DE1081188B

DE1081188B - Dental drill handpiece

Info

Publication number: DE1081188B
Application number: DES60202A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilhelm Seegers
Original assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Current assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Priority date: 1958-10-09
Filing date: 1958-10-09
Publication date: 1960-05-05

Description

Zahnärztliches Bohrhandstück Die Erfindung bezieht sich auf zahnärztliche Bohrhandstücke mit Turbinenantrieb für das Bohr- oder dergleichen Werkzeug und beidseitig der Turbinenschaufeln in Gleitlagern gelagerter Turbinenwelle.Dental Drill Handpiece The invention relates to dental Drilling handpieces with turbine drive for the drilling or similar tool and on both sides of the turbine blades in the turbine shaft mounted in plain bearings.

Derartige Handstücke sind seit langem bekannt. Als der Wunsch auftrat, die Tourenzahl zu erhöhen, war man sich darüber klar, daß das nur möglich ist, wenn es gelingt, die Reibung in den Lagern möglichst klein zu machen. Man ging daher bei der Entwicklung von höchsttourigen Druckluftturbinen als Antrieb für zahnärztliche Bohrhandstücke allgemein auf die Verwendung von Kugellagern für die Lagerung der Turbinenwelle über. Es stellte sich jedoch bald heraus, daß die Kugellager ein für das menschliche Ohr unangenehmes Geräusch verursachen und weiter einem starken Verschleiß unterliegen. Damit ergibt sich die Aufgabe, eine Lagerung für die Turbinenwelle zu finden, die diese Mängel nicht aufweist.Such handpieces have been known for a long time. When the wish arose To increase the number of tours, it was clear that this is only possible if it is possible to make the friction in the bearings as small as possible. So you went in the development of high-speed compressed air turbines as a drive for dental Drilling handpieces generally refer to the use of ball bearings for the storage of the Turbine shaft over. However, it soon turned out that the ball bearings were a for cause unpleasant noise to the human ear and further severe wear and tear subject. This results in the task of a bearing for the turbine shaft to find that does not have these defects.

Bekanntlich gewährleisten Gleitlager einen ruhigeren Lauf und haben einen geringeren Verschleiß, besitzen aber auch ein größeres Reibungsmoment. Wenn man also Gleitlager verwenden will, muß man sich darum bemühen, die Reibung herabzusetzen. Es ist zwar bereits ein Gerät für zahnärztliche Werkzeuge u. dgl. mit Turbinenantrieb bekannt, bei dem die Werkzeugwelle in zwei zylindrischen Gleitlagern mit ausgedehnten Gleitflächen gelagert ist und bei dem sich die Werkzeugwelle beim Arbeitsvorgang mit einer Kugel gegen eine senkrecht zur Welle angeordnete ebene Fläche abstützt. Damit dürfte aber die Reibung zwischen den ausgedehnten Gleitlagern kaum verringert sein, so daß eine derartige Lagerung für höchsttourig laufende Werkzeugwellen nicht in Frage kommt. As is known, slide bearings ensure a smoother run and have less wear, but also have a greater frictional torque. if So if you want to use plain bearings, you have to try to reduce the friction. Although it is already a device for dental tools and the like with a turbine drive known, in which the tool shaft in two cylindrical plain bearings with extended Is mounted sliding surfaces and in which the tool shaft during the work process supported with a ball against a plane surface arranged perpendicular to the shaft. However, this should hardly reduce the friction between the extended slide bearings be, so that such a storage for high-speed tool shafts not can be considered.

Die Erfindung bringt nun eine Lösung, die die dargelegten Mängel wesentlich verringert. Bei einem zahnärztlichen Bohrhandstück mit Turbinenantrieb für das Bohr- oder dergleichen Werkzeug und beidseitig der Turbinenschaufeln in Gleitlagern gelagerter Turbinenwelle ist erfindungsgemäß das eine (rück seitige) Lager als Spitzenlager in Gestalt einer am rückseitigen Ende der Turbinenwelle zentrisch angeordneten, im wesentlichen kegel artigen Lagerspitze aus gehärtetem Stahl od. dgl., die in einer kegeligen Ausnehmung des aus Saphirstein, Kohle od. dgl. bestehenden festen Lagerteiles rotiert, ausgebildet, das andere (vordere) Lager dagegen als Ring-Gleitlager, indem ein mit der Turbinenwelle fest verbundener Laufring aus gehärtetem Stahl od. dgl. mit seiner vorzugsweise mit kleinem Krümmungsradius abgerundeten Anlaufkante einem im Turbinengehäuse fest angeordneten Lagerring aus Saphirstein, Kohle od. dgl. anliegt, dessen Anlauffläche unter einem Winkel, vorzugsweise von etwa 300, gegen die Turbinenwelle geneigt ist. The invention now brings a solution, which the deficiencies outlined significantly reduced. For a dental drill handpiece with a turbine drive for the drilling or similar tool and on both sides of the turbine blades in The turbine shaft on plain bearings is one (rear) according to the invention Bearing as a point bearing in the form of a centric at the rear end of the turbine shaft arranged, essentially cone-like bearing tip made of hardened steel od. Like. That od in a conical recess of the sapphire stone, coal. Like. Existing fixed bearing part rotates, formed, the other (front) bearing on the other hand as Ring plain bearing by placing a hardened race ring firmly connected to the turbine shaft Steel od. The like. With its preferably rounded with a small radius of curvature Leading edge of a bearing ring made of sapphire stone fixed in the turbine housing, Coal or the like is applied, the contact surface of which is at an angle, preferably of about 300, inclined against the turbine shaft.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der Beschreibung eines in den Zeichnungen in Fig. 1 bis 3 schematisch teilweise im Schnitt veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Further details of the invention are in the description of a 1 to 3 schematically illustrated partially in section in the drawings Embodiment explained in more detail.

Bei dem in Fig. 1 in Ansicht dargestellten Bohrhandstück ist ein Kopfteil 1 mit eingebautem Turbinenantrieb für ein Bohrwerkzeug 2 an einem abgewinkelten Arm 3 eines Handstückschaftes 4 befestigt, mit dem mittels einer Kupplung ein biegsamer Schlauch 6 mit Zuleitungen 7, 8 für Druckluft bzw. Druckwasser verbunden ist. In the drill handpiece shown in view in Fig. 1 is a Head part 1 with built-in turbine drive for a drilling tool 2 on an angled Arm 3 of a handpiece shaft 4 attached, with which a flexible one by means of a coupling Hose 6 is connected to supply lines 7, 8 for compressed air or pressurized water.

Der Kopfteil 1 ist gemäß Fig. 2 und 3 als topfförmiges Gehäuse 9 mit zentrischer Innenbohrung 10 ausgebildet, dessen offene Stirnseite durch eine Kappe 11 abschließbar ist, die in das Gehäuse mittels Haftverbindung, z. B. durch Kleben, Pressen od. dgl., einfügbar ist. Koaxial zur Innenbohrung 10 des Gehäuses ist eine mittels Druckluft antreibbare Turbine 12 angeordnet, an deren Läufer 13 (Fig. 3) die Schaufeln 14 befestigt sind, die durch einen durch den Pfeil 15 angedeuteten, durch die Leitung 16 tangential zugeführten Druckluftstrom beaufschlagt werden. Der entspannte Druckluftstrom wird durch eine weitere in dem Handstück angeordnete Leitung 17, wie durch den Pfeil 18 angedeutet ist, tangential abgeführt. According to FIGS. 2 and 3, the head part 1 is a cup-shaped housing 9 formed with a central inner bore 10, the open end face by a Cap 11 is lockable, which is in the housing by means of adhesive connection, for. B. by Gluing, pressing or the like. Can be inserted. Coaxial with the inner bore 10 of the housing a turbine 12 which can be driven by means of compressed air is arranged, on whose rotor 13 (Fig. 3) the blades 14 are attached, which is indicated by an arrow 15, can be acted upon by the line 16 tangentially supplied compressed air flow. The relaxed compressed air flow is arranged by another in the handpiece Line 17, as indicated by arrow 18, led away tangentially.

Der Turbinenläufer 13 ist mittels der Achsstücke 19,20 in zu seinen beiden Seiten angeordneten Lagern gelagert, von denen das in der Zeichnung rechte Lager als Spitzenlager ausgebildet ist. Dieses Lager weist einen in eine zentrische Bohrung 21 des Läufers mit Haftsitz, z. B. durch Kleben, Pressen od. dgl., einfügbaren Lagerteil 22 auf, der beispielsweise aus Stahl besteht und mit einer Lagerspitze 23 versehen ist, die gegebenenfalls mit dem Lagerkörper 22 aus einem Strick bestehen kann. Die Lagerspitze ist zweckmäßig gehärtet und hochglanzpoliert. Das Gegenlager für die Lagerspitze bildet eine kegelartige Ausnehmung 24 in einem z. B. aus Saphirstein, Kohle od. dgl. bestehenden Lagerteil 25, der mit Haftsitz in dem kappenartigen Abschlußteil 11 angeordnet ist. Das für das andere Achsstück 20 vorgesehene Lager ist als Ring-Gleitlager - ausgebildet, das einen in der Wandung 26 mit Haftsitz angeordneten, aus Saphirstein, Kohle od. dgl. bestehenden Lagerring27 aufweist, der das Gegenlager für einen auf dem Achsstück 20 befestigten Stahlring 28 bildet, der zweckmäßig gehärtet und hochglanzpoliert ist. An dem Lagerring 27 ist eine unter einem Winkel von etwa 300 gegen die Läuferachse geneigte Anlauffläche 29 vorgesehen, mit der die äußere Kante 30 des Ringes 28 als Anlaufkante im Eingriff steht, wobei diese Kante zweckmäßig eine Abrundung mit kleinem Radius aufweist. The turbine rotor 13 is by means of the axle pieces 19, 20 in to his bearings arranged on both sides, of which the one on the right in the drawing Camp is designed as a top bearing. This camp has a centric one Bore 21 of the runner with an adhesive fit, e.g. B. by gluing, pressing od. Like., Insertable Bearing part 22, which consists for example of steel and with a bearing tip 23 is provided, which optionally consist of a rope with the bearing body 22 can. The bearing tip is suitably hardened and polished to a high gloss. The counter bearing for the bearing tip forms a conical recess 24 in a z. B. made of sapphire stone, Coal or the like. Existing bearing part 25, which is firmly seated in the cap-like Final part 11 is arranged. The bearing provided for the other axle piece 20 is an annular sliding bearing - Formed, the one arranged in the wall 26 with an adhesive seat, made of sapphire stone, Coal od. The like. Existing bearing ring27, which is the counter bearing for a the axle piece 20 attached steel ring 28 forms, which is suitably hardened and polished to a high gloss is. On the bearing ring 27 there is one at an angle of approximately 300 to the rotor axis inclined contact surface 29 is provided with which the outer edge 30 of the ring 28 as Leading edge is engaged, this edge expediently rounded off with a small Has radius.

Zwischen der Anlauffläche 29 und der Ringkante 30 kann ein geringes Spiel, das etwa 1 bis 2 2> betragen kann, vorgesehen sein, durch das ein Ringspalt gebildet wird. Wird für die abströmende Luft eine Drosselung, beispielsweise durch entsprechende Bemessung des Querschnitts des Luftrückführkanals, angeordnet, so kann dadurch erreicht werden, daß ein Bruchteil der Abströmluft durch den Ringspalt des Ring-Gleitlagers durchtreten muß. Durch diesen Teil der Abströmluft wird einerseits das Lager gekühlt und andererseits ein Luftpolster gebildet, welches die Reibung des Lagers wesentlich herabsetzt. Das Lager wirkt dann als kombiniertes Luft-Gleit-Lager. Between the contact surface 29 and the ring edge 30 can be a slight Game, which can be about 1 to 2 2>, be provided through which an annular gap is formed. If there is a throttling for the outflowing air, for example by appropriate dimensioning of the cross section of the air return duct, arranged so can be achieved that a fraction of the exhaust air through the annular gap must pass through the ring plain bearing. Through this part of the exhaust air is on the one hand the bearing is cooled and, on the other hand, an air cushion is formed, which prevents the friction of the camp significantly reduces. The bearing then acts as a combined air-slide bearing.

Durch die Abströmluft kann eine Kühlung der beiden Lager erfolgen, indem zwischen dem Läufer und dem Gehäuse Zwischenräume vorgesehen werden, durch die, wie in Fig. 2 durch die gestrichelten Linien 31 angedeutet ist, die Arbeitsluft abströmen kann, wobei sie die beiden Lager umspült und dadurch kühlt. Der Arbeitsluft kann ein Ülnebel, gegebenen falls ein Wassernebel, beigemischt werden, durch den eine Lagerschmierung erzielt wird. The outflow air can cool the two bearings, by providing spaces between the rotor and the housing which, as indicated in Fig. 2 by the dashed lines 31, the working air can flow off, where it washes around the two bearings and thereby cools. The working air an Ülnebel, if necessary a water mist, can be added by the bearing lubrication is achieved.

Durch die in dem Handstück vorgesehene Leitung 8 kann einer in der Wandung 26 angeordneten Ringnut 32 Druckwasser zugeführt werden, das sich infolge der Drehung des Läufers konzentrisch um das Achsstück 20 verteilt. Die durch das Ring-Gleitlager hindurchtretende Luft, die durch den zwischen dem Achsstück 20 und der Wandung 26 vorhandenen Ringspalt abströmt, bildet mit diesem Wasser ein Wasser-Luft-Gemisch (Spray). Das Ende des Achsstückes 20 und die zylindrische Ausnehmung der Stirnwand26 laufen an den Stellen33, 34 schwach konisch aus, so daß der Spray ringförmig und, wie durch den Pfeil 35 angedeutet ist, auf die Spitze des Werkzeuges hin gerichtet austritt, dessen Schaf-t in einer in die zentrische Bohrung des Turbinenläufers mit Haftsitz eingefügten Spannbuchse 36 gehaltert ist. Through the provided in the handpiece line 8 can one in the Wall 26 arranged annular groove 32 pressurized water are supplied, which as a result the rotation of the rotor is distributed concentrically around the axle piece 20. The through the Ring sliding bearing passing through the air through the between the axle piece 20 and the wall 26 existing annular gap flows off, forms a water-air mixture with this water (Spray). The end of the axle piece 20 and the cylindrical recess of the end wall 26 run out slightly conical at points 33, 34 so that the spray is ring-shaped and, as indicated by the arrow 35, directed towards the tip of the tool emerges, the shaft of which goes into a central bore of the turbine rotor with an adhesive fit inserted clamping bush 36 is supported.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Dental drill handpiece with turbine drive for the drilling or similar tool and on both sides of the turbine blades in The turbine shaft is mounted on plain bearings, characterized in that the one (rear) Bearing as a point bearing in the form of one at the rear end of the turbine shaft (20) centrally arranged, essentially cone-like bearing tip (23) made of hardened Steel od. The like. In a conical recess (24) of the sapphire stone, coal or the like. Existing fixed bearing part - (25) rotates, is formed, the other (Front) bearings on the other hand as ring plain bearings, by being fixed to the turbine shaft connected race - (28) hardened steel or the like. With its preferably with a small radius of curvature rounded leading edge (30) in the turbine housing fixed bearing ring (27) made of sapphire stone, coal or the like Contact surface (29) at an angle, preferably of about 300, against the turbine shaft is inclined.

2. drilling handpiece according to claim 1, characterized in that a the bearing tip (23) bearing part (22) in a central bore (21) of the Turbine shaft (20) is inserted with an adhesive seat.

3. drilling handpiece according to claim 1 or 2, characterized in that that the counter bearing for the bearing tip (23) forming the bearing part (25) in one cap-like end part (11) of the open end face of the pot-shaped or the like Turbine housing is arranged with an adhesive seat.

4. drilling handpiece according to claim 1, characterized in that the Running ring (28) in which an annular recess for the axle piece holding the tool (20) of the turbine rotor (13) having end wall (26) of the pot-like or the like. trained housing is arranged with an adhesive seat.

5. drilling handpiece according to claim t to 4, characterized in that between the parts (29, 30) of the ring sliding bearing which are in engagement with one another a game is provided such that part of the outflowing working air through the ring sliding bearing can pass through and forms an air cushion for this bearing.

6. drilling handpiece according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the bearing parts in their holding parts, for example Gluing, pressing or the like. Are fixedly arranged.

7. drilling handpiece according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the end cap holding the counter bearing for the bearing tip (11) by adhesive connection (gluing, pressing or the like) to the turbine housing can be connected in such a way that a certain axial play between the two bearings is adjustable.

8. drilling handpiece according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the tool holding the tool in a recess in the turbine housing wall (26) rotating axle piece (20) of the turbine runner is supplied with pressurized water, that with the working air flowing out of the ring sliding bearing through the recess forms a water-air mixture (spray).

9. drilling handpiece according to claim 8, characterized in that the End (33) of the axle piece (20) holding the tool and the one surrounding this end Part (34) of the recess is conical in the direction of the tool end are.

10. drilling handpiece according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the turbine drive is arranged in the head part of a drilling handpiece and is combined with an angled arm of the handpiece to form a structural unit, which can be interchangeably coupled to the handpiece.

Publications considered: German Patent Nur.561203.