WO1994012117A1 - Dental medicine handpiece - Google Patents
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- WO1994012117A1 WO1994012117A1 PCT/AT1993/000180 AT9300180W WO9412117A1 WO 1994012117 A1 WO1994012117 A1 WO 1994012117A1 AT 9300180 W AT9300180 W AT 9300180W WO 9412117 A1 WO9412117 A1 WO 9412117A1
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C1/00—Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design
- A61C1/02—Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design characterised by the drive of the dental tools
- A61C1/05—Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design characterised by the drive of the dental tools with turbine drive
- A61C1/052—Ducts for supplying driving or cooling fluid, e.g. air, water
- A61C1/055—Ducts for supplying driving or cooling fluid, e.g. air, water through the working tool, e.g. hollow burr
Definitions
- the invention relates to a dental handpiece with a head holding a rotating tool, an air supply and a coolant supply through the tool-side end of which the coolant can be fed centrally into an inner longitudinal channel of the tool.
- the object of the invention is to avoid the disadvantages of the known solutions and to produce a wear-free and complete seal between the fixed coolant supply and the rotating tool or a holder carrying this tool. This is achieved in that the tool-side end of the coolant supply is surrounded by an annular gap into which the air supply opens.
- the air flowing through the gap prevents coolant from escaping between the coolant supply and the rotating tool, so that a contactless seal is achieved.
- the structure of the device is simple, and a further advantage of the construction according to the invention is that the inflowing air is entrained by the cooling liquid and forms a mixture of cooling liquid and air together with it. Such a so-called spray is particularly advantageously suitable for use as a coolant.
- the air supply and the coolant supply are guided coaxially at the top of the head part of the handpiece. This optimizes the height of the handpiece. Further details of the invention are subsequently explained with reference to the drawing. In this is
- FIG. 1 shows a plan view of the head part of a handpiece according to the invention
- FIG. 2 shows the section along the line B-C in FIG. 1
- FIG. 3 shows an enlarged detail from FIG. 2.
- the head part of a dental handpiece shown in FIGS. 1 and 2 has a continuous drive shaft 1. Within the scope of the invention, this could also be replaced by a motive air line which drives a turbine arranged in the tool holder 2.
- the drive shaft 1 is driven by a motor which is mounted in the handle part of the handpiece, not shown.
- An air tube 10 and a coolant line 11 are also supplied with the respective medium by plug connections via this grip part.
- Different from known handpieces is the coaxial guidance of the tubes 10 and 11 on the top of the head part of the handpiece shown. This allows the coolant to be introduced at the end of the tool 8 without the overall height of the tool holder 2 becoming larger than usual.
- FIG. 3 It essentially comprises a rotating sleeve 3, which is driven by the drive shaft 1 at up to 300,000 rpm. This sleeve is firmly supported by ball bearings in the housing 14 or in the pressure cover 15 thereof. Due to the corrugated washer 4, the sleeve 3 is continuously biased axially without play.
- a push button 5 opens the end that is used to clamp the tool 8 by axial actuation Collet 6, which is inserted centrally in the sleeve 3 and is automatically closed by the compression spring 7.
- the tool 8 is held at its rear end by the collet 6 and held centrally in the front area by the guide bush 9.
- the fixed pipe socket 16 which continues the air pipe 10, is inserted at a minimal distance from the collet.
- a tube 17 runs in the pipe socket 16 and continues the coolant line 11. Between the tube 17 and the pipe socket 16 there is an annular gap 18 for air supply.
- the tube 17 protrudes beyond the pipe socket 16 and therefore runs partially in the holder-side end of the tool when the tool 8 is inserted. There is no contact between the tube 17 and the tool 8, rather there is a minimal gap between these parts which are moved relative to one another, which continues the annular gap 18 which serves to supply air.
- the tool 8 is provided with an inner bore 12, through which the coolant supplied via the line 11 and the tube 17 is guided to the drill head 13, so that exactly that point on the tooth which would be heated most by the tool without this cooling can be cooled .
- the air which is initially supplied through the space between the air pipe 10 and the coolant line 11 and then through the space between the pipe socket 16 and the tube 17 has several functions: first, it seals the tool 8 to the rear against the escape of coolant. Furthermore, the air flow is intended to prevent contact between the tube 17 and the tool 8. The seal is so non-contact and takes place with the lowest heat development, especially since the heat that may be generated is dissipated on the one hand by the coolant and on the other hand by the air supplied under pressure. In addition, the supplied air at the front end of the tube 17 is entrained by the cooling liquid and forms the desired spray together with it. In order to ensure the functioning of the device, the air pressure must be selected to be sufficiently high depending on the pressure in the coolant line.
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Abstract
Description
Zahnärztliches Handstück Dental handpiece
Die Erfindung bezieht sich auf ein zahnärztliches Hand¬ stück mit einem ein rotierendes Werkzeug aufnehmenden Kopf, einer Luftzuführung und einer Kühlmittelzuführung durch deren erkzeugseitiges Ende das Kühlmittel zen¬ tral in einen inneren Längskanal des Werkzeuges zu¬ führbar ist.The invention relates to a dental handpiece with a head holding a rotating tool, an air supply and a coolant supply through the tool-side end of which the coolant can be fed centrally into an inner longitudinal channel of the tool.
Bei bekannten derartigen Einrichtungen stellt sich das Problem der Abdichtung zwischen der feststehenden Kühl¬ mittelzuführung und dem rotierenden Werkzeug bzw. der dieses Werkzeug tragenden Halterung. Eine in GB-PS 927,595 vorgeschlagene rein mechanische Dichtung unter- liegt aufgrund der hohen Drehzahlen des Werkzeuges ei¬ nem raschen Verschleiß. In den Einrichtungen in CH-PS 413 222 und EP-Al-455 452 verbleibt daher ein kleiner Spalt zwischen der KühlmittelZuführungsleitung und dem rotierenden Werkzeug bzw. dessen Halterung durch den ein Teil der Kühlflüssigkeit in den Kopf des Werkzeuges austritt. Diese Flüssigkeit wird in der Folge durch das Auftreffen auf rotierende Teile aus dem Kopfstück herausgeschleudert, wobei sowohl ein Ausschleudern in die Umgebung (CH-PS 413 222) als auch eine konstruktiv aufwendige Rückführung in eine Abflußleitung (EP-Al- 455 452) unvorteilhaft ist. Auch ein Feuchtwerden der Lager kann bei dieser Art der Abdichtung nicht ausge¬ schlossen werden.In known devices of this type, the problem of sealing between the fixed coolant supply and the rotating tool or the holder carrying this tool arises. A purely mechanical seal proposed in GB-PS 927,595 is subject to rapid wear due to the high speeds of the tool. In the devices in CH-PS 413 222 and EP-Al-455 452 there is therefore a small gap between the coolant supply line and the rotating tool or its holder, through which part of the coolant escapes into the head of the tool. This liquid is subsequently thrown out of the head piece by impinging on rotating parts, with both spinning into the environment (CH-PS 413 222) and a structurally complex return to a drain line (EP-Al-455 452) being disadvantageous . Even with this type of sealing, the bearings cannot become damp.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekann¬ ten Lösungen zu vermeiden und eine verschleißfreie und vollständige Abdichtung zwischen der feststehenden KühlmittelZuführung und dem rotierenden Werkzeug bzw. einer dieses Werkzeug tragenden Halterung herzustellen. Dies wird dadurch erreicht, daß das werkzeugseitige Ende der KühlmittelZuführung mit einem ringförmigen Spalt umgeben ist, in den die Luftzuführung mündet.The object of the invention is to avoid the disadvantages of the known solutions and to produce a wear-free and complete seal between the fixed coolant supply and the rotating tool or a holder carrying this tool. This is achieved in that the tool-side end of the coolant supply is surrounded by an annular gap into which the air supply opens.
Die durch den Spalt strömende Luft verhindert, daß zwi¬ schen der KühlmittelZuführung und dem rotierenden Werk¬ zeug Kühlmittel austreten kann, sodaß eine berührungs¬ lose Abdichtung erreicht wird. Der Aufbau der Einrich¬ tung ist einfach, und ein weiterer Vorteil der erfin- dungsgemäßen Konstruktion besteht darin, daß die zu¬ strömende Luft von der Kühlflüssigkeit mitgerissen wird und zusammen mit dieser ein Gemisch aus Kühlflüssigkeit und Luft bildet. Ein solcher sogenannter Spray eignet sich besonders vorteilhaft zur Verwendung als Kühlmit- tel.The air flowing through the gap prevents coolant from escaping between the coolant supply and the rotating tool, so that a contactless seal is achieved. The structure of the device is simple, and a further advantage of the construction according to the invention is that the inflowing air is entrained by the cooling liquid and forms a mixture of cooling liquid and air together with it. Such a so-called spray is particularly advantageously suitable for use as a coolant.
Zwar wurde ein Luftkissen zur Abdichtung einer Kühlmit¬ telzuführung bereits in DE-Al 40 39 162 verwendet, al¬ lerdings wird bei dem dort beschriebenen Instrument die Kühlflüssigkeit mittels einer Leitung im unteren Teil des Kopfes seitlich durch eine Bohrung des Werkzeuges in dessen inneren Längskanal zugeführt. Diese Lösung besitzt die Nachteile, daß durch die seitliche Bohrung des Werkzeuges eine wesentliche Schwächung desselben eintritt und daß das Werkzeug aufgrund der in dieser Ausführung notwendigen Anordnung des Luftkissens einen bedeutenden Teil seiner Länge lose geführt wird, wo¬ durch Schwingungen auftreten können. Ein Nachteil ist ebenfalls, daß kein Spray erzeugt wird.Although an air cushion for sealing a coolant supply has already been used in DE-Al 40 39 162, in the instrument described there the coolant is supplied laterally by means of a line in the lower part of the head through a hole in the tool in its inner longitudinal channel . This solution has the disadvantages that a substantial weakening of the tool occurs due to the lateral drilling of the tool and that the tool is loosely guided for a significant part of its length due to the arrangement of the air cushion required in this embodiment, whereby vibrations can occur. Another disadvantage is that no spray is generated.
Als weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Einrichtung wird die Luftzuführung und die KühlmittelZuführung an der Oberseite des Kopfteiles des Handstückes koaxial geführt. Dadurch wird die Bauhöhe des Handstückes opti- iert. Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anschließend anhand der Zeichnung erläutert. In dieser istAs a further feature of the device according to the invention, the air supply and the coolant supply are guided coaxially at the top of the head part of the handpiece. This optimizes the height of the handpiece. Further details of the invention are subsequently explained with reference to the drawing. In this is
Fig. 1 eine Draufsicht auf den Kopfteil eines erfin¬ dungsgemäßen Handstückes, Fig. 2 der Schnitt nach der Linie B-C in Fig. 1, und Fig. 3 ein vergrößertes Detail von Fig. 2.1 shows a plan view of the head part of a handpiece according to the invention, FIG. 2 shows the section along the line B-C in FIG. 1, and FIG. 3 shows an enlarged detail from FIG. 2.
Der in Fig. 1 und 2 dargestellte Kopfteil eines zahn¬ ärztlichen Handstückes weist eine durchgehende An¬ triebswelle 1 auf. Diese könnte im Rahmen der Erfindung auch durch eine Treibluftleitung ersetzt sein, welche eine im Werkzeughalter 2 angeordnete Turbine antreibt. Die Antriebswelle 1 ist von einem Motor angetrieben, welcher im nicht dargestellten Griffteil des Hand¬ stückes gelagert ist. über diesen Griffteil sind auch ein Luftrohr 10 und eine Kühlmittelleitung 11 durch Steckverbindungen mit dem jeweiligen Medium versorgt. Unterschiedlich zu bekannten Handstücken ist die ko¬ axiale Führung der Rohre 10 und 11 an der Oberseite des dargestellten Kopfteiles des Handstückes. Dies erlaubt es, das Kühlmittel am Ende des Werkzeuges 8 ein¬ zuführen, ohne daß die Bauhöhe des Werkzeughalters 2 größer wird als üblich.The head part of a dental handpiece shown in FIGS. 1 and 2 has a continuous drive shaft 1. Within the scope of the invention, this could also be replaced by a motive air line which drives a turbine arranged in the tool holder 2. The drive shaft 1 is driven by a motor which is mounted in the handle part of the handpiece, not shown. An air tube 10 and a coolant line 11 are also supplied with the respective medium by plug connections via this grip part. Different from known handpieces is the coaxial guidance of the tubes 10 and 11 on the top of the head part of the handpiece shown. This allows the coolant to be introduced at the end of the tool 8 without the overall height of the tool holder 2 becoming larger than usual.
Details der erfindungsgemäßen Werkzeughalterung werden anschließend anhand von Fig. 3 erläutert. Sie umfaßt im wesentlichen eine rotierende Hülse 3, welche von der Antriebswelle 1 mit bis zu 300.000 U/min angetrieben wird. Diese Hülse ist über Kugellager im Gehäuse 14 bzw. in dessen Druckdeckel 15 fest gelagert. Durch die Wellscheibe 4 wird die Hülse 3 axial spielfrei dauernd vorgespannt. Ein Druckknopf 5 öffnet durch axiale Betä- tigung die zum Festklemmen des Werkzeuges 8 dienende Spannzange 6, welche in die Hülse 3 zentrisch einge¬ setzt ist und durch die Druckfeder 7 selbsttätig ge¬ schlossen wird. Das Werkzeug 8 wird an seinem hinteren Ende von der Spannzange 6 festgehalten und im vorderen Bereich durch die Führungsbuchse 9 zentrisch gehalten.Details of the tool holder according to the invention are subsequently explained with reference to FIG. 3. It essentially comprises a rotating sleeve 3, which is driven by the drive shaft 1 at up to 300,000 rpm. This sleeve is firmly supported by ball bearings in the housing 14 or in the pressure cover 15 thereof. Due to the corrugated washer 4, the sleeve 3 is continuously biased axially without play. A push button 5 opens the end that is used to clamp the tool 8 by axial actuation Collet 6, which is inserted centrally in the sleeve 3 and is automatically closed by the compression spring 7. The tool 8 is held at its rear end by the collet 6 and held centrally in the front area by the guide bush 9.
In das hintere Ende der Spannzange 6 ist mit minimalem Abstand zur Spannzange der feststehende Rohrstutzen 16 eingesetzt, welcher das Luftrohr 10 fortsetzt. Im Rohr- stutzen 16 verläuft eine Röhrchen 17, welches die Kühl¬ mittelleitung 11 fortsetzt. Zwischen dem Röhrchen 17 und dem Rohrstutzen 16 besteht also ein der Luftzu¬ führung dienender Ringspalt 18. Das Röhrchen 17 ragt über den Rohrstutzen 16 vor und verläuft daher bei ein- gesetztem Werkzeug 8 teilweise im halterungsseitigen Ende des Werkzeuges. Zwischen dem Röhrchen 17 und dem Werkzeug 8 besteht dabei keine Berührung, vielmehr ver¬ läuft zwischen diesen relativ zueinander bewegten Tei¬ len ein minimaler Spalt, welcher den der Luftzuführung dienenden Ringspalt 18 fortsetzt. Das Werkzeug 8 ist mit einer Innenbohrung 12 versehen, durch welche das über die Leitung 11 und das Röhrchen 17 zugeführte Kühlmittel zum Bohrerkopf 13 geleitet wird, damit genau jene Stelle am Zahn gekühlt werden kann, welche ohne diese Kühlung durch das Werkzeug am meisten erhitzt würde.In the rear end of the collet 6, the fixed pipe socket 16, which continues the air pipe 10, is inserted at a minimal distance from the collet. A tube 17 runs in the pipe socket 16 and continues the coolant line 11. Between the tube 17 and the pipe socket 16 there is an annular gap 18 for air supply. The tube 17 protrudes beyond the pipe socket 16 and therefore runs partially in the holder-side end of the tool when the tool 8 is inserted. There is no contact between the tube 17 and the tool 8, rather there is a minimal gap between these parts which are moved relative to one another, which continues the annular gap 18 which serves to supply air. The tool 8 is provided with an inner bore 12, through which the coolant supplied via the line 11 and the tube 17 is guided to the drill head 13, so that exactly that point on the tooth which would be heated most by the tool without this cooling can be cooled .
Die zunächst durch den Zwischenraum zwischen dem Luft¬ rohr 10 und der Kühlmittelleitung 11 und dann durch den Zwischenraum zwischen Rohrstutzen 16 und Röhrchen 17 zugeführte Luft hat mehrere Funktionen: Zunächst dich¬ tet sie das Werkzeug 8 nach hinten gegen den Austritt von Kühlflüssigkeit ab. Weiters soll der Luftstrom die Berührung zwischen dem Röhrchen 17 und dem Werkzeug 8 verhindern. Die Abdichtung ist also berührungslos und erfolgt unter geringster Wärmeentwicklung, zumal die allenfalls entstehende Wärme einerseits durch das Kühl¬ mittel, anderseits durch die unter Druck zugeführte Luft abgeführt wird. Außerdem wird die zugeführte Luft am vorderen Ende des Röhrchens 17 von der Kühlflüssig¬ keit mitgerissen und bildet zusammen mit dieser den ge¬ wünschten Spray. Um das Funktionieren der Einrichtung sicherzustellen, ist der Luftdruck in Abhängigkeit vom Druck in der Kühlmittelleitung hinreichend hoch zu wäh- len. The air which is initially supplied through the space between the air pipe 10 and the coolant line 11 and then through the space between the pipe socket 16 and the tube 17 has several functions: first, it seals the tool 8 to the rear against the escape of coolant. Furthermore, the air flow is intended to prevent contact between the tube 17 and the tool 8. The seal is so non-contact and takes place with the lowest heat development, especially since the heat that may be generated is dissipated on the one hand by the coolant and on the other hand by the air supplied under pressure. In addition, the supplied air at the front end of the tube 17 is entrained by the cooling liquid and forms the desired spray together with it. In order to ensure the functioning of the device, the air pressure must be selected to be sufficiently high depending on the pressure in the coolant line.
Claims
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT234692 | 1992-11-27 | ||
| ATA2346/92 | 1992-11-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO1994012117A1 true WO1994012117A1 (en) | 1994-06-09 |
Family
ID=3532640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/AT1993/000180 Ceased WO1994012117A1 (en) | 1992-11-27 | 1993-11-26 | Dental medicine handpiece |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO1994012117A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7575432B2 (en) * | 2002-04-18 | 2009-08-18 | W & H Dentalwerk Bürmoos GmbH | Torque transmission for a surgical or dental rotating tool |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US3762052A (en) * | 1971-12-06 | 1973-10-02 | C Melde | Dentist drill |
| EP0374276A1 (en) * | 1988-12-19 | 1990-06-27 | Matsutani Seisakusho Co. Ltd., | Dental burr and dental handpiece |
| EP0455452A1 (en) * | 1990-05-01 | 1991-11-06 | Matsutani Seisakusho Co. Ltd., | Dental handpiece |
-
1993
- 1993-11-26 WO PCT/AT1993/000180 patent/WO1994012117A1/en not_active Ceased
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