WO1999038450A1 - Bohrer zur herstellung von bohrungen in knochengewebe - Google Patents

Bohrer zur herstellung von bohrungen in knochengewebe Download PDF

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WO1999038450A1
WO1999038450A1 PCT/DE1999/000273 DE9900273W WO9938450A1 WO 1999038450 A1 WO1999038450 A1 WO 1999038450A1 DE 9900273 W DE9900273 W DE 9900273W WO 9938450 A1 WO9938450 A1 WO 9938450A1
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holding part
shaft
bore
attachment
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PCT/DE1999/000273
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Axel Kirsch
Walter Dürr
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Axel Kirsch
Duerr Walter
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    • A61B90/06—Measuring instruments not otherwise provided for
    • A61B2090/062—Measuring instruments not otherwise provided for penetration depth

Definitions

  • This invention relates to a drill for producing bores in bone tissue, in particular for producing an implant bed in a jaw bone for inserting a dental implant.
  • Such drills must be permanently cooled during use, since heating the bone tissue would lead to necrosis during drilling.
  • the coolant in such drills is fed through a central cooling hole which passes through the drill and is connected to the coolant supply in the holder of the drilling device.
  • the introduction of such a coolant bore which typically has a diameter of 0.8 mm, to a length of typically 20 to 30 mm is very complex, which is reflected in the cost of such a drill. - 2 -
  • the actual drilling tool is a wearing part and must be retired after a certain period of time. With the known constructions, the entire drill had to be replaced.
  • Trephine drills which, as the drilling section, have a cylinder with saw teeth at the lower end, which is detachably connected to a holding part in order to enable the removal of a sawn-out bone cylinder.
  • the end of the holding part and the end of the drilling cylinder, which are to be connected to one another each have the same diameter and are provided with an external thread.
  • the drilling cylinder is attached to the holding part, and a lock nut is screwed onto the external thread of the two joined ends in such a way that the two parts are held together.
  • this type of connection is difficult to handle, especially if the drilling tools have to be replaced when drilling a hole, as is the case e.g. in the manufacture of implant beds or bone extraction for a biopsy.
  • a drill for producing a hole in a bone tissue with a holding part and a drilling attachment, which can be releasably connected to the holding part, and with a coupling device for connecting the holding part to the drilling attachment, which has a shaft on one of the two Parts and a sleeve with a complementary to the shaft bore on the other of the two parts, the shaft insertable into the bore substantially without lateral play - 3 -
  • the holding part is, and further includes a fuse for preventing relative movement between the holding part and the machining part, such that in the coupled state, the shaft engages in the bore and the drill bit is secured to the holding part.
  • the holding part and the drill attachment each have a coolant bore for the passage of a coolant, a coolant bore of one part having an opening in the bore of the sleeve and a coolant bore of the other part having an opening in the region of that part of the shaft which in the Coupled state is received in the sleeve, such that in the coupled state, a coolant connection for supplying coolant from the holding part to the drilling attachment is formed, which then essentially consists of the coolant bores of the holding part and the drilling attachment and possibly a part of the bore of the sleeve consists.
  • the coupling device is set up in such a way that essentially all coolant which is supplied via the bore of the holding part is introduced into the bore of the drill attachment.
  • the bore in the drill attachment can have a larger diameter than the bore of the holding part.
  • At least the coolant bore of the holding part preferably has an elongated shape.
  • the mouths of the bores are preferably aligned in the coupled state.
  • a coolant channel can also be formed in the shaft and / or the sleeve, which connects the two mouths.
  • the two coolant bores are preferably continuous bores running in the longitudinal direction of the holding part, which open into the bottom of the sleeve or the end face of the shaft and face each other in the coupled state.
  • the coolant can be introduced into the coolant bore of the holding part via a cannula.
  • the coolant bore of the holding part can also be fixed with a coolant supply be connected to the drill when the holding part forms an integral part of the drill.
  • the securing device has at least one latching element on one of the two parts (holding part or drilling attachment) and an associated recess on the other of the two parts for the positive connection of the holding part and drilling attachment, which in the secured state carries the part carrying the sleeve a location of the shank supporting part that is outside the bore of the sleeve on the side of the cutting area of the drill when the shank is inserted into the bore.
  • This locking element is preferably elongated, the longitudinal direction being parallel to the longitudinal axis of the drill.
  • the shaft and the bore can be designed in a complementary polygonal shape and a security against relative movement in the longitudinal direction, for example in the form of a clip, a spring clip or the like. exhibit. According to a preferred embodiment, however, the shaft and the bore are cylindrical.
  • the coupling device has a positive locking device for securing against a relative rotational movement between the holding part and the drill bit, which has at least one spring tongue on one of the two parts and a recess for receiving at least part of the free end of the spring tongue, wherein the spring tongue is preferably biased so that its free end presses into the recess when it is received in the recess.
  • At least one spring tongue on one of the two parts has a locking head and the other part has a groove for receiving at least a part of the - 5 -
  • the recess for receiving the locking head can be designed as a groove running essentially in the circumferential direction of the holding part or the drilling attachment on a limited area of the circumference, but preferably as a circumferential annular groove in a plane perpendicular to the longitudinal axis.
  • the drilling attachment or the holding part is secured by the spring tongue and the complementary groove both against rotation (direction of movement transverse to the longitudinal direction of the spring tongue or of the groove) and against relative movement in the longitudinal direction (direction of movement in the longitudinal direction of the spring tongue).
  • a sliding sleeve which is preferably attached to the holding part, can be provided, which is arranged such that it can be pushed over the latching element or the latching elements into a securing position, in such a way that the latching element (s) is held in the recess or the recesses. when the sliding sleeve is in the securing position.
  • the sliding sleeve can be preloaded into the securing position by a spring.
  • the sliding sleeve is detachably mounted.
  • the sliding sleeve can be screwed to a threaded ring which is opposite the holding part or the drilling - 6 -
  • Attachment is slidably mounted in the longitudinal direction, wherein the threaded ring has a device for preventing a rotational movement relative to the drilling attachment or the holding part.
  • This device preferably consists of bores, each of which can be brought to cover with a continuous bore in the part which holds the threaded ring, so that the threaded ring can be inserted through one or more retaining pins or the like. can be blocked.
  • the securing device can have a spring ring with a plurality of elastic spring tongues, which is at least partially surrounded by the sliding sleeve in the securing position.
  • the holding part is preferably provided with a further coupling part for coupling to a driven holder of a drilling device, but can also be firmly connected to a drilling device or form part of the same.
  • a drill system in which the individual components, i.e. the holding part and the drill attachment can be replaced independently of one another.
  • a drill attachment for making a hole in bone tissue which has a coupling device for connection to a correspondingly designed holding part such that a drill is formed as described above.
  • a holding part for receiving a drill bit for making a hole in bone tissue at one end and for connecting to a drill at its other end, which a coupling device for connecting to a correspondingly designed drill bit such that a drill is formed as described above.
  • the holding part in the embodiment in which the holding part is coupled to a drilling device, it can have a coupling device for releasable connection to a drilling device at the end which is opposite the coupling device for connection to the drilling attachment.
  • a drilling device for making bores in bone tissue which has a holding part as described above as a firmly connected component.
  • the two-part embodiment of the drill allows simpler manufacture, since the coolant hole no longer has to be drilled over the entire length of the drill.
  • the shaft connection according to the invention allows the two parts to be plugged and released quickly, which is further favored by the securing system according to the invention with spring tongues and a sliding sleeve for securing the spring tongues.
  • FIG. 1 shows a partially sectioned overall view of a drill according to the invention
  • FIG. 2a shows a top view of a drill attachment according to the invention
  • FIG. 2b shows a partially broken away side view of a drill attachment according to the invention, - 8th -
  • Fig. 7 shows a partial sectional view of the holding part according to the invention together with a tool for loosening the threaded ring.
  • the illustrated embodiment of the drill system according to the invention consists of a holding part 1 and a drill attachment 3 detachably connected to the holding part, which is shown in this exemplary embodiment as a cannon drill, but can also be a twist drill or another drilling tool suitable for producing bone bores.
  • the holding part 1 has a shaft 5, which represents the base element of the holding part and is shown as an individual part in FIGS. 3a and 3b. At its right end in FIG. 1, this shaft 5 is equipped like a conventional drill with a cylindrical shaft 6 and a coupling 7 for insertion into the receptacle of a conventional drilling device.
  • the shaft is widened to form a cup-like sleeve 10 which has a bore 14 for receiving a complementary shaft 16 of the drill attachment 3.
  • the shaft 6 has a cylindrical coolant bore 18 which opens into the bore 14 and can be connected at the opposite end in the area of the coupling 7 to a coolant supply of the drilling device.
  • Typical dimensions of the coolant bore 18, to which the invention is, however, not restricted are, for example, a length of 20 mm and a diameter of 0.8 mm.
  • the bore 14 and the shaft 16 are dimensioned such that the shaft 16, when it is inserted into the bore 14, sits essentially without play in the latter and the front end 20 of the sleeve 10 on a shoulder 22 of the drill attachment at the end of the shaft 16 strikes. In this way, a perfect axial alignment of the drill with the shaft 6 and thus the drive shaft of the drilling device is guaranteed.
  • the shaft 16 has a central bore 24 which, when the drill bit 3 is inserted into the holding part 1, forms a continuation of the coolant bore 18, but with a somewhat larger diameter, and an opening 26 for delivering the coolant to the cutting area of the drill having .
  • a spring ring 30, shown in FIG. 4 as an individual part, with a plurality of spring tongues 32 is provided, at the end of which a locking head 34 is formed.
  • This spring ring strikes on one side on a shoulder 36 of the shaft 5.
  • the shaft 5 also has longitudinal grooves 37 which extend through the sleeve part
  • the drilling attachment 3 In its coupling area, the drilling attachment 3 has longitudinal grooves 38 which can be brought into congruence with the longitudinal grooves 37 of the holding part. The depth of these grooves is designed so that the locking head 34 can only be inserted radially outward from the rest position by deflecting the spring tongues 32.
  • the coupling area of the drill attachment 2 furthermore has an annular groove 40 which, in the exemplary embodiment shown, has the longitudinal grooves 38 - 10 -
  • This annular groove 40 is arranged and dimensioned such that the locking heads 34 can snap into this annular groove 40 and the areas of the spring tongues 32 projecting beyond the sleeve 10 in the longitudinal grooves 38 when the shaft 16 is inserted into the bore 14 up to the shoulder 22 , so that the drill attachment is secured both in the longitudinal direction and in the circumferential direction.
  • the spring ring 30 surrounds a clamping sleeve 50 mounted on the shaft 5 so as to be longitudinally displaceable, which can be pushed over the entire length of the spring tongues, or at least over its free end, and the inside diameter of which is dimensioned such that deflection of the locking heads 34 does not radially outward is possible if the sleeve 50 is pushed over it. It can also be provided that the corresponding spring tongue 32 is loaded radially inwards by sliding the sleeve 50 over a locking head 34.
  • the clamping sleeve 50 is detachably connected to a threaded ring 54 via a screw thread 52.
  • the threaded ring 54 is displaceable on the shaft 5, a shoulder 58 serving as a stop at the transition to the sleeve 10.
  • the threaded ring 54 is loaded by a spring ring 60, which in turn is supported on a retaining ring 62 pressed onto the shaft 5.
  • the spring ring 60 presses the threaded ring 54 against the shoulder 58 in the absence of external forces, so that the entire spring ring 30 including the locking heads 34 is enclosed by the clamping sleeve 50 in this rest position.
  • the sleeve 50 is dimensioned such that in the rest position, as shown in FIG.
  • the sleeve 50 has an annular flange 51 which serves for better handling when the sleeve is withdrawn. - 11 -
  • the clamping sleeve 50 is withdrawn by means of the ring flange 51, so that the spring tongues 32 and the locking heads 34 are released so far that they can move radially outwards. Then the shaft 16 is inserted into the bore 14 until the shoulder 22 abuts the edge 20 of the sleeve 10 and the locking heads 34 of the spring tongues 32 snap into the annular groove 40. The drill is then rotated against the holding part until the spring tongues 32 engage in the longitudinal grooves 38 of the drill attachment 3.
  • the clamping sleeve 50 is released, which is then pressed by the spring ring 60 and the threaded ring 54 towards the drilling attachment 3 until the threaded ring 54 strikes the shoulder 58 and the clamping sleeve 50 includes the locking heads 34 so that they no longer radially can be moved outside and the spring tongues 32 are held securely in the grooves 38 and the locking heads 34 in the groove 40.
  • the clamping sleeve 50 is withdrawn again, so that the locking head 34 can move radially outwards and the drill 3 can be removed.
  • the groove 40 is advantageously designed in such a way that, on the one hand, the latching head is held securely in the groove, but the drilling tool 3 can be removed by hand for replacement when the clamping sleeve 50 is withdrawn.
  • the holding part can be disassembled for cleaning.
  • the threaded ring 54 has bores 70 which can be made to coincide with bores 72 at the bottom of the bore 14.
  • Holding mandrels 74 of a holding tool 76 can now be inserted through the bores 70 and 72 in order to fix the threaded ring 54 with respect to the holding tool 76.
  • a plurality of holding mandrels 74 are provided in the holding tool 76, in - 12 -
  • the clamping sleeve 50 can be unscrewed from the threaded ring and pulled off in the direction of the coupling 7.
  • the ring flange 51 is provided with depressions 78.
  • it can also be specially designed for attaching a turning tool, for example in a polygonal shape.
  • the drill 3 and the holding part 1 can be designed to be complementary to the illustrated embodiment, i.e. the drill has a receiving sleeve with a bore into which a shaft of the holding part is inserted for axial centering.
  • the clamping sleeve and possibly also the spring tongues will expediently continue to be arranged on the holding part.
  • the holding part 1 does not necessarily have to have a coupling 7 for a drilling device or, more generally speaking, be detachably connected to a drilling device. Rather, the holding part can also be firmly connected to the drilling device or form part of the same.

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Abstract

Ein Bohrer zur Herstellung einer Bohrung in einem Knochengewebe mit einem Halteteil und einem Bohraufsatz, welcher mit dem Halteteil über eine Kupplungseinrichtung lösbar verbunden ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung einen Schaft an einem der beiden Teile und eine Hülse mit einer zu dem Schaft komplementären Bohrung an dem anderen der beiden Teile, in welche der Schaft einführbar ist, und weiterhin eine Sicherungseinrichtung zum Verhindern einer Relativbewegung zwischen dem Halteteil und dem Bohraufsatz aufweist, derart, daß im eingekulppelten Zustand der Schaft in die Bohrung eingreift und der Bohraufsatz an dem Halteteil gesichert ist; und daß das Halteteil und der Bohraufsatz jeweils eine Kühlmittelbohrung zum Durchleiten eines Kühlmittels aufweisen, wobei die Kühlmittelbohrung des einen Teils eine Mündung in der Bohrung der Hülse und die Kühlmittelbohrung des anderen Teils eine Mündung im Bereich desjenigen Abschnitts des Schaftes aufweist, der im eingekuppelten Zustand in der Hülse aufgenommen ist, derart, daß im eingekuppelten Zustand eine Kühlmittelverbindung zum Zuleiten von Kühlmittel von dem Halteteil zu dem Bohraufsatz gebildet ist.

Description

Bohrer zur Herstellung von Bohrungen in Knochengewebe
Diese Erfindung betrifft einen Bohrer zum Herstellen von Bohrungen in Knochengewebe, insbesondere zur Herstellung eines Implantatbettes in einem Kieferknochen zum Einsetzen eines Zahnimplantats. Derartige Bohrer müssen während des Einsatzes permanent gekühlt werden, da eine Erhitzung des Knochengewebes beim Bohren zu einer Nekrose führen würde. Die Kühlflüssigkeit wird bei derartigen Bohrern durch eine zentrale Kühl- bohrung zugeführt, welche den Bohrer durchsetzt und in der Halterung des Bohrgerätes mit der KühlmittelZuleitung verbunden wird. Das Einbringen einer derartigen Kühlmittelbohrung, die typischerweise einen Durchmesser von 0,8 mm hat, auf eine Länge von typischerweise 20 bis 30 mm ist sehr aufwendig, was sich in den Kosten eines derartigen Bohrers niederschlägt . - 2 -
Andererseits ist das eigentliche Bohrwerkzeug ein Verschleißteil und muß nach einem bestimmten Zeitraum ausgemustert werden. Bei den bekannten Konstruktionen mußte dabei immer der gesamte Bohrer ausgewechselt werden.
Es sind Trepanbohrer bekannt, die als Bohrabschnitt einen Zylinder mit Sägezähnen am unteren Ende aufweisen, der lösbar mit einem Halteteil verbunden ist, um die Entnahme eines ausgesägten Knochenzylinders zu ermöglichen. Bei diesen bekannten Trepanbohrern haben das Ende des Halteteils und das Ende des Bohrzylinders, welche miteinander verbunden werden sollen, jeweils den gleichen Durchmesser und sind mit einem Außengewinde versehen. Zur Montage wird der Bohrzylinder an das Halteteil angesetzt, und eine Sicherungsmutter wird auf das Außengewinde der beiden zusammengefügten Enden derart aufgeschraubt, daß die beiden Teile zusammengehalten werden. Diese Art der Verbindung ist allerdings schlecht zu handhaben, insbesondere, wenn die Bohrwerkzeuge beim Einbringen einer Bohrung ausgewechselt werden müssen, wie dies z.B. bei der Herstellung von Implantatbetten oder der Knochenentnahme für eine Biopsie der Fall ist.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Bohrer zum Einbringen einer Bohrung in Knochengewebe zur Verfügung zu stellen, welcher kostengünstiger herzustellen und zu betreiben und leicht zu handhaben ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Bohrer zur Herstellung einer Bohrung in einem Knochengewebe mit einem Halteteil und einem Bohraufsatz, welcher mit dem Halteteil lösbar verbunden werden kann, und mit einer Kupplungseinrichtung zum Verbinden des Halteteils mit dem Bohraufsatz, die einen Schaft an einem der beiden Teile und eine Hülse mit einer zu dem Schaft komplementären Bohrung an dem anderen der beiden Teile aufweist, wobei der Schaft im wesentlichen ohne seitliches Spiel in die Bohrung einführbar - 3 -
ist, und weiterhin eine Sicherung zum Verhindern einer Relativbewegung zwischen dem Halteteil und dem Bearbeitungsteil umfaßt, derart, daß im eingekuppelten Zustand der Schaft in die Bohrung eingreift und der Bohraufsatz an dem Halteteil gesichert ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß das Halteteil und der Bohraufsatz jeweils eine Kühlmittelbohrung zum Durchleiten eines Kühlmittels aufweisen, wobei eine Kühlmittelbohrung des einen Teils eine Mündung in der Bohrung der Hülse und eine Kühlmittelbohrung des anderen Teils eine Mündung im Bereich desjenigen Teils des Schaftes aufweist, der im eingekuppelten Zustand in der Hülse aufgenommen ist, derart, daß im eingekuppelten Zustand eine Kühlmittelverbindung zum Zuleiten von Kühlmittel von dem Halteteil zu dem Bohraufsatz gebildet ist, welche dann im wesentlichen aus den Kühlmittelbohrungen des Halteteils und des Bohraufsatzes und ggf. einem Teil der Bohrung der Hülse besteht. Dabei ist die Kupplungseinrichtung so eingerichtet, daß im wesentlichen alles Kühlmittel, welches über die Bohrung des Halteteils zugeleitet wird, in die Bohrung des Bohraufsatzes eingeleitet wird. Hierbei kann die Bohrung in dem Bohraufsatz einen größeren Durchmesser als die Bohrung des Halteteils aufweisen. Zumindest die Kühlmittel- bohrung des Halteteils hat vorzugsweise eine längliche Form.
Vorzugsweise fluchten die Mündungen der Bohrungen im eingekuppelten Zustand. Grundsätzlich kann jedoch auch in dem Schaft und/oder der Hülse ein Kühlmittelkanal ausgebildet sein, welcher die beiden Mündungen verbindet. Vorzugsweise sind die beiden Kühlmittelbohrungen durchgängige, in Längsrichtung des Halteteils verlaufende Bohrungen, die in den Boden der Hülse bzw. die Stirnseite des Schafts münden und sich im eingekuppelten Zustand gegenüberstehen. Das Kühlmittel kann über eine Kanüle in die Kühlmittelbohrung des Halteteils eingeleitet werden. Die Kühlmittelbohrung des Halteteils kann jedoch auch fest mit einer Kühlmittelversorgung des Bohrgeräts verbunden sein, wenn das Halteteil einen festen Bestandteil des Bohrgeräts bildet.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß die Sicherungseinrichtung zumindest ein Rastelement an einem der beiden Teile (Halteteil oder Bohraufsatz) und eine zugehörige Aussparung an dem anderen der beiden Teile zum formschlüssigen Verbinden von Halteteil und Bohraufsatz aufweist, das im gesicherten Zustand das die Hülse tragende Teil mit einer Stelle des den Schaft tragenden Teils verbindet, die außerhalb der Bohrung der Hülse auf der Seite des Schneidbereichs des Bohrers liegt, wenn der Schaft in die Bohrung eingeführt ist. Vorzugsweise ist dieses Rastelement länglich ausgebildet, wobei die Längsrichtung parallel zur Längsachse des Bohrers ist.
Zur Sicherung gegen eine Drehbewegung können der Schaft und die Bohrung in einer komplementären Mehrkantform ausgebildet sein und eine Sicherung gegen eine Relativbewegung in Längsrichtung etwa in Form einer Klammer, eines Federbügels oder dgl . aufweisen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind der Schaft und die Bohrung allerdings zylindrisch ausgebildet .
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß die Kupplungseinrichtung eine formschlüssige Sicherungseinrichtung zur Sicherung gegen eine relative Drehbewegung zwischen Halteteil und Bohraufsatz aufweist, welche zumindest eine Federzunge an einem der beiden der Teile sowie eine Ausparung zum Aufnehmen von zumindest einem Teil des freien Endes der Federzunge aufweist, wobei die Federzunge vorzugsweise so vorbelastet ist, daß ihr freies Ende in die Aussparung hineindrückt, wenn es in der Aussparung aufgenommen ist.
Dabei kann vorgesehen sein, daß zumindest eine Federzunge an dem einem der beiden Teile einen Rastkopf aufweist und das andere Teil eine Nut zur Aufnahme zumindest eines Teils des - 5 -
freien Endes der Federzunge aufweist, die mit einer Vertiefung zur Aufnahme des Rastkopfes versehen ist, die so angeordnet ist, daß der Rastkopf in die Vertiefung eingreifen kann, wenn der Schaft in die Bohrung eingeführt ist und die Federzunge, an deren Ende sich der Rastkopf befindet, zumindest teilweise in der Nut aufgenommen ist, wobei die Vertiefung vorzugsweise am Ende der Nut angeordnet ist. Die Vertiefung zur Aufnahme des Rastkopfes kann als eine im wesentlichen in Umfangsrichtung des Halteteils bzw. des Bohraufsatzes verlaufende Nut auf einem begrenzten Bereich des Umfangs, vorzugsweise jedoch als umlaufende Ringnut in einer Ebene senkrecht zur Längsachse ausgebildet sein.
Auf diese Weise wird der Bohraufsatz bzw. das Halteteil durch die Federzunge und die hierzu komplementäre Nut sowohl gegen eine Verdrehung (Bewegungsrichtung quer zur Längsrichtung der Federzunge bzw. der Nut) als auch gegen eine Relativbewegung in Längsrichtung (Bewegungsrichtung in Längsrichtung der Federzunge gesichert) .
Weiterhin kann eine vorzugsweise an dem Halteteil angebrachte Schiebehülse vorgesehen sein, welche so angeordnet ist, daß sie über das Rastelement oder die Rastelemente in eine Sicherungsstellung geschoben werden kann, derart, daß das bzw. die Rastelemente in der Aussparung bzw. den Aussparungen gehalten wird/werden, wenn sich die Schiebehülse in der Sicherungs- stellung befindet.
Die Schiebehülse kann dabei durch eine Feder in die Sicherungsstellung vorbelastet sein.
Erfindungsgemäß kann weiterhin vorgesehen sein, daß die Schiebehülse lösbar montiert ist.
Hierfür kann die Schiebehülse mit einem Gewindering verschraubt sein, welcher gegenüber dem Halteteil bzw. dem Bohr- - 6 -
aufsatz in Längsrichtung verschiebbar gelagert ist, wobei der Gewindering eine Einrichtung zum Verhindern einer Drehbewegung relativ zu dem Bohraufsatz bzw. dem Halteteil aufweist.
Vorzugsweise besteht diese Einrichtung aus Bohrungen, welche jeweils mit einer durchgängigen Bohrung in demjenigen Teil, welches den Gewindering hält, zur Deckung gebracht werden können, so daß der Gewindering durch einen oder mehrere eingeführte Haltestifte oder dgl . blockiert werden kann.
Erfindungsgemäß kann die Sicherungseinrichtung einen Federring mit mehreren elastischen Federzungen aufweisen, welcher in der Sicherungsstellung der Schiebehülse von dieser zumindest teilweise umgeben ist.
Das Halteteil ist vorzugsweise mit einem weiteren Kupplungsteil zum Ankuppeln an eine angetriebene Halterung eines Bohrgeräts versehen, kann aber auch fest mit einem Bohrgerät verbunden sein oder einen Bestandteil desselben bilden.
Erfindungsgemäß wird ein Bohrersystem zur Verfügung gestellt, bei dem die einzelnen Bestandteile, d.h. das Halteteil und der Bohraufsatz, unabhängig voneinander ausgetauscht werden können.
Insbesondere wird ein Bohraufsatz zum Einbringen einer Bohrung in Knochengewebe zur Verfügung gestellt, der eine Kupplungseinrichtung zum Verbinden mit einem entsprechend ausgebildeten Halteteil derart, daß ein Bohrer wie vorangehend beschrieben gebildet wird, aufweist.
Ebenso wird ein Halteteil zum Aufnehmen eines Bohraufsatzes zum Einbringen einer Bohrung in Knochengewebe an einem Ende und zum Verbinden mit einem Bohrgerät an seinem anderen Ende, das eine Kupplungseinrichtung zum Verbinden mit einem entsprechend ausgebildeten Bohraufsatz derart, daß ein Bohrer wie vorangehend beschrieben gebildet wird, aufweist, zur Verfügung gestellt.
In der Ausführungsform, in welcher das Halteteil an ein Bohrgerät angekuppelt wird, kann es eine Kupplungseinrichtung zum lösbaren Verbinden mit einem Bohrgerät an demjenigen Ende aufweisen, welches der Kupplungseinrichtung zum Verbinden mit dem Bohraufsatz entgegengesetzt ist.
Schließlich wird erfindungsgemäß ein Bohrgerät zum Herstellen von Bohrungen in Knochengewebe zur Verfügung gestellt, welches ein Halteteil wie vorangehend beschrieben als fest verbundenen Bestandteil aufweist.
Die zweiteilige Ausführungsform des Bohrers gestattet eine einfachere Herstellung, da die Kühlmittelbohrung nicht mehr über die gesamte Länge des Bohrers eingebracht werden muß. Die erfindungsgemäße Schaftverbindung gestattet ein schnelles Zusammenstecken und Lösen der beiden Teile, was durch das erfindungsgemäße Sicherungssystem mit Federzungen und einer Schiebehülse zur Sicherung der Federzungen noch begünstigt wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungs- form der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.
Fig. 1 zeigt eine teilweise geschnittene Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Bohrers,
Fig. 2a zeigt eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Bohraufsatzes,
Fig. 2b zeigt eine teilweise weggebrochene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bohraufsatzes, - 8 -
Fig. 3a zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Welle des Halteteils,
Fig. 3b zeigt eine Draufsicht der Welle,
Fig. 4 zeigt den auf die Welle aufgesetzten Federring,
Fig. 5a zeigt eine Schnittansicht der Spannhülse,
Fig. 5b zeigt eine Draufsicht der Spannhülse,
Fig. 6 zeigt eine Draufsicht des Gewinderings,
Fig. 7 zeigt ein in einer teilweisen Schnittdarstellung das erfindungsgemäße Halteteil zusammen mit einem Werkzeug zum Lösen des Gewinderinges .
Die dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bohrersystems besteht aus einem Halteteil 1 und einem mit dem Halteteil lösbar verbundenen Bohraufsatz 3, der in diesem Ausführungsbeispiel als Kanonenbohrer dargestellt ist, aber auch ein Spiralbohrer oder ein anderes für das Herstellen von Knochenbohrungen geeignetes Bohrwerkzeug sein kann. Das Halteteil 1 weist eine Welle 5 auf, welche das Basiselement des Halteteils darstellt und in Fig. 3a und 3b als Einzelteil dargestellt ist. Diese Welle 5 ist an ihrem in Fig. 1 rechten Ende wie ein herkömmlicher Bohrer mit einem zylindrischen Schaft 6 und einer Kupplung 7 zum Einsetzen in die Aufnahme eines herkömmlichen Bohrgerätes ausgestattet . An dem der Kupplung 7 gegenüberliegenden Ende ist die Welle zu einer becherartigen Hülse 10 aufgeweitet, welche eine Bohrung 14 zur Aufnahme eines komplementären Schafts 16 des Bohraufsatzes 3 aufweist. Der Schaft 6 weist eine zylinderförmige Kühl- mittelbohrung 18 auf, welche in die Bohrung 14 mündet und an dem gegenüberliegenden Ende im Bereich der Kupplung 7 an eine Kühlmittelzufuhr des Bohrgerätes angeschlossen werden kann. - 9 -
Typische Abmessungen der Kühlmittelbohrung 18, auf welche die Erfindung allerdings nicht beschränkt ist, sind beispielsweise eine Länge von 20 mm und ein Durchmesser von 0,8 mm. Die Bohrung 14 und der Schaft 16 sind so bemessen, daß der Schaft 16, wenn er in die Bohrung 14 eingeführt ist, im wesentlichen spielfrei in dieser sitzt und das vordere Ende 20 der Hülse 10 an eine Schulter 22 des Bohraufsatzes am Ende des Schaftes 16 anschlägt. Auf diese Weise ist eine einwandfreie axiale Ausrichtung des Bohrers mit dem Schaft 6 und somit der Antriebswelle des Bohrgerätes gewährleistet.
Der Schaft 16 weist eine zentrale Bohrung 24 auf, welche, wenn der Bohraufsatz 3 in das Halteteil 1 eingesetzt ist, eine Fortsetzung der Kühlmittelbohrung 18, allerdings mit etwas größerem Durchmesser, bildet, und eine Mündung 26 zur Abgabe der Kühlflüssigkeit an den Schneidbereich des Bohrers aufweist .
Zur Sicherung des Bohraufsatzes gegen eine Verdrehung und eine Verschiebung relativ zu dem Halteteil 1 ist ein in Fig. 4 als Einzelteil dargestellter Federring 30 mit mehreren Federzungen 32 vorgesehen, an deren Ende jeweils ein Rastkopf 34 ausgebildet ist. Dieser Federring schlägt an seiner einen Seite an einer Schulter 36 der Welle 5 an. Die Welle 5 weist weiterhin Längsnuten 37 auf, welche sich durch den Hülsenteil
10 erstrecken und in welchen die Federzungen 32 wie aus Fig. i 1 ersichtlich verlaufen, wobei ein Endbereich der Federzungen
32 mit den Rastköpfen 34 über den Rand 20 der Hülse hinaus vorsteht. Der Bohraufsatz 3 weist in seinem Kupplungsbereich Längsnuten 38 auf, welche mit den Längsnuten 37 des Halteteils zur Deckung gebracht werden können. Die Tiefe dieser Nuten ist so ausgebildet, daß der Rastkopf 34 nur durch eine Auslenkung der Federzungen 32 aus der Ruhelage radial nach außen in sie eingeführt werden kann. Der Kupplungsbereich des Bohraufsatzes 2 weist weiterhin eine Ringnut 40 auf, welche bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Längsnuten 38 - 10 -
kreuzt, aber auch an deren Ende oder von diesen abgesetzt angeordnet sein kann. Diese Ringnut 40 ist so angeordnet und bemessen, daß die Rastköpfe 34 in dieser Ringnut 40 und die über die Hülse 10 vorstehenden Bereiche der Federzungen 32 in den Längsnuten 38 einrasten können, wenn der Schaft 16 bis zu der Schulter 22 in die Bohrung 14 eingeführt ist, so daß der Bohraufsatz sowohl in Längsrichtung als auch in Umfangsrich- tung gesichert ist.
Den Federring 30 umgibt eine an der Welle 5 in Längsrichtung verschiebbar gelagerte Spannhülse 50, welche über die gesamte Länge der Federzungen, zumindest aber über ihr freies Ende geschoben werden kann und deren Innendurchmesser so bemessen ist, daß eine Auslenkung der Rastköpfe 34 radial nach außen nicht möglich ist, wenn die Hülse 50 darüber geschoben ist. Es kann auch vorgesehen sein, daß durch ein Überschieben der Hülse 50 über einen Rastkopf 34 die entsprechende Federzunge 32 radial nach innen belastet wird. Die Spannhülse 50 ist über ein Schraubgewinde 52 mit einem Gewindering 54 lösbar verbunden. Der Gewindering 54 ist auf der Welle 5 verschiebbar, wobei eine Schulter 58 am Übergang zu der Hülse 10 als Anschlag dient. Auf der der Schulter 58 gegenüberliegenden Seite wird der Gewindering 54 durch einen Federring 60 belastet, der seinerseits an einem auf die Welle 5 aufgepreßten Haltering 62 abgestützt ist. Der Federring 60 drückt den Gewindering 54 bei Abwesenheit äußerer Kräfte gegen die Schulter 58, so daß der gesamte Federring 30 einschließlich der Rastköpfe 34 in dieser Ruhestellung von der Spannhülse 50 umschlossen wird. Vorteilhafterweise ist die Hülse 50 so bemessen, daß sie in der Ruhestellung, wie in Fig. 1 gezeigt, auch den Zwischenraum zwischen Gewindering 54 und Haltering 62 überdeckt, in dem sich der Federring 60 befindet, so daß dieser Raumbereich nach außen abgeschlossen ist und vor dem Eindringen von Schmutz geschützt ist. Die Hülse 50 weist einen Ringflansch 51 auf, der zur besseren Handhabung beim Zurückziehen der Hülse dient. - 11 -
Zum Ankoppeln eines Bohraufsatzes 3 an das Halteteil 1 wird die Spannhülse 50 mittels des Ringflansches 51 zurückgezogen, so daß die Federzungen 32 und die Rastköpfe 34 so weit freigegeben werden, daß sie sich radial nach außen bewegen können. Dann wird der Schaft 16 in die Bohrung 14 eingeführt, bis die Schulter 22 an dem Rand 20 der Hülse 10 anliegt und die Rastköpfe 34 der Federzungen 32 in die Ringnut 40 einrasten. Anschließend wird der Bohrer solange gegen das Halteteil gedreht, bis die Federzungen 32 in den Längsnuten 38 des Bohraufsatzes 3 einrasten. Anschließend wird die Spannhülse 50 freigegeben, die dann durch den Federring 60 und den Gewindering 54 zu dem Bohraufsatz 3 hin gedrückt wird, bis der Gewindering 54 an der Schulter 58 anschlägt und die Spannhülse 50 die Rastköpfe 34 einschließt, so daß diese nicht mehr radial nach außen bewegt werden können und die Federzungen 32 in den Nuten 38 und die Rastköpfe 34 in der Nut 40 sicher gehalten werden. Zum Lösen des Bohraufsatzes 3 von dem Halteteil 1 wird die Spannhülse 50 wieder zurückgezogen, so -daß der Rastkopf 34 sich radial nach außen bewegen kann und der Bohrer 3 entfernt werden kann. Vorteilhafterweise ist die Nut 40 so ausgestaltet, daß einerseits der Rastkopf zwar sicher in der Nut gehalten wird, aber das Bohrwerkzeug 3 zum Auswechseln von Hand abgezogen werden kann, wenn die Spannhülse 50 zurückgezogen ist.
Im Verlaufe eines Bohrvorgangs können Körperflüssigkeiten und kleine Knochenpartikel in die Zwischenräume des Halteteils 1 gelangen und die Beweglichkeit der einzelnen Bauelemente beeinträchtigen. Daher ist vorgesehen, daß das Halteteil zur Reinigung zerlegt werden kann. Hierfür weist der Gewindering 54 Bohrungen 70 auf, welche mit Bohrungen 72 am Boden der Bohrung 14 zur Deckung gebracht werden können. Durch die Bohrungen 70 und 72 können nun Haltedorne 74 eines Haltewerkzeuges 76 eingeführt werden, um den Gewindering 54 bezüglich des Haltewerkzeugs 76 zu fixieren. In der Regel werden bei dem Haltewerkzeug 76 mehrere Haltedorne 74 vorgesehen sein, in - 12 -
Fig. 7 ist jedoch der Einfachheit halber nur ein einziger derartiger Dorn gezeigt . Wenn der Gewindering 54 durch die Dorne 74 des Haltewerkzeugs 76 fixiert ist, kann die Spannhülse 50 von dem Gewindering abgeschraubt werden und in Richtung zu der Kupplung 7 hin abgezogen werden. Um das Abdrehen der Spannhülse 50 zu erleichtern, ist der Ringflansch 51 mit Vertiefungen 78 versehen. Alternativ kann er auch speziell für das Ansetzen eines Drehwerkzeugs, beispielsweise in Mehrkantform, ausgebildet sein. Wenn die Spannhülse 50 entfernt ist, ist der Zwischenraum zwischen dem Gewindering 54 und dem Spannring 62 leicht zugänglich und kann daher ohne weiteres gereinigt werden.
Verschiedene Abwandlungen und Modifikationen der vorangehend beschriebenen Ausführungsform sind möglich. Insbesondere können der Bohrer 3 und das Halteteil 1 komplementär zu der dargestellten Ausführungsform ausgebildet sein, d.h. der Bohrer weist eine Aufnahmehülse mit einer Bohrung auf, in welche ein Schaft des Halteteils zur axialen Zentrierung eingeführt wird. Unter dem Gesichtspunkt, möglichst viele Teile des Systems wiederverwenden zu können, wird man die Spannhülse und ggf. auch die Federzungen zweckmäßigerweise weiterhin an dem Halteteil anordnen. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, die Federzungen und/oder die Spannhülse auch an dem Bohraufsatz vorzusehen. Insbesondere ist es möglich, die Spannhülse an dem Halteteil und die Federelemente an dem Bohraufsatz vorzusehen, wobei dann bei einem Zurückziehen der Spannhülse die Federelemente vollständig freigegeben werden.
Das Halteteil 1 muß nicht notwendigerweise eine Kupplung 7 für ein Bohrgerät aufweisen oder, allgemeiner gesprochen, mit einem Bohrgerät lösbar verbunden sein. Vielmehr kann das Halteteil auch fest mit dem Bohrgerät verbunden sein bzw. einen Bestandteil desselben bilden.
Die in der vorangehenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination zur Verwirklichung der Erfindung in deren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims

- 14 -IMZ Fertigungs- und Vertriebsgesellschaft für dentale Technologie mbHTalstraße 2370794 FilderstadtPatentansprüche
1. Bohrer zur Herstellung einer Bohrung in einem Knochengewebe mit einem Halteteil (1) und einem Bohraufsatz (3) , welcher mit dem Halteteil (1) über eine Kupplungseinrichtung lösbar verbunden werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung (10, 14, 16, 32, 38, 40) einen Schaft (16) an einem (3) der beiden Teile (1, 3") und eine Hülse (10) mit einer zu dem Schaft (16) komplementären Bohrung (14) an dem anderen (1) der beiden Teile (1, 3), in welche der Schaft (16) einführbar ist, und weiterhin eine Sicherungseinrichtung (32, 34, 38, 40) zum Verhindern einer Relativbewegung zwischen dem Halteteil (1) und dem Bohraufsatz (3) aufweist, derart, daß im eingekuppelten Zustand der Schaft (16) in die 1 5 -
Bohrung (14) eingreift und der Bohraufsatz (3) an dem Halteteil (1) gesichert ist; und daß das Halteteil (1) und der Bohraufsatz (3) jeweils eine Kühlmittelbohrung (18, 24) zum Durchleiten eines Kühlmittels aufweisen, wobei die Kühlmittelbohrung (18) des einen Teils (1) eine Mündung in der Bohrung (14) der Hülse (10) und die Kühlmittelbohrung (24) des anderen Teils (3) eine Mündung im Bereich desjenigen Abschnitts des Schaftes (16) aufweist, der im eingekuppelten Zustand in der Hülse (10) aufgenommen ist, derart, daß im eingekuppelten Zustand eine Kühlmittelverbindung zum Zuleiten von Kühlmittel von dem Halteteil (1) zu dem Bohraufsatz (3) gebildet ist.
2. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Rastelement (32, 34) an einem (1) der beiden Teile (1, 3) und eine zugehörige Aussparung (38, 40) an dem anderen (3) der beiden Teile (1, 3) zum formschlüssigen Verbinden von
Halteteil (1) und Bohraufsatz (3) vorgesehen sind, wobei das Rastelement (32, 34) das die Hülse aufweisende Teil (1) mit einer Stelle (38, 40) des den Schaft (16) aufweisenden Teils
(3) verbindet, die außerhalb der Bohrung (14) der Hülse (10) liegt, wenn der Schaft (16) in die Bohrung (14) eingeführt und das Rastelement (32, 34) in die zugehörige Aussparung
(38, 40) eingerastet sind.
3. Bohrer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Federzunge (32) mit einem Rastkopf (40) an einem (1) der beiden Teile (1, 3) vorgesehen ist und das andere Teil (3) eine Nut (38) zur Aufnahme zumindest eines Teils des freien Endes der Federzunge aufweist und mit einer Vertiefung (40) zur Aufnahme des Rastkopfes versehen ist, die so angeordnet ist, daß der Rastkopf (34) in die Vertiefung (40) eingreifen kann, wenn der Schaft (16) in die Bohrung (14) eingeführt ist und die Federzunge (32) , an deren Ende sich der Rastkopf (34) befindet, zumindest teilweise in der Nut (38) aufgenommen ist. - 1 6 -
4. Bohrer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung zur Aufnahme des Rastkopfes als eine im wesentlichen in Umfangsrichtung des Halteteils (1) bzw. des Bohraufsatzes (3) verlaufende Nut (40) ausgebildet ist.
5. Bohrer nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch eine Schiebehülse (50) , welche an dem Halteteil (1) oder dem Bohraufsatz (3) so angeordnet ist, daß sie über das Rastelement oder die Rastelemente (32) in eine Sicherungsstellung geschoben werden kann, derart, daß das oder die Rastelemente (32) durch die Schiebehülse (50) in der/den Aussparung (en) (38, 40) gehalten wird/werden, wenn sich diese in der Sicherungsstellung befindet .
6. Bohrer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse (50) durch ein Federelement (60) in die Sicherungsstellung vorbelastet ist.
7. Bohrer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse (50) lösbar montiert ist.
8. Bohrer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse (50) mit einem Gewindering (54) verschraubt ist, welcher gegenüber dem Halteteil (1) bzw. dem Bohraufsatz (3) in Längsrichtung verschiebbar gelagert ist und eine Einrichtung (70, 72) zum Verhindern einer Drehbewegung relativ zu dem Halteteil (1) bzw. dem Bohraufsatz (3) aufweist.
9. Bohrer nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungseinrichtung einen Federring (30) mit mehreren elastischen Federzungen (32) aufweist, welcher in der Sicherungsstellung der Schiebehülse (5u) von dieser zumindest teilweise umgeben ist.
10. Bohraufsatz zum Einbringen einer Bohrung in Knochengewebe, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Kupplungseinrichtung - 1 7 -
(16, 38, 40) zum Verbinden mit einem Halteteil (1) und dadurch zur Erzeugung eines Bohrers nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.
11. Halteteil zum Aufnehmen eines Bohraufsatzes zum Einbringen einer Bohrung in Knochengewebe an einem Ende und zum Verbinden mit einem Bohrgerät an seinem anderen Ende, gekennzeichnet durch eine Kupplungseinrichtung (10, 14, 32, 34) zum Verbinden mit einem Bohraufsatz (3) zur Erzeugung eines Bohrers nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
12. Halteteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Kupplungseinrichtung (7) zum lösbaren Verbinden mit einem Bohrgerät an demjenigen Ende aufweist, welches der Kupplungseinrichtung zum Verbinden mit dem Bohraufsatz (10, 14, 32, 34) entgegengesetzt ist.
13. Bohrgerät zum Herstellen von Bohrungen in Knochengewebe, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Halteteil nach Anspruch 11 als fest verbundenen Bestandteil aufweist .
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