FR2496451A1 - Dental drill-bit securing mechanism - has ramp faces on clamping member and inside turbine rotor - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet un dispositif pour la fixation des fraises dans les te tes de turbines pour pièces à main de dentisterie, du type comportant dans un rotor une pince à l'intérieur de laquelle est insérée la queue de la fraise. The present invention relates to a device for fixing strawberries in the te tes of turbines for dentistry handpieces, of the type comprising in a rotor a clamp inside which is inserted the tail of the strawberry.
L'un des problèmes qui se posent dans une pièce à main de dentisterie est de mettre en mouvement à partir d'un moteur un outil (fraise) maintenu par des moyens adéquats dans la tête de la pièce à main. One of the problems which arises in a dentistry handpiece is to set in motion from a motor a tool (milling cutter) held by adequate means in the head of the handpiece.
La fraise doit cependant être fixée de manière amovible pour permettre son changement simple à volonté, sans manipulation excessive, pour la remplacer par une autre en fonction de l'intervention effectuée, ou tout simpleemnt pour procéder au nettoyage de la pièce à main. The cutter must however be fixed in a removable manner to allow its simple change at will, without excessive handling, to replace it with another depending on the intervention carried out, or quite simply to clean the handpiece.
Les premières têtes de turbines que l'on a proposées comportaient au centre du rotor un tube vissé en matière plastique. The first turbine heads that we proposed included a screwed plastic tube in the center of the rotor.
Le trou intérieur central de ce tube etait d'un diamètre légèrement plus petit que celui de la queue de fraise de manière telle que celle-ci puisse s'y enfoncer en jouant sur l'élasticité de la matière plastique constituant la tube. C'est cette friction qui permet ltentrainement de la fraise en rotation par le tube solidaire de la turbine.The central inner hole of this tube was of a diameter slightly smaller than that of the strawberry tail so that it could sink into it by playing on the elasticity of the plastic material constituting the tube. It is this friction which allows the strawberry to be driven in rotation by the tube integral with the turbine.
Le système présentait des inconvénients, en particulier une usure rapide excessive. The system had drawbacks, in particular excessive rapid wear.
On a depuis proposé de multiples systèmes a pinces métalliques. L'inconvénient de tous les dispositifs proposés est qu'ils exigent pour serrer la griffe métallique sur la queue de fraise des appareils, clés ou autres accessoires qui rendent leur utilisation particulièrement incommode, surtout pour le praticien. Since then, multiple metal clip systems have been proposed. The disadvantage of all the devices proposed is that they require devices, keys or other accessories to tighten the metal claw on the cutter tail which make their use particularly inconvenient, especially for the practitioner.
Des dispositifs à pince métallique et des accessoires de ce type sont décrits par exemple dans les demandes de brevet de République Fédérale d'Allemagne publiées avant examen 2.555.617 et 28.32.157. Metal clip devices and accessories of this type are described, for example, in the patent applications of the Federal Republic of Germany published before examination 2,555,617 and 28,32,157.
La présente invention a pour objet de pallier ces divers inconvénients en proposant un système de fixation de fraise efficace, qui puisse être libéré de manière simple sans utilisation d'accessoire spécifique. The object of the present invention is to overcome these various drawbacks by proposing an effective strawberry fixing system which can be released in a simple manner without the use of a specific accessory.
Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu avec un dispositif pour la fixation des fraises dans les têtes de turbines pour pièces à main de dentisterie, du type comportant dans le rotor une pince à l'intérieur de laquelle est insérée la queue de la fraise, caractérisé en ce que la pince de fixation comporte des fentes longitudinales et est sollicitée à l'une de ses extrémités par un moyen élastique tendant à refermer la tête de la pince sur la queue de fraise par la coopération d'une pente ménagée sur la tête de la pince avec une contre-pente ménagée sur la face inté-rieure du rotor, la tête de la pièce à main étant en outre munie de moyens permettant de libérer la queue de fraise par compression desdits moyens élastiques. According to the invention, this result is obtained with a device for fixing the cutters in the turbine heads for dentistry handpieces, of the type comprising in the rotor a clamp inside which is inserted the tail of the milling cutter, characterized in that the fixing clamp has longitudinal slots and is biased at one of its ends by an elastic means tending to close the head of the clamp on the strawberry tail by the cooperation of a slope formed on the head of the pliers with a counter-slope formed on the interior face of the rotor, the head of the handpiece being further provided with means making it possible to release the cutter shank by compression of said elastic means.
Le positionnement d'une fraise est alors extrêmement simple. Par compression des moyens élastiques, on permet l'intro- duction de la queue de fraise, Dès que l'on relache la pression sur les moyens élastiques, ceux-ci compriment la tête de la pince et, par le système pente contre pente, celle-ci bloque la queue de fraise. The positioning of a cutter is then extremely simple. By compression of the elastic means, the strawberry tail is introduced. As soon as the pressure is released on the elastic means, these compress the head of the pliers and, by the slope against slope system, this blocks the strawberry tail.
Les moyens élastiques peuvent être de tout type, par exemple un simple ressort à boudin prenant appui d'un coté sur une bague vissee ou chassée sur la tête de la pièce à main,et de l'autre sur la tête de la pince. The elastic means can be of any type, for example a simple coil spring bearing on one side on a screwed or driven ring on the head of the handpiece, and on the other on the head of the pliers.
Avantageusement et selon une autre caractéristique de l'invention les moyens élastiques affecteront une structure tout à fait spécifique sous la forme d'un cylindre agissant exactement comme un ressort à boudin, celui-ci étant ajouré selon des secteurs alternés à 90 degrés l'un par rapport à l'autre. Advantageously and according to another characteristic of the invention, the elastic means will affect a very specific structure in the form of a cylinder acting exactly like a coil spring, the latter being perforated in alternating sectors at 90 degrees each. compared to each other.
La libération de la queue de fraise, selon une autre caractéristique avantageuse de mise en oeuvre de l'invention, sera réalisée par le mouvement de rotation d'un bouton coiffant le haut de la tête de la turbine. Bien entendu en position de blocage de la queue de fraise, en cours d'utilisation, ce bouton est débrayé du rotor proprement dit et n'est pas entrainé en rotation avec celui-ci. The release of the strawberry tail, according to another advantageous characteristic of implementation of the invention, will be carried out by the rotary movement of a button covering the top of the head of the turbine. Of course in the blocking position of the cutter tail, in use, this button is disengaged from the rotor itself and is not rotated therewith.
On comprendra mieux l'invention grâce à la description ci-après d'un mode préféré de mise en oeuvre, en référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une tête de turbine de pièce à main munie d'un dispositif conforme à l'invention ;
- la figure 2 est une vue agrandie d'un ressort spécifique utilisé pour le système de fixation conforme à l'invention;
- la figure 3 est une vue en coupe selon A-A de la figure 2. The invention will be better understood from the following description of a preferred embodiment, with reference to the accompanying drawings in which
- Figure 1 is a longitudinal sectional view of a handpiece turbine head provided with a device according to the invention;
- Figure 2 is an enlarged view of a specific spring used for the fastening system according to the invention;
- Figure 3 is a sectional view along AA of Figure 2.
On a représenté à la figure 1 une tête de turbine de pièce à main, de type classique et en soit bien connu. L'arrivée d'air comprimé n'a pas été figurée. Le jet d'air comprimé vient frapper les pales (1) du rotor, taillées selon la configuration désirée dans une couronne elle-même chassée sur un tube (2) qui constitue le corps proprement dit du rotor; Ce rotor, de manière en soi connue, tourne dans le corps de la turbine (3) par l'intermédiaire de paliers (4) constitués soit par des roulements à billes soit par des paliers fluides. L'ensemble est maintenu dans la turbine par exemple par une flasque (5) vissée dans le corps de la tête de turbine (3). FIG. 1 shows a handpiece turbine head, of the conventional type and is well known for it. The compressed air supply was not shown. The jet of compressed air strikes the blades (1) of the rotor, cut according to the desired configuration in a crown itself driven out on a tube (2) which constitutes the body itself of the rotor; This rotor, in a manner known per se, rotates in the body of the turbine (3) by means of bearings (4) constituted either by ball bearings or by fluid bearings. The assembly is held in the turbine for example by a flange (5) screwed into the body of the turbine head (3).
Ceci est en soi très classique et ne doit pas être compris comme étant limitatif. This in itself is very classic and should not be understood as being limiting.
Comme indiqué précedemment, le corps du rotor est cons titué par un -tube (2). On dispose dans ce tube une pince (6), comportant des fentes longitudinales (7), et un ressort (8). Ce ressort peut être constitué par exemple par un ressort à boudin, ou encore un tube de matière plastique, ou enfin un ressort de forme spécifique représenté aux figures 2 et 3 plus en détails et qui sera décrit ultérieurement. Il agira cependant pour l'essentiel comme un ressort à boudin. De par sa structure cependant il tendra également à participer au maintien de la queue de fraise. As indicated above, the rotor body is constituted by a tube (2). There is in this tube a clamp (6), comprising longitudinal slots (7), and a spring (8). This spring can be constituted for example by a coil spring, or a plastic tube, or finally a spring of specific shape shown in Figures 2 and 3 in more detail and which will be described later. It will, however, essentially act like a coil spring. Due to its structure, however, it will also tend to participate in maintaining the strawberry tail.
Le ressort (8) prend appui d'une part sur un bouchon (9) vissé ou chassé sur le tube (2) du rotor et d'autre part sur la tête (10) de la pince (6). La tête (10) de la pince (6) est conformée extérieurement selon une pente (11) qui coopère avec une contre-pente (12) ménagée sur la face interne du corps du rotor (2). The spring (8) is supported on the one hand on a plug (9) screwed or driven on the tube (2) of the rotor and on the other hand on the head (10) of the clamp (6). The head (10) of the clamp (6) is shaped externally along a slope (11) which cooperates with a counter-slope (12) formed on the internal face of the rotor body (2).
A l'autre extrémité de la pince (6) on chasse un bouchon (13). D'autre part la tête de la turbine est coiffée d'un bouton (14) qui se visse en (15) dans la flasque (5) et peut ainsi venir pousser le bouchon (13) de la pince (6). Ce faisant on comprime le ressort (8), dégageant ainsi la pente (11) de la tête de la pince de la contre-pente (12), ce qui a pour effet d'ouvrir la pince et de libérer ainsi la queue de fraise. At the other end of the clamp (6) a plug (13) is driven out. On the other hand the head of the turbine is capped with a button (14) which is screwed at (15) in the flange (5) and can thus push the plug (13) of the clamp (6). In doing so, the spring (8) is compressed, thereby clearing the slope (11) of the pliers head from the counter-slope (12), which has the effect of opening the pliers and thus freeing the cutter tail. .
En cours de fonctionnement de la fraise, le bouton
(14) n'est bien entendu pas en contact avec le rotor. Il en est écarté par tout dispositif de débrayage en soi connu, par exemple un ergot à ressort.During operation of the cutter, the button
(14) is of course not in contact with the rotor. It is removed by any declutching device known per se, for example a spring lug.
La queue de fraise est donc serrée dans la pince (6) sous la seule action du ressort (8): C'est là l'originalité principale de l'invention. The strawberry tail is therefore clamped in the clamp (6) under the sole action of the spring (8): This is the main originality of the invention.
On fera maintenant référence plus particulièrement aux figures 2 et 3. Reference will now be made more particularly to FIGS. 2 and 3.
Le ressort représenté est constitué par un tube de métal (16) dans lequel on a fraisé des évidements (17) alternés un sur deux à 90 degrés. The spring shown consists of a metal tube (16) in which recesses (17) have been alternated one by two at 90 degrees.
Cette structure très spécifique et originale conduit finalement à un cylindre ajouré de manière telle que les rondelles successives reliées deux à deux par des ponts de matière (18) fléchissent lorsqu'il y a compression, ce qui donne l'aspect représenté à la figure 1. This very specific and original structure finally leads to an openwork cylinder so that the successive washers connected two by two by bridges of material (18) flex when there is compression, which gives the appearance shown in Figure 1 .
L'avantage essentiel d'un tel ressort est, en raison de la parfaite symétrie de sa structure, un équilibrage parfait absolument essentiel pour des vitesses de rotation pouvant atteindre 200 000 tours minute en cours de travail, et même 400 000 tours minute à vide. The essential advantage of such a spring is, due to the perfect symmetry of its structure, a perfect balancing absolutely essential for rotational speeds of up to 200,000 rpm during work, and even 400,000 rpm when idle .
En outre cette structure vient également ajouter une force complémentaire de friction sur la queue de fraise. In addition, this structure also adds an additional friction force on the cutter tail.
En effet, sous l'effet de la force centrifuge, les nasses
M des ponts de matière (18) reliant les rondelles flexibles entre elles tendent à s'écarter de l'axe du tube, ce qui tend à déformer chaque rondelle, d'où une friction accrue sur la queue de fraise.Indeed, under the effect of centrifugal force, the traps
M bridges of material (18) connecting the flexible washers to each other tend to deviate from the axis of the tube, which tends to deform each washer, resulting in increased friction on the cutter tail.
Ceci est schématisé à la figure 3 où les flèches F' représentent la force centrifuge s'appliquant sur chaque pont de matière (18).This is shown diagrammatically in FIG. 3 where the arrows F ′ represent the centrifugal force applying to each bridge of material (18).
En fait l'alésage central tend à se rapprocher d'une section carrée, ce qui est aisément compréhensible.In fact the central bore tends to approach a square section, which is easily understandable.
En ce qui concerne la symétrie du ressort de la figure 2 on notera que le centre de gravité du ressort se trouve sur l'axe x x, ce qui autorise une possibilité de rotation autour de cet axe sans ^'balourd2', c 'est-à-dire sans déséquilibrage. With regard to the symmetry of the spring in FIG. 2, it will be noted that the center of gravity of the spring is located on the axis xx, which allows a possibility of rotation around this axis without ^ 'unbalance2', that is that is, without imbalance.
La structure tout à fait spéciale de la pince elle-même vient apporter encore une force complémentaire de friction sur la queue de fraise, car elle se déforme sous l'effet de la force centrifuge. Ceci est une caractéristique essentielle de 1' inven- tion. The very special structure of the pliers itself still brings an additional friction force on the cutter tail, because it deforms under the effect of centrifugal force. This is an essential feature of the invention.
Les résultats obtenus sont remarquables et, à titre d'illustration, on propose ci-après un exemple d'évaluation de la force nécessaire pour extraire la fraise hors de la pince en cours de rotation, pour une force d'extraction à l'arrêt que l'on peut jauger à la valeur désirée, en fonction du choix du ressort, par exemple à 2 kg. The results obtained are remarkable and, by way of illustration, an example of the force required to extract the cutter out of the pliers during rotation is proposed below, for an extraction force when stopped that can be gauged to the desired value, depending on the choice of spring, for example 2 kg.
Si on pose les éléments suivants
- G : centre de gravité d'un bras de la pince.If we put the following elements
- G: center of gravity of a gripper arm.
- O : point de pivotement, ou point d'appui du levier. - O: pivot point, or lever support point.
- A : point d'application de la force radiale N définie
ci-après,
- m : masse d'un bras de la pince,
- : vitesse de rotation
- F : force centrifuge.- A: point of application of the defined radial force N
below,
- m: mass of a gripper arm,
- : rotation speed
- F: centrifugal force.
- N : force radiale supplémentaire due à la force cen
trifuge.- N: additional radial force due to the cen force
trifuge.
On peut poser que sensiblement
- D = GO
- d = OA
D et d étant représentés sur la figure 1 comme respectivement les distances entre d'une part le plan transversal du point G, celui du point O et d'autre part le plan transversal du point O et celui du point A.We can pose that substantially
- D = GO
- d = OA
D and d being represented in FIG. 1 as respectively the distances between on the one hand the transverse plane of point G, that of point O and on the other hand the transverse plane of point O and that of point A.
La force t qui s applique en G a pour valeur
F = m02 r , r étant la distance de G à l'axe.The force t which applies in G has for value
F = m02 r, r being the distance from G to the axis.
Or le bras prend appui, sollicité par F, en O ce qui déplace le point A en direction de l'axe du rotor. La force de pression N ainsi engendrée est inversement proportionnelle aux distances OA et OG, c'est-à-dire reliées par la relation N = 0G F evD D F
OA d
Donc N a pour valeur
N = D m @ r
d
Pour : - m = 6 mg
-D=5
d
- une vitesse de rotation de 200 000 tours minute on obtient une valeur de N voisine de 3kg. A 400 000 tours minute, cette valeur sera de près de 6kg1 However, the arm is supported, urged by F, at O, which moves point A towards the axis of the rotor. The pressure force N thus generated is inversely proportional to the distances OA and OG, that is to say related by the relation N = 0G F evD DF
OA d
So N is worth
N = D m @ r
d
For: - m = 6 mg
-D = 5
d
- a rotation speed of 200,000 revolutions per minute, an N value close to 3 kg is obtained. At 400,000 revolutions per minute, this value will be close to 6kg1
Claims (7)
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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| US3074167A (en) * | 1959-06-22 | 1963-01-22 | Star Dental Mfg Co | Air driven dental drill with collet |
-
1980
- 1980-12-22 FR FR8027642A patent/FR2496451A1/en active Granted
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| FR2496451B1 (en) | 1984-01-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |