DE2953790C2 - Kupplungsvorrichtung zum lösbaren Verbinden von zwei axial aneinanderkuppelbaren zahnärztlichen Handstückteilen - Google Patents
Kupplungsvorrichtung zum lösbaren Verbinden von zwei axial aneinanderkuppelbaren zahnärztlichen HandstückteilenInfo
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Description
Zum raschen An- und Abkuppeln von zahnärztlichen Handstückteilen, sei es untereinander, mit einer
Schlaucharmatur oder mit einem Antriebsaggregat sind verschiedene Kupplungssysteme bekannt Neben nach
Art -eines Bajonettverschlusses aufgebauten Schnellkupplungen (z. B. entsprechend der DE-AS 12 19 170)
sind auch solche mit einem radial aus dem Gehäusemantel des Handstückes vorstehenden Betätigungselement
ζ. B. in Form eines federbelasteten Druckknopfes, Bolzens, od. dg!., bekannt (DE-AS 17 66 598). Bei Druck
auf das Betätigungselement kommen Rastglieder, z. B. Kupplungshaken/mit entsprechenden Gegengliedern,
z. B. Nuten, außer Eingriff. Zum Ankuppeln braucht lediglich das eine Handstückteil auf das anzukuppelnde
andere Handstückteil axial aufgeschoben zu werden; die Rastglieder kommen dabei selbsttätig auf 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,
u. a. weil die zu kuppelnden Teile nicht- wie bei einer Bajonettverbindung gegeneinander verdreht zu werden
brauchen, so wird doch das radial vorstehende Betätigungsteil als störend empfunden, und zwar sowohl
von. der Handhabung als auch von der Pflege des Handstückes.her gesehen (Schmutzbildung). Die Lagerung
des Betätigungselements und der Rasthaken sind ■ bei der bekannten Anordnung außerdem relativ
aufwendig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kupplungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 anzugeben, 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 (vorgenannten Gattung erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß das Betätigungselement hülsenförmig ausgebildet ist und einen Teil der Mantelfläche
zumindest des einen Kuppkingsteils bildet bzw. diese Mantelfläche auf dem Kupplungsteil fortsetzt, daß die
Hülsenwandung eine Elastizität aufweist, dergestalt, daß bei radialer Betätigung die Hülsenwandung elastisch
verformt wird und daß das Betätigungselement mit den Rast- bzw. Gegengliedern so verbunden ist, daß bei
einer Verformung.die Rastglieder mit den Gegengliedern außer Eingriff kommen.
Ein wesentlicher Vorzug der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist, daß diese keine nach außen
überstehenden Teile aufweist. Sie kann im Außendurchmesser dem Durchmesser der übrigen Handstückteile
bzw. der Anschlußarmatur einer Versorgungsleitung nahtlos angepaßt werden, so daß glatte Übergänge
geschaffen werden, die eine gute Sauberhaltung der Oberfläche gewährleisten. Ein weiterer Vorteil ist darin
zu sehen, daß die einzelnen Rastelemente in einem einzigen Bauteil vereinigt werden können, wodurch eine
einfache Fertigung und Montage erzielt werden kann.
In Ausgestaltung der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß beides, die Rastglieder und das hülsenförmige
Betätigungselement, an einem der miteinander zu kuppelnden. Teile angeordnet ist Die Rastglieder
können innenliegende Keilnasen einer am Umfang geschlossenen Hülse sein, die aus der Kreisform
verformbar ist, wodurch die Rastglieder durch die Verformung der Hülse in und außer Eingriff mit den
Gegengliedern gebracht werden können. Zur Erhöhung der Elastizität kann gemäß einem weiteren Vorschlag
das hülsenförmige Betätigungselement mit Längsschlitzen versehen sein.
Vorteilhafterweise greifen die Rastglieder auf das Gegenstück unter Zwischenschaltung eines Kugellagers
ein.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der
nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Es zeigt
Fig. I die beiden Kupplungsteile im abgekuppelten
Zustand, wobei die rechte Abbildung ein Turbinenwinkelstück mit geschnittener Kupplungspartie zeigt, links
daneben das mit diesem kuppelbare Gegenstück und darunter die auf das Gegenstück in üblicher Weise
aufschraubbare Anschlußarmatur eines Versorgungsschlauches dargestellt ist,
Fig.2 einen Schnitt durch das Griffendev des
Turbinenwinkelstückes mit eingesetztem Gegenkupplungsstück im gekuppelten Zustand,
F i g. 3 einen Schnitt wie in F i g. 2, jedoch mit einer in dem Kupplungsstück eingebauten'Regeleinrichtung für
Kühlwasser,
Fig.4 ein anderes Turbinenwinkelstück im Schnitt,
mit eingesetztem Kupplungsstück, welches bis in das Halsstück des Kopfteiles ragt,
Fig.5 die Draufsicht auf das Halsstückende nach
Fig. 4,
F i g. 6 einen Schnitt durch die Hülse in F i g. 4 in der
Ebene I.
Die Fig. 1 zeigt die beiden miteinander axial zu kuppelnden Handstückteile, nämlich ein Turbinenwinkelstück
1 und ein Kupplungsstück 2 sowie eine an diese mittels einer Anschlußarmatur 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 initrumentenseitigen
Ende des Kupplungsstückes 2 zwei Führungszylinder 30, 31 auf, die mit einer Gleitpassung in
entsprechende, im Bereich des Griffteils 5 des Turbinenwinkelstückes 1 angeordnete Bohrungen 32,33
eingeführt werden können. Das Kupplungsstück 2 ist — wie aus der nachfolgend noch näher erläulenen F i g. 2
hervorgeht — in Einbaustellung durch zwei diametral einander gegenüberliegenden Nasen 56, die über einen
Bund 27 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 Kupplungsstükkes
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
3 des Versorgungsschlauches 4 und enthält eine Bohrung 23, in die 3 Rohrstücke 24, 25 und 26 münden,
die mit entsprechenden Gegenstücken der Anschiußarmatur 3 des Schlauches 4 in Eingriff gebracht werden,
ι» 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 Ringhülse
29 und setzt sich zum Winkelstück hin in zwei zylindrischen Ansätzen 30 und 31 fort, die mit
Gleilpassung 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
v Bodenflächen 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 Bohrung 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 Rohrtück 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 benützt 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 55 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 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 50 überdeckt
und vom Kupplungsteil 55 getragen.
Hie Ringhülse 29 ist mit dem Körper 21 fest verbunden, ist mil einer inneren Ausdehnung 53
versehen und übergreift mit dieser Hohlform den Bund 54 des Kupplungsteiles 55 mit zwei diametral nach innen
gerichteten Nasen 56. An der Innenwand des Bundes 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 Nasen 56 übergreifen den Kugelring
58 und rasten über dessen Planfläche 60 ein. Die Rastbewegung wird durch die Elastizität der Hülsenwandung
der Ringhülse 29 ermöglicht, wobei axiale Schlitze 61 die Verformbarkeit der Hülse noch erhöhen.
Wird der Körper 21 in den Winkelstückgriff eingeführt, so gleiten die Nasen 56 über den Kegel 62 des Bundes 54
und über den Ring 58, wobei sich der vollwandige Teil 63 der Hülse 29 federnd oval verformt und das Einrasten
bewirkt. Um die Nasen aus der Raststellung zu heben, genügt es, senkrecht zur Schnittebene gegen den
Ringteil 63 der Hülse 29 zu drücken und auf diese Weise die schon genannte ovale Verformung und das radiale
Abheben der Nasen zu bewirken. Die Verformung und Rastbewegung der Hülse 29 und ihre Nasen 56 sind in
F i g. 6 im Querschnitt dargestellt, wobei die strichlierte Kontur dem Kupplungszustand kurz vor dem Einrasten
entspricht. Die Schlitze 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 Kupplungsteiles mit dem
Versorgungsschlauch.
Die Ausbildung der Ringhülse 29 als Rastelement der beschriebenen Funktion hat den Vorteil, daß Rasten,
Rastfeder und Stellglied hierzu in einem einzigen Bauieil vereinigt sind, welches in seinem Außendurchmesser
dem Durchmesser der Griffhülse des Winkelstückes angepaßt ist und keine nach außen überstehenden
Teile enthält, wie dies bei anderen Arretiervorrichtungen ähnlicher Anwendung bekannt ist. Besonders die
Anordnung gesonderter Bauteile als Rastfedern und Handhaben hut bisher immer wieder zu Funktionsstörungen
Anlaß gegeben und auch aufwendige Bearbeitung und Montage bedingt.
Der Kugelkranz 57 und der ihn übergreifende Ring 58 bilden gegen den Bund 54 ein käfigloses Kugellager,
welches axiale Kräfte aufnimmt und die Drehbeweglichkeit des Kupplungsstückes gegen das Winkelstück
erleichtert. Diese Lagerung nimmt insbesondere jenen Axialdruck auf. der betriebsmäßig im Ringraum 34
besteht und auf die Stirnfläche des Zylinders 30 und damit auf das Kupplungsstück wirkt.
Die Ringhülse mit den Rastnasen muß nicht Bestandteil des l'.upplungsstückes 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 zentriert und durch Verschraubung eines Innenbundes 68 mit dem Kupplungsteil
69 befestigt. Die Ausdrehung 53 mit den Rastnasen 56 übergreift einen Teil des Kupplungsstükkes
65 und die darauf gelagerten Teile 70,57 und 58. Die
Schlitze 61 sind bis über den Filterkörper 52 erstreckt um den Austritt der Rückluft aus dem Bohrkopf 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 O-Ringe 74 und 75 anliegt und Längsanschlag
gegen den Bund 76 hat Die schlauchseitige Verschraubung und die Rohranschlüsse entsprechen der F i g. 2.
Der Drehring 73, außen mit Rändel versehen, dient zur Durchflußregelung des Kühlwassers, 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
ίο 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 76 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 90° versetzt zu den Rastnasen 56.
Die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kupplungsstückes 2 ist auch in der Weise möglich, daß die
Verbindung der Durchflußleitungen zwischen Kupplungsstück und Winkelstück nicht im Griffteil, sondern
im Halsstück des Bohrkopfes erfolgt, wie in F i g. 4 dargestellt. Das Kupplungsstück ist dabei schlauchseitig
gleich ausgebildet, wie schon zu F i g. 3 beschrieben, die Rasteinrichtung ebenso, wobei die Griffhülse 82 an
ihrem hinteren Ende die Rastnasen 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 Bereich der Kniefasson
gleichachsig mit der Griffhülse jene Stufenbohrung 85/86, die zur Aufnahme der vorderen steckbaren
Zylinder 87 und 88 des Kupplungsstückes dienen, in deren Hohlraum 89 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 Ringkanäle 43 und 34 wie schon beschrieben enthält, erfolgt durch Kanäle 89',
90' und 9Γ zu den Austrittsstellen des Bohrkopfes. Die Rückluft aus dem Bohrkopf wird aus dem Kanal 92
(F i g. 5) in den Hohlraum 93 der Griffhülse geleitet und durch den Filterkörper 52 und die Schlitze 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 des erfindungsgemäßen Kupplungsstückes und der Anpassung der zugehörenden Hand-
und Winkelstücke ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. So ist es zum Beispiel
denkbar, für die Steckverbindung des Kupplungsstückes 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 auf das
Kupplungsstück anschließbaren Instrumente müssen nicht unbedingt Winkelstücke sein, sondern es können
auch gerade Handstücke und sogar Luft-/Wasserspritzen mit passendem Anschluß am Kupplungsstück
betrieben werden und ebenso ist es möglich, Luftmotoren aufzusetzen, die ihrerseits mechanischen Antrieb für
geeignete Hand- und Winkelstücke abgeben können.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (11)
1. Kupplungsvorrichtung zum lösbaren Verbinden von zwei axial aneinanderkuppelbaren zahnärztlichen
Handstückteilen untereinander bzw. eines Handstückteiles mit der Anschlußarmatur einer an
das Handstückteil anschließbaren Versorgungsleitung, mit einem federnden Rastmechanismus in
Form von einem oder mehreren am einen der zu verbindenden Teile angeordneten und im gekuppelten
Zustand in am anderen Teil angeordneten Gegengliedern eingreifenden, die beiden Kupplungsteile
axial zusammenhaltenden Rastgliedern, welche mittels eines radial zu betätigenden Betätigungselementes
mit den Gegengliedern außer Eingriff kommen, dadurch gekennzeichnet,
daß das Betätigungselement (29, 64, 82) hülsenförmig ausgebildet ist und einen Teil der
Mantelfläche zumindest des einen Kupplungsteils (2, 50, 67, 82) bildet bzw. diese Mantelfläche auf dem
Kupplungsteil fortsetzt, daß die Hülsenwandung eine Elastizität aufweist, dergestalt, daß bei radialer
Betätigung die Hülsenwandung elastisch verformt wird, und daß das Betätigungselement (29) mit den
Rast- bzw. Gegengliedern (54/56) so verbunden ist, daß bei einer Verformung die Rastglieder (56) mit
den Gegengliedern (54) außer Eingriff kommen.
2. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastglieder (56)
zusammen mit dem hülsenförmigen Betätigungselement (29) am einen (2) der miteinander zu
kuppelnden Teile (1,2) angeordnet sind.
3. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastglieder (56) und
das Betätigungselement (29) zu einem einzigen Bauteil vereinigt sind.
4. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als
Betätigungselement eine Ringhülse (29) vorgesehen ist, die aus der Kreisform federnd verformbar ist,
wodurch bei Verformung der Hülse (29) die Rastglieder (56) in und außer Eingriff mit den
Gegengliedern (58) gebracht werden können.
5. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rastglieder innenliegende Keilnasen (56) des hülsenförmigen Betätigungselementes (29) sind.
6. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
hülsenförmige Betätigungselement (29, 64, 82) mit Längsschlitzen (61) versehen ist.
7. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rastglieder (56) auf das Gegenstück unter Zwischenschaltung eines Kugellagers (57) eingreifen.
8. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur
Verbindung eines zahnärztlichen Handstückes (1) mit einem diesem zugeordneten Versorgungsschlauch (4) vorgesehen ist.
9. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Griffhülse (82) des
Handstückes (Fig.4) mit ihrem hinteren Ende das Betätigungselement bildet und die Rastnasen (56)
trägt.
10. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Griffhülse (82) und
Rastnasen (56) einstückig ausgebildet sind.
11. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das
Betätigungselement (29,64,82) eine Markierung (81) für den Angriff der Finger bei Betätigung des
Rastmechanismus zum Entkuppeln enthält
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