DE69209923T2

DE69209923T2 - Turbineneinsatz für zahnärztliches Handstück

Info

Publication number: DE69209923T2
Application number: DE69209923T
Authority: DE
Inventors: Takasuke Nakanishi
Original assignee: Nakanishi Dental Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nakanishi Inc
Priority date: 1991-08-12
Filing date: 1992-08-11
Publication date: 1996-09-19
Anticipated expiration: 2012-08-12
Also published as: EP0527473B1; US5252065A; DE69209923D1; EP0527473A1; JPH0714397B2; ATE136759T1; JPH0542169A

Description

Diese Erfindung betrifft ein zahnärztuches Handstück. Insbesondere betrifft sie ein zahnärztuches Handstück mit einem Turbineneinsatz, in welchem ein Dentalfräser aufgenommen und befestigt werden kann, und welcher lösbar an einem Kopfgehäuse am distalen Ende eines Handstück-Hauptteiles angeordnet ist.
Bisher wurde eine Reihe von zahnärztlichen Handstücken mit sogenannten Turbineneinsätzen benutzt, in denen eine Fräserbuchse zur Befestigung eines Dentalfräsers sowie Lagerungen zur drehbaren Halterung der Fräserbuchse in einem Turbineneinsatzgehäuse, welches lösbar in einem Kopfgehäuse, das sich am distalen Ende eines Handstückes befindet, befestigt ist, vorgesehen sind. Das zahnärztliche Handstück ist mit einer Spritzeinrichtung versehen, um ein kühlendes Fluid, z. B. Wasser oder Luft, auf den Behandlungspunkt zu spritzen, um diese Stelle während der Behandlung des Zahnes zu kühlen. In den bekannten zahnärztlichen Handstücken mit Turbineneinsatz wurden Spritzeinrichtungen verwendet, wie sie in den Figuren 3 und 4 dargestellt sind. In dem in Figur 3 dargestellten Beispiel wurden Luft, Wasser oder ein Gemisch von beidem über eine Luftzuführungsöffnung 52 und eine Wasserzuführungsöffnung 53, die im Hauptteil des Handstückes vorgesehen sind, und mit einem Luftzuführungskanal 50 und einem Wasserzuführungskanal 51 entsprechend in Verbindung stehen, auf die Behandlungsstelle geleitet. In einem in Figur 4 dargestellten Beispiel ist die untere Stirnfläche des Kopfgehäuses 55 eben, und eine Frontkappe 57 mit einer Ausnehmung oder Nut ist eng anliegend mit der ebenen unteren Frontfläche des Kopfgehäuses 55 verbunden, um einen ringförmigen Fluiddurchlaß zu schaffen, zu welchem Luft und Wasser über eine Luftzuführungsöffnung 52 und eine Wasserzuführungsöffnung 53 geleitet werden, welche an der unteren Stirnfläche des Kopfgehäuses 55 so austreten, daß sie über fluidauslassende Öffnungen 58, 59, die an bestimmten Stellen innerhalb des Fluiddurchlasses 56 vorgesehen sind, verspritzt werden.
Die in Figur 3 dargestellte bekannte Spritzeinrichtung hat, obwohl von Vorteil ist, daß der Kopfübersichtlich angeordnet ist, so daß die Behandlungsstelle leichter überschaut werden kann, den Nachteil, daß die Lage der Öffnungen für die Luftzuführung 52 und die Wasserzuführung 53 von dem Dentalfräser 60 entfernt ist, und daß das Fluid nur in einer Richtung vom Handstück-Hauptteil weg zur Behandlungsstelle gespritzt werden kann, so daß der Kühleffekt, insbesondere beim Fräsen an der Seitenfläche und im Inneren des Zahnes, vermindert wird.
Während die in Figur 4 dargestellte bekannte Spritzeinrichtung den Vorteil hat, daß das Fluid aus vielen Richtungen verspritzt werden kann, indem viele fluidauslassende Öffnungen 58, 59 entlang des Fluiddurchlasses 56 vorgesehen sind, und daß das Verspritzen aus Positionen heraus erfolgt, die in der Nähe der Behandlungsstelle liegen, so daß die Kühleffekte verbessert werden, ergibt sich bei dieser Spritzeinrichtung das Problem, daß das Sichtfeld während der Behandlung durch ein vergrößertes unteres Kopfende beeinträchtigt wird, und daß das Befestigen der Frontkappe 57 an der unteren Stirnfläche des Kopfgehäuses 55 in engem Kontakt zu dieser nicht ohne beträchtliche Schwierigkeiten erreicht werden kann.
Das Dokument EP-A-0 109 507, welches den Oberbegriff des Patentanspruches 1 bildet, offenbart ein zahnärztliches Handstück mit einer Ausströmnase, welche eine Anzahl von Öffnungen aufweist, durch welche Luft oder Wasser verspritzt werden können. Luft und Wasser werden beim Austritt durch die Öffnungen getrennt gehalten, so daß sie erst zum Zeitpunkt des Auftreffens auf die Fräserspitze vermischt werden.
Ein wesentlicher Nachteil des in diesem Dokument beschriebenen Instrumentes ist auch der Umstand, daß feste Teilchen, z. B. von den Zähnen abgefräste Teilchen, nicht am Eindringen in das Handstück gehindert werden.
Es ist weiterhin das Dokument FR-A-2 482 448 bekannt, welches ein zahnärztliches Handstück mit einem Mechanismus beschreibt, welcher das Eindringen von festen Teilchen in das Handstück verhindert. Abgesehen von diesem Vorteil, d. h. einem Mechanismus zur Verhinderung des Eindringens von festen Teilchen in das Handstück, enhält das Dokument FR-A-2 482 448 keine Hinweise zur Lösung der o. g. weiteren Probleme des Standes der Technik.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein zahnärztliches Handstück mit einem Turbineneinsatz zu schaffen, bei welchem das Fluid aus vielen Richtungen von einer Position, die nahe an der Stelle der Behandlung liegt, verspritzt werden kann, bei welchem das Sichtfeld während der Behandlung nur in geringerem Umfang beeinträchtigt wird, und bei welchem eine Spritzeinrichtung durch Anbringen oder Abnehmen des Turbineneinsatzes am bzw. vom Kopfgehäuse und am bzw. vom Handstück-Hauptteil, leicht angefügt oder entfernt werden kann. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein zahnärztliches Handstück mit Turbineneinsatz zu schaffen, bei welchem verhindert wird, das Teilchen, z. B. abgefräste Teilchen von den Zähnen, in den Einsatz eindringen können.
Erfindungsgemäß wird ein zahnärztuches Handstück mit Turbineneinsatz geschaffen, welches umfaßt: ein Handstück-Hauptteil, ein Kopfgehäuse, welches am distalen Ende des Handstück-Hauptteiles vorgesehen ist, und einen Turbineneinsatz, welcher lösbar in das Kopfgehäuse eingefügt ist, wobei der Turbineneinsatz ein Einsatzgehäuse und eine drehbare Buchse, die drehbar innerhalb des Einsatzgehäuses angeordnet und so gestaltet ist, daß darin ein oberer Teil eines Dentalfräsers lösbar gehalten werden kann, aufweist, und daß es weiterhin einen Fluiddurchlaß, der zwischen der Innenfläche des Kopfgehäuses und der Außenfläche des Einsatzgehäuses gebildet wird, wenn der Einsatz innerhalb des Kopfgehäuses befestigt ist, eine das Fluid verspritzende Öffnung, die in eine untere Fläche des Einsatzgehäuses eingefügt ist und in Verbindung mit dem Fluiddurchlaß steht, um das Fluid aus dem Fluiddurchlaß auf einen zu behandelnden Zahn zu spritzen, sowie eine Verbindungsöffnung zur Zuführung des Fluides von einer Fluid- Versorgungsleitung innerhalb des Handstück-Hauptteiles zu dem Fluiddurchlaß, umfaßt.
Figur 1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, die die wesentlichen Teile eines zahnärztlichen Handstükkes in der erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt.
Figur 2 ist eine detaillierte Querschnittsansicht der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform
Figur 3 ist eine Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform eines Spritzmechanismus in einem zahnärztlichen Handstück nach dem Stand der Technik zeigt.
Figur 4 ist eine Querschnittsansicht, die eine weitere Ausführungsform eines Spritzmechanismus eines zahnärztlichen Handstückes nach dem Stand der Technik zeigt.
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes zahnärztliches Handstück 10, umfassend ein Kopfgehäuse 12, welches am distalen Ende eines Handstück-Hauptteiles 11 befestigt ist, und einen Turbineneinsatz 13, welcher lösbar am Kopfgehäuse 12 befestigt ist. Bei Benutzung des zahnärztlichen Handstückes 10 wird der Turbineneinsatz 13 durch Einschrauben einer Kopfkappe 14 in das Kopfgehäuses 12 eingefügt, und ein Dentalwerkzeug oder Fräser 15 wird in das untere Ende des Turbineneinsatzes 13 eingesteckt und in diesem befestigt.
Der Turbineneinsatz 13 ist ein Zylinder, welcher einen kegelstumpfförmigen unteren abgewinkelten oder verjüngten Teil 16 aufweist. Eine ringförmige Wasserzuführungsnut 17 und eine ringförmige Luftzuführungsnut 18 sind an einer peripheren Außenfläche des verjüngten Teiles 16 angeordnet, und zwei O- Ringe 28 sind an der peripheren Außenfläche zu beiden Seiten der Wasserzuführungsnut 17 vorgesehen. Figur 2 zeigt, daß der Turbineneinsatz 13 an dem Kopfgehäuse 12 so befestigt ist, daß dessen verjüngter Teil 16 eng an der inneren abgewinkelten Fläche des Kopfgehäuses 12 unter der Druckkraft, die durch die Kopfkappe 14 ausgeübt wird, gehalten wird, wobei eine Stirnfläche 19 des Turbineneinsatzes 13 am unteren Ende frei hervorsteht. Dadurch werden ein ringförmiger Wasserzuführungskanal 20 und ein ringförmiger Luftzuführungskanal 21 zwischen der Wasserzuführungsnut 17 und der Luftzuführungsnut 18, die in dein abgewinkelten Teil 16 einerseits und der inneren Umfangsfläche des Kopfgehäuses 12 andererseits entsprechend vorgesehen sind, gebildet. Die O-Ringe 28 werden in engen Kontakt mit der inneren Umfangsfläche des Kopfgehäuses 12 gebracht, um den Austritt von Wasser aus dem Wasserzuführungskanal 20 zu verhindern. Drei Spritzöffnungen 22, 22, 22 stehen in Verbindung mit den Kanälen 20, 21 und sind so angeordnet, daß sich ihre Öffnungen an der unteren Stirnfläche 19 des Turbineneinsatzes 13 in einem Winkelabstand von ungefähr 1200 zueinander entlang der Peripherie der äußeren Stirnfläche 19 des Turbineneinsatzes 13 befinden.
Der Turbineneinsatz 13 im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfaßt einen pneumatisch angetriebenen Drehmechanismus und ist mit einer Fräserbuchse 23 zur Aufnahme und Befestigung eines Dentalwerkzeuges oder Fräsers 15, oberen und unteren Kugellagern 24, 24 zur drehbaren Lagerung der Fräserbuchse 23, einem Rotor 25, welcher am äußeren Umfang der Fräserbuchse 23 zwischen den oberen und unteren Kugellagern 24, 24 angeordnet ist, und einem Einsatzgehäuse 26 zur Aufnahme dieser Bauteile des Turbineneinsatzes ausgerüstet. Die Fräserbuchse 23 wird durch den Druck eines Luftstromes, welcher über die Öffnung 27 (Figur 1) in den äußeren Unifang des Einsatzgehäuses 26 geleitet wird, angetrieben.
Andererseits ist das Handstück-Hauptteil 11 mit einer Wasserzuführungsöffnung 31 und einer Luftzuführungsöffnung 32 zur Zuführung von Wasser und Luft aus einer Wasserversorgungsleitung 29 und einer Luftversorgungsleitung 30 zum Wasserzuführungskanal 20 und zum Luftzuführungskanal 21 entsprechend versehen. Diese Verbindungsöffnungen 31, 32 sind in das Einsatz-Hauptteil 11 eingeformt und öffnen sich in die innere Umfangsfläche des Kopfgehäuses 12 in Positionen, die sich in Ausrichtung mit dem Wasserzuführungskanal 20 und dem Luftzuführungskanal 21 befinden, wenn der Einsatz 13 am Handstück-Hauplteil 11 und dem Kopfgehäuse 12 befestigt worden ist.
In dem zuvor beschriebenen zahnärztlichen Handstück 10 wurden Wasser und Luft von der Wasserversorgungsleitung 29 und der Luftversorgungsleitung 30 während der zahnärztlichen Behandlung dem ringförmigen Wasserzuführungskanal 20 und dem ringförmigen Luftzuführungskanal 21 über die Verbindungsöffnungen 31, 32 entsprechend zugeführt. Wasser und Luft oder ein Gemisch aus diesen werden aus drei Richtungen über drei Spritzöffnungen 22, welche die Fräserbuchse 23 umgeben, und aus Positionen nahe am Dentalwerkzeug 15, welches in der Fräserbuchse 23 befestigt ist, auf die Behandlungsstelle gespritzt.
Das Handstück 10 der vorliegenden Ausführungsform umfaßt auch einen staub- und wasserdichten Mechanismus zur Abweisung von Verunreinigungen, z. B. abgefrästen Zahnteilchen oder Wassertröpfchen, gegen das Eindringen zur Innenseite des Turbineneinsatzes 13. Das geschieht, indem das untere Ende 33 der Fräserbuchse 23 durch die untere Stirnfläche des Einsatzgehäuses 26 hindurchtritt und eine Öffnung 34, konzentrisch um die Fräserbuchse 23 und mit einem Abstand zur Fräserbuchse 23, bildet. An der Basis der Öffnung 34, welche von der äußeren Peripherie der Fräserbuchse 23 beabstandet ist, ist ein feststehendes Spaltteil 36 mit L-förmigem Querschnitt vorgesehen. Das Spaltteil 36 erstreckt sich von der peripheren Innenfläche der Öffnung 34 radial nach innen und dann in vorbestimmtem Abstand als ein unterer Fortsatz, ohne Berührung mit der Fräserbuchse 23, nach unten. Ein Staubschutzring 39, der ein rotierendes Spaltteil 38 mit einem L-förmigen Querschnitt bildet, ist mit der peripheren Außenfläche des unteren Endes 33 der Fräserbuchse 23 verbunden. Der Ring 39 erstreckt sich vom unteren Ende 33 radial nach außen und dann in Form eines oberen Fortsatzes 37 nach oben, wobei ein Teil von diesem zwischen dem unteren Fortsatz 35 des feststehenden Spaltteiles 36 und der peripheren Innenfläche der Öffnung 34 berührungsfrei angeordnet ist. Ein Abdeckring 40 ist in Kontakt mit der peripheren Innenfläche der Öffnung 34 angeordnet und steht um einen bestimmtem Abstand vom unteren Ende der Öffnung 34 vor, um den Staubschutzring 39 berührungsfrei abzudecken. Auswurföffnungen 41 sind am vorstehenden Teil des Abdeckringes 40 in bestimmtem Umfangsabständen voneinander angeordnet. Im unteren Bereich der Fräserbuchse 23 sind somit die Fräserbuchse 23, der untere Fortsatz 35 des feststehenden Spaltteiles 36, der obere Fortsatz 37 des rotierenden Spaltteils 38 und der Abdeckring 40 konzentrisch so angeordnet, daß erste, zweite und dritte Ringspalte 42, 43 und 44 zwischen der Fräserbuchse 23 und dem unteren Fortsatz 35, zwischen dem unteren Fortsatz 35 und dem oberen Fortsatz 37 und zwischen dem oberen Fortsatz 37 und dem Abdeckring 40 in Beziehung zueinander entsprechend gebildet werden.
Bei der Funktion des zahnärztlichen Handstückes 10 nimmt, weil die Radien der Fräserbuchse 23, sowie der inneren Umfangsfläche und der äußeren Umfangsfläche des oberen Fortsatzes 37 des rotierenden Spaltteiles 38 in dieser Reihenfolge größer werden, bei der Rotation der Fräserbuchse 23 die Strömungsgeschwindigkeit der Luft im ersten Ringspalt 42, dem zweiten Ringspalt 43 und dem dritten Ringspalt 44 in dieser Reihenfolge zu, wodurch der pneumatische Druck im dritten Ringspalt 44 am geringsten wird, und die Verunreinigungen, z. B. abgefräste Teilchen, in den dritten Ringspalt 44 eindringen können, wohingegen ein Eindringen in den zweiten Ringspalt 43 und den ersten Ringspalt 42, wo höhere pneumatische Drücke herrschen, verhindert wird. Die Teilchen, welche in den dritten Ringspalt 44 eingedrungen sind, werden über die Auswurföffnungen 41 im Abdeckring 40 durch die Zentrifugalkraft ausgeworfen.

Claims

1. Zahnärztliches Handstück (10) mit Turbineneinsatz, umfassend ein Handstück-Hauptteil (11), ein Kopfgehäuse (12), welches am distalen Ende des Handstück-Hauptteiles (10) vorgesehen ist, und einen Turbineneinsatz (13), welcher lösbar in das Kopfgehäuse (12) eingefügt ist, wobei der Turbineneinsatz (13) ein Gehäuse (26) und eine drehbare Buchse (23), die drehbar innerhalb des Turbineneinsatzgehäuses (26) angeordnet und so gestaltet ist, daß darin ein oberer Teil eines Dentalfräsers (15) lösbar gehalten werden kann, so daß ein unterer Teil des Dentalfräsers (15) über die untere Stirnseite des Turbineneinsatzgehäuses (26) heraussteht, und das zahnärztliche Handstück (10) weiterhin umfaßt: einen Fluiddurchlaß (17, 18, 20, 21), der zwischen einer Innenfläche des Kopfgehäuses (12) und einer Außenfläche des Turbineneinsatzgehäuses (26) gebildet wird, wenn der Turbineneinsatz (13) innerhalb des Kopfgehäuses (12) befestigt ist, eine das Fluid verspritzende Öffnung (22), die in eine untere Fläche des Turbineneinsatzgehäuses (26) eingebracht ist und in Verbindung mit dem Fluiddurchlaß (17, 18, 20, 21) steht, um das Fluid aus dem Fluiddurchlaß (17, 18, 20, 21) auf einen zu behandelnden Zahn zu spritzen, sowie eine Verbindungsöffnung (31, 32) zur Zuführung des Fluides von einer Fluidversorgungsleitung (29, 30) innerhalb des Handstück-Hauptteiles (11) zu dem Fluiddurchlaß (17, 18, 20, 21), dadurch gekennzeichnet, daß an dem zahnärzlichen Handstück ein rotierendes Spaltteil (38), anschließend an das untere Ende der drehbaren Buchse (23), vorgesehen ist, wobei das rotierende Spaltteil von der drehbaren Buchse (23) radial nach außen absteht und sich dann in Form eines rotierenden Fortsatzes (37) axial erstreckt, und daß ein feststehendes Spaltteil (40) in Fortsetzung des unteren Endes des Turbinen einsatzgehäuses (26) angeordnet ist, welches sich mit Abstand zum rotierenden Spaltteil (38) radial außen befindet, und das feststehende Spaltteil (40) einen feststehenden Fortsatz (35) aufweist, der zum rotierenden Fortsatz (37) gerichtet und von diesem radial nach innen beabstandet ist, und daß eine Außenfläche der drehbaren Buchse (23) und der feststehende Fortsatz (35) einen ersten Ringspalt (42) bilden, daß der feststehende Fortsatz (35) und der rotierende Fortsatz (37) einen zweiten Ringspalt (43) bilden, welcher mit dem ersten Ringspalt (42) in Verbindung steht, daß der rotierende Fortsatz (37) und die Innenfläche des feststehenden Spaltteiles (40) einen dritten Ringspalt (44) bilden, der mit dem zweiten Ringspalt (43) in Verbindung steht, und daß das feststehende Spaltteil (40) eine Auswurföffnung (41) für feste Teilchen zur Schaffung einer Verbindung des dritten Ringspaltes (44) mit der äußeren Atmosphäre aufweist.

2. Zahnärztliches Handstück (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Außenfläche des Turbineneinsatzgehäuses (26) eine Nut (17, 18) als Fluiddurchlaß (17, 18) aufweist.

3. Zahnärztliches Handstuck (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluiddurchlaß (17, 18, 20, 21) einen Luftzuführungsdurchlaß (18) und einen Wasserzuführungsdurchlaß (17) besitzt.

4. Zahnärztliches Handstück (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Außenfläche des Turbineneinsatzgehäuses (26) eine Luftzuführungsnut (18) und eine Wasserzuführungsnut (17) als Fluiddurchlässe eingeformt sind.

5. Zahnärztliches Handstück (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende Fortsatz (37) axial entlang des oberen Teiles des Dentalfräsers (15) und der feststehende Fortsatz (35) axial in Richtung zum unteren Teil des Dentalfräsers (15) angeordnet sind.