122 oder anderen Organen der Betätigungsvorrichtung. Eine sechstel Umdrehung der Betätigungshülse 126 im einen oder im anderen Sinne reicht aus, damit die Kugeln 122 durch die betreffenden, als Nocken wirkenden Wandabschnitte 125 gegen die Wirkung der Rückstellfeder 123 nach innen gegen die Anlagefläche 129 des Druckstücks 116 gepreßt werden und damit, unter Abstützung gegen den Verstärkungsring 121, wie strichpunktiert in Fig. 2 angedeutet, die Spannhülse 109 zwecks öffnens der
Spannzange 114 gegen die Wirkung der Feder 117 nach vorn verschieben. Eine weitere sechstel Umdrehung der Betätigungshülse 126 im einen oder anderen Sinne führt wieder auf die in Fig.2 gezeigte Schließstellung der Spannzange 114.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern läßt vor allem hinsichtlich der Ausbildung der Betätigungshülse, des Druckstücks, der Rückstellfeder und der Anzahl der vorzugsweise aus Stahl bestehenden Kugeln mannigfache Varianten zu; drei symmetrisch angeordnete Kugeln sind jedoch aus Gründen des Gleichgewichts und der gleichmäßig auf das Druckstück ausgeübten Kraft besonders vorteilhaft.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Zahnärztliches Handstück mit einer im Handstückgehäuse drehbar gelagerten Antriebswelle, die am vorderen Ende mit einer zur auswechselbaren Befestigung eines Instruments dienenden Spannzange versehen ist, einer mit dieser zusammenwirkenden, axial auf der Antriebswelle gegen die Wirkung einer Feder verschiebbaren Spannhülse und einer zur Verschiebung derselben zwecks Betätigung der Spannzange dienenden Vorrichtung, welche wenigstens eine radial bewegliche Kugel, die mit einer zur Handsiückachse geneigten Anlagefläche eines mit der Spannhülse verbundenen Druckstücks zusammenwirkt, und eine äußere, auf dem Handstückgehäuse bewegbare Betätigungshülse aufweist, mit welcher die Kugel zwecks Verschiebung der Spannhülse gegen das Druckstück preßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (22; 122) in einer Durchbrechung (19; 119) der Wand des Handstückgehäuses (1; 101) angeordnet ist und in der durch die Feder (17; 117) bewirkten Schließstellung der Spannzange (14; 114) unter der Wirkung einer Rückstellfeder (23; 123) von der Antriebswelle (6; 106) und dem Druckstück (16; 116) der Spannhülse (9; 109) abgehoben ist und an der Innenwand der Betätigungshülse (26; 126) anliegt und daß diese Innenwand eine geneigte Fläche (25; 125) aufweist, welche bei Bewegung der Betätigungshülse (26; 126) zwecks öffnens der Spannzange (14; 114) die Kugel (22; 122) gegen die Wirkung der Rückstellfeder (23; 123) nach innen gegen das Druckstück (16; 116) preßt und damit die Spannhülse (9; 109) gegen die Wirkung der Feder (17; 117) verschiebt.
2. Handstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei Kugeln (22; 122) über den Umfang des Handstückgehäuses verteilt in je einer Durchbrechung (19; 119) vorgesehen sind und mit einer die geneigten Anlageflächen (29; 129) biSdenden konisehen Fläche eines ringförmigen Druckstücks (16; 116) zusammenwirken.
3. Handstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für alle Kugeln eine gemeinsame Rückstellfeder (23; 123) in Form eines einteiligen Federorgans vorgesehen ist, welches aus einem Ring (23') mit sich nach einer Richtung im wesentlichen axial erstreckenden federnden Zungen (23") besteht, deren radial nach außen gekrümmte freie Enden in die erwähnten Durchbrechungen (19; 119) hineinragen und die Kugeln (22; 122) abstützen.
4. Handstück nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungshülse (26) einen die geneigte Fläche (25) bildenden konischen Wandabschnitt aufweist und axial verschiebbar auf dem Handstückgehäuse (1) gelagert ist.
5. Handstück nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungshülse (126) drehbar, jedoch axial unverschiebbar auf dem Handstückgehäuse (101) gelagert ist und auf ihrer Innenwand für jede Kugel (122) einen in Umfangsrichtung exzentrisch verlaufenden, die geneigte Flächen (125) bildenden Wandabschnitt aufweist, welcher bei Drehung der Betätigungshülse im Sinne eines öffnens der Spannzange (114) die Kugel nach innen drückt.
6. Handstück nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß drei Kugeln (122) gleichmäßig über den Umfang des Handstückgehäuses verteilt und entsprechend symmetrisch angeordnete exzentrische Wandabschnitte (125) derart vorgesehen sind, daß zum Öffnen der Spannzange (114) etwa eine sechstel Umdrehung der Betätigungshülse (126) im einen oder anderen Sinne ausreicht
7. Handstück nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wandabschnitt (125) zwischen zwei wenigstens näherungsweise zur Handstückachse konzentrisch verlaufenden Umfangszonen (a, b) Hegt, von denen die eine (a) einen Radius, welcher der Kugellage in der Schließstellung der Spannzange (114) entspricht, und die andere (b) einen Radius aufweist, welcher der Kugellage in der Öffnungsstellung der Spannzange (114) entspricht
8. Handstück nach einem der Ansprüche 1—7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusedurchbrechung (19; 119) auf der der geneigten Anlagefläche (29; 129) des Druckstückes (16; 116) gegenüberliegenden, rückwärtigen Seite durch eine als Anschlagfläche für die Kugel dienende, vorzugsweise geneigte Fläche eines gehärteten Teils (21; 121) begrenzt ist
9. Handstück nach einem der Ansprüche 1—8, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (16; 116) eine Gewindemuffe ist, welche in den hinteren, mit einem Gewinde (15) versehenen Bereich der Spannhülse (9; 109) fest eingeschraubt ist und deren aus der Spannhülse herausragender Teil zur Bildung der geneigten Anlagefläche konisch abgeschrägt ist
10. Handstück nach einem der Ansprüche 1—9, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Klemmzungen aufweisende Spannzange (14; 114) an beiden Stirnseiten konisch abgeschrägt ist und vorn an einem entsprechenden Innenkonus des verstärkten Randes (10; 110) der Spannhülse (9; 109) und hinten an einem entsprechenden Konus anliegt welcher durch ein in die vordere Bohrung der Antriebswelle (6; 106) eingepreßtes Anschlagsorgan (12; 112) gebildet ist.
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