СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ НАКОНЕЧНИК Российский патент 1995 года по МПК A61C1/05 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к стоматологическим инструментам.

Известны стоматологические наконечники с высокоскоростным турбинным приводом рабочего инструмента, в том числе с использованием опор с воздушной смазкой (Подшипники с газовой смазкой) Под ред. Н.С.Грэссема и Дж.Пауэлла. М. Мир, 1966, с.221, рис.6.17).

Высокая скорость вращения способствует более эффективному и качественному препариванию зуба, однако требует большой осторожности в обращении с наконечником, так как превышение приложенного усилия на небольшую величину относительно необходимого может привести к разрушению зуба.

Известна стоматологическая бормашина (патент СССР N 715009, кл. А 61 С 1/05, опублик. 80.), содержащая корпус с отверстиями для подачи и отвода воздуха, воздушные подшипники, расположенные в нем, ротор с фланцем, установленный в подшипниках, фиксатор инструмента, смонтированный в роторе, причем осевой подшипник ротора выполнен в виде втулки со сквозными каналами, оси которых параллельны оси ротора, пневматически связанными с отверстием для подачи воздуха, втулка установлена в корпусе так, что ее торцовая поверхность в покое взаимодействует с фланцем ротора. Если в процессе препарирования прикладывается усилие, повышающее некоторое значение, происходит осевое перемещение ротора с инструментом внутрь корпуса, турбина перестает взаимодействовать с потоком воздуха и останавливается.

Такая бормашина обладает следующими недостатками.

Для создания осевой реакции, противодействующей нагрузке на бор, отработанный турбиной воздух, имеющий некоторое остаточное давление, подается в полость между торцом турбины и корпусом. Это снижает эффективность турбины в работе, так как не вся энергия поступающего воздуха затрачивается на ее вращение из-за необходимости остаточного давления отработанного газа.

Регулирование максимального значения осевой реакции опорной системы может осуществляться лишь за счет изменения остаточного давления отработанного воздуха. Увеличение этого давления неизбежно приведет к снижению скорости вращения инструмента, а следовательно, к снижению эффективности его в работе.

При резком приложении осевой нагрузки, большей по величине максимального значения осевой реакции опорной системы (случайный удар), вращающаяся по инерции турбина может задеть своей торцовой поверхностью корпус бормашины, что может привести к ее порче.

Цель изобретения повысить эффективность и надежность в работе стоматологического наконечника, обеспечить возможность регулирования диапазона допустимой осевой нагрузки, приложенной к инструменту.

Для этого в устройстве, содержащем корпус с трубками для подачи и отвода воздуха, воздушный радиально-упорный с наддувом и самосмазывающийся упорный подшипник, расположенные в нем, вал в сборе с турбиной и шайбой с желобом, установленный в подшипниках, и фиксатор инструмента, смонтированный внутри вала, согласно изобретению самосмазывающийся упорный подшипник, выполненный в виде пяты из антифрикционного материала, закрепленной в кассете, имеет возможность осевого смещения относительно регулировочной втулки благодаря взаимо- действию последней с торцовой поверхностью кассеты через упругий элемент и натяжную гайку.

Использование упругого элемента для связи упорного подшипника с регулировочной втулкой обеспечивает, во-первых, наличие осевой жесткости опорной системы при любом возможном перемещении вала с турбиной и, во-вторых, более полное, в отличие от прототипа, использование энергии подводимого для разгона турбины воздуха, что в свою очередь обеспечивает более высокую скорость вращения бора.

Использование натяжной гайки позволяет регулировать величину предельно возможной осевой нагрузки на обрабаты- ваемый бором материал.

На фиг.1 изображен предлагаемый стоматологический наконечник, разрез; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1.

Стоматологический наконечник содержит корпус 1, внутри которого на амортизаторах 2 и 3 размещена втулка 4, выполняющая роль воздушного осевого и радиального подшипника. Во втулке 4 установлен вал 5, на котором жестко закреплена шайба 6 с желобом Б и турбина 7. Внешняя поверхность вала 5, расположенная внутри втулки, является поверхностью радиальной воздушной опоры. Одна боковая поверхность шайбы 6 является поверхностью осевой воздушной опоры, а другая плотно прижата к боковой поверхности турбины и ограничивает перетекание подаваемого к турбине воздуха в осевом направлении. На другой боковой поверхности турбины 7 закреплена шайба 8. На боковую поверхность шайбы 8 опирается пята из антифрикционного материала 9, размещенная в кассете 10. Кассета 10 имеет выступы В, которыми она вставлена в пазы Г регулировочной втулки 11. Кассета 10 установлена во втулке 11 свободно и имеет возможность только осевых перемещений относительно этой втулки. Выступы Д ограничивают осевые перемещения кассеты 10, поджатой к выступам Д упругим элементом 12 с натяжной гайкой 13, установленной в регулировочной втулке 11 с помощью резьбового соединения. Регулировочная втулка 11 имеет возможность осевого перемещения относительно корпуса 1 по резьбовому соединению с ним и фиксируется в корпусе с помощью контргайки 14. К корпусу 1 припаяны трубки 15 и 16 (см.фиг.2) для подачи к турбине 7 и отвода от нее воздуха и трубка 17 для подачи водовоздушной смеси. Трубки размещены в державке 18, также припаянной к корпусу. В корпусе выполнены отверстия 19 и 20, пневматически связанные с трубками 15 и 16 для подвода к турбине 7 и отвода от нее воздуха, и отверстие 21, гидравлические связанное с трубкой 17, предназначенное для подвода водовоздушной смеси в зону препарирования зуба. В полость 22 подается воздух от компрессора по отдельной трубке (не показана). Во втулке 4 выполнены отверстия 23, соединяющие полость 22 с зазорами в радиальной и осевой воздушных опорах. Внутри вала 5 установлен фиксатор в виде цанги 24, скрепленной с валом с помощью резьбового соединения, в которой устанавливается инструмент 25.

Наконечник работает следующим образом.

Воздух, подаваемый по трубке 15 и отверстию 19, приводит в движение турбину 7 с валом 5 и инструментом 25. Отработанный воздух выводится по отверстию 20 и трубке 16. Воздушная смазка подшипников осуществляется путем подачи воздуха из полости 22 по отверстиям 23 в зазоры между поверхностями втулки 4, вала 5 и шайбы 6. Если в процессе работы к бору прикладывается осевое усилие, превышающее некоторое заданное значение, определяемое предварительным сжатием упругого элемента 12, то происходит осевое перемещение вала 5 с инструментом 25, турбиной 7 и шайбой 6 внутрь корпуса. При этом ухудшается взаимодействие турбины с потоком воздуха, часть которого по желобу Б в шайбе 6 перетекает из отверстия 19 в отверстие 20. При приложении предельно допустимого значения осевой нагрузки достигается такое смещение вала, при котором крутящий момент, создаваемый турбиной, становится меньше момента сопротивления вращению бора, и турбина останавливается.

Предельно допустимое значение осевой нагрузки на бор можно регулировать поворотом натяжной гайки 13, тем самым сжимая или разжимая упругий элемент 12 и увеличивая или ослабляя его предварительный натяг.

С наработкой ресурса происходит постепенное истирание пяты 9 из антифрикционного материала и появляется люфт турбины 7, ухудшающий ее взаимодействие с воздухом в номинальном режиме работы. Для устранения люфта необходимо с помощью контргайки 14 расконтрогаить регулировочную втулку 11, повернуть ее (втулку) на требуемую величину и снова законтрогаить.

При максимально допустимом истирании пяты 9 (когда регулировочная втулка 11 завернута в корпус до упора) необходимо произвести его замену. Для этого из корпуса вывинчивается регулировочная втулка 11, из нее натяжная гайка 13, вынимаются упругий элемент 12 и кассета 10 с пятой 9. Пята 9 скреплена с кассетой посредством посадки с натягом. Поэтому для замены необходимо нагреть кассету (температура нагрева зависит от разности коэффициентов линейного расширения материалов кассеты и пяты 9 и составляет ≈ 100^оС), вынуть отработанную и вставить новую пяту 9. Сборку производить в обратном порядке, устанавливая необходимое натяжение упругого элемента 12 и доворачивая регулировочную втулку 11 до отсутствия люфта вала 5.

Таким образом, в предлагаемом стоматологическом наконечнике, по сравнению с известными, появляется возможность регулирования предельно допустимого осевого усилия препарирования без снижения мощности турбины, что повышает эффективность его в работе. Применение самосмазывающегося упорного подшипника повышает надежность наконечника в работе.

Использование: изобретение относится к медицинской технике, а именно к стоматологическим инструментам. Стоматологический наконечник содержит корпус с трубками для подачи и отвода воздуха, воздушный радиально-упорный с наддувом и самосмазывающийся упорный подшипники, расположенные в нем, вал в сборе с турбиной и шайбой с желобом, установленный в подшипниках, и фиксатор инструмента, смонтированный внутри вала, согласно изобретению самосмазывающийся упорный подшипник, выполненный в виде пяты из антифрикционного материала, закрепленной в кассете, имеет возможность осевого смещения относительно регулировочной втулки благодаря взаимодействию последней с торцовой поверхностью кассеты через упругий элемент и натяжную гайку. 2 ил.

СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ НАКОНЕЧНИК, содержащий корпус с трубками для подачи и отвода воздуха, воздушный радиально-упорный с наддувом самосмазывающийся подшипник, вал с турбиной и шайбой с желобом, установленный в подшипнике, и фиксатор инструмента, расположенный внутри вала, отличающийся тем, что он снабжен регулировочной втулкой, упругим элементом с натяжной гайкой и кассетой, а упорный подшипник закреплен в кассете и выполнен в виде пяты из антифрикционного материала с возможностью смещения относительно регулировочной втулки за счет взаимодействия последней с торцевой поверхностью кассеты через упругий элемент и натяжную гайку.