Brevet FR2378205A1 — publié le 19780818

L'invention concerne une tête de pièce coudée, notamment pour des pièces à main de dentisterie, tête qui comporte un boitier qui comprend une tige coudée et dans lequel est monté, de façon à pouvoir tourner, un arbre de commande de la tête qui est muni de moyens de fixation pour un outil, qui fait saillie hors du boitier, et d'un élément de mise en prise, provoquant le mouvement de rotation, qui engrène avec un organe d'entrainement d'un arbre de commande intermédiaire monté dans la tige de façon à pouvoir tourner. Une telle tête de pièce coudée est destinée à être couplée à un corps de pièce à main, l'extrémité de l'arbre de commande intermédiaire qui est éloignée de l'organe d'entrainement pouvant être couplée, par l'intermédiaire d'une transmission, à un arbre de commande monté dans le corps de la pièce à main.L'arbre de commande est à son tour couplé avec un dispositif de commande de dentisterie, par exemple avec un moteur miniature de dentisterie qui peut être couplé au corps de la pièce à main. Une tête de pince coudée de ce-type est connue d'après la demande de brevet allemand publiée sous le n0 25 21 313, le brevet allemand n0 12 19 170 et le brevet américain nb 3 369 298. La gamme de vitesse dudit dispositif de commande ou respectivement du moteur miniature est limitée. La plupart du temps leur vitesse peut être réglée entre 4000 et 20 000 ou respectivement 40 000 tours/mn. Plus le nombre de tours réglé est abaissé, plus le couple de rotation ou respectivement la puissance d'entrainement diminue.Ceci peut être empêché au moyen de la transmission mentionnée prévue entre l'arbre de commande et l'arbre de commande intermédiaire ou également au moyen d'une transmission intermédiaire de l'arbre de commande telle que celle décrite dans le modèle d'utilité allemand n0 69 13 202. Un dimensionnement approprié de cette transmission constituée par une transmission planétaire à billes ou à roues dentées ou respectivement de cette transmission intermédiaire, se présentant sous la forme d'une transmission réductrice ou multiplicatrice, a permis jusqu'ici d'obtenir une vitesse de l'outil comprise entre environ 60 et environ 120 000 tours/mn. Cette gamme de vitesse ne suffit pas pour tous les travaux de dentisterie.Ainsi, le dentiste a besoin de gammes de vitesses faibles, comprises entre environ 20 et environ 1000 ou 2000 tours/mn, pour des travaux à l'aide d'outils de traitement des canaux des racines, appelés outil prophylactiques, tels que des outils de polissage et de nettoyage, et de gammes de vitesses moyennes ou élevées, comprises entre environ 4000 et 180 000 tours/mn, pour des travaux courants à l'aide de forets, de fraises et de meules. Pour obtenir les limites inférieures des gammes de vitesse faibles mentionnées, dans une tête de pièce coudée du type mentionné ci-dessus, il est connu, d'après le brevet américain n03 369 298, de réaliser l'élément de mise en prise sous la forme d'un pignon qui est monté sur l'extrémité de arbre de commande de la tête qui est située du côté de l'outil et qui engrène avec une vis sans fin, constituant l'organe d'entratnement, qui est disposée sur une partie coudée obliquement de l'arbre de commande intermédiaire. Une transmission intermédiaire spéciale est disposée entre la partie coudée et la parti-e restante de l'arbre de commande intermédiaire. Cette transmission intermédiaire spéciale représente une dépense accrue. La partie coudée de l'arbre de commande intermédiaire nécessite un support supplémentaire propre. Ce support supplémentaire ainsi que l'augmentation de l'excentricité qui est due à l'allure oblique de la partie coudée de l'arbre de commande intermédiaire et la vis sans fin disposée sur la partie coudée, impliquent, de façon désavantageuse, une augementation des dimensions qui empêche le dentiste de bien voir l'endroit qu'il traite, une fabrication compliquée ainsi qu'un bruit de fonctionnement plus important. Jusqu'ici, il n'a pas été possible d'atteindre les limites supérieures-des gammes de vitesses élevées mentionnées avec une tête de pièce coudée du type mentionné. Au contraire, dans ce but, le dentiste devait se rabattre sur des pièces coudées, connues par exemple d'après la demande de brevet allemand publiée sous le n0 25 21 314, dans lesquelles l'outil est entrainé ou commandé par une turbine à air disposée dans la tête de la pièce coudée, donc sur des pièces coudées d'un tout autre type, ce qui, dans la plupart-des cas, n#'est pa possible dans la pratique dentaire concernée, par suite de l'absence d'une source d'air comprimé. L'invention se propose de réaliser une tête de pièce coudée du type mentionné ci-dessus, avec laquelle on peut obtenir de façon simple, sans épaississement du bottier de la tête, des vitesses très faibles et respectivement très élevées de l'outil. Dans une tête de pièce coudée du type mentionné ci-dessus, ce problème est résolu suivant l'invention grâce au fait que l'arbre de commande de la tête comprend deux parties coaxiales et que l'élément de mise en prise est disposé sur une partie de l'arbre de commande de la tête tandis que les moyens de fixation pour l'outil sont disposés sur l'autre partie de l'arbre de commande de la tête, les deux parties de l'arbre de commande de la tête étant en prise par l'intermédiaire d'au moins une transmission planétaire à billes. Grâce à cette contiguration, l'encombrement latéral de la tête de pièce coudée n'a pas besoin d'être augmenté, étant donné que la transmission planétaire à billes peut facilement être logée dans l'espace intérieur de la tête qui est nécessité par ailleurs par l'organe d'entratnement de l'arbre de commande intermédiaire. On peut ainsi obtenir avec des têtes de pièce coudée du type proposé, donc avec des têtes de pièce coudée d'un seul et même type, des vitesses de l'outil qui sont comprises entre environ 20 et 180 000 tours/mn. Dans la mesure où la transmission planétaire se présente sous la forme d'une transmission réductrice, on peut obtenir des vitesses de l'outil comprises entre environ 20 et environ 4000 tours/mn, en fonction de la vitesse de rotation du dispositif de commande. Lorsque la transmission planétaire à billes se présente sous la forme d'une transmission multiplicatrice, on peut obtenir des vitesses de l'outil comprises entre environ 4000 et environ 180 000 tours/mn. Il n'est pas nécessaire d'utiliser un support supplémentaire dépassant les deux paliers habituels de l'arbre de commande de la tête du fait qu'un des paliers sert de support pour la partie de l'arbre de commande de la tête comportant l'élément de mise en prise, tandis que le second palier est constitué par la transmission planétaire à billes, les deux parties de l'arbre de commande de la tête s'engageant l'une dans l'autre au niveau des extrémités tournées vers la transmission planétaire à billes. Le bruit de fonctionnement, déjà faible par lui-même, de la transmission planétaire à billes est encore réduit lorsque la partie de l'arbre de commande de la tête qui comporte les moyens de fixation pour l'outil, c'est-à-dire celle qui-est menée par la transmission planétaire à billes, est appuyée contre le boitier de la tête par l'intermédiaire d'au moins un élément d'étanchéité et respectivement d'amortissement. Pour le réglage des billes de la transmission planétaire à billes, on peut disposer dans le bottier de la tête des éléments élastiques qui, de façon avantageuse, sont couplés avec la partie d'arbre de commande de la tête qui est menée par la transmission planétaire à billes et qui peuvent être conçus de manière à remplir simultanément le rôle de l'élément d'étanchéité et respectivement d'amortissement mentionné. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisation de l'invention. Sur ces dessins - la figure 1 est une vue de côté d'une tête de pièce coudée associée à un corps de pièce à main et à un dispositif de commande - la figure 2 est une vue en coupe d'une tête de pièce coudée comportant une transmission planétaire à billes qui se présente sous la forme a d'une transmission réductrice - la figure 3 est une vue en coupe d'une tête de pièce coudée comportant une transmission planétaire à billes qui se présente sous la forme d'une transmission multiplicatrice - les figures 4 à 7 représentent schématiquement différentes possibilités de réalisation de la transmission planétaire à billes, la figure 4 correspondant au mode de réalisation de la figure 2 et la figure 5 correspondant au mode de réalisation de la figure 3. Comme on le voit notamment sur la figure 1, la tête 1 de pièce coudée est constituée par un boiter 5 qui comprend une tige coudée 6. Dans le boitier 5 est monté, de façon à pouvoir tourner, un arbre de commande 7 de la tête qui est muni de moyens de fixation 9 pour un outil 8 qui fait saillie du boîtier 5. En outre, l'arbre de commande 7 de la tête comporte un élément de mise en prise 10 qui provoque son mouvement de rotation et qui engrène avec un organe d'entraînement 12 d'un arbre de commande intermédiaire Il monté de façon à pouvoir tourner dans la tige 6 de la tête. L'arbre de commande intermédiaire 11 est disposé à l'intérieur d'un manchon de commande intermédiaire 13 prévu dans la tige 6 et y est monté au moyen de paliers 14.Pour obtenir une rotation continue de l'outil 8, par exemple un foret visible sur la figure 3, l'élément de mise en prise 10 peut être formé par une couronne dentée et l'organe d'entraînement 12 peut être formé par une roue dentée droite engrenant avec cette couronne dentée.Pour obtenir un mouvement de rotation alternatif de l'outil 8, par exemple un outil prophylactique représenté sur la figure 2, l'élément de mise en prise 10 peut être constitué, de manière non représentée, par une lumière allongée extérieure de l'arbre de commande 7 de la tête et l'organe d'entraînement 12 peut être constitué par une came qui est ménagée sur l'extrémité de l'arbre de commande intermédiaire 11 qui se trouve du côté du boîtier de la tête, extérieurement par rapport d l'axe A et parallèlement à cet axe A, et qui s'engage dans ladite lumière allongée. Suivant la figure 1, la tête 1 de pièce coudée est couplée de façon amovible à un corps 2 de pièce à main. A cet effet, on utilise un écrou-chapeau 2b disposé sur un prolongement coudé 2a du corps 2 de la pièce à main et pouvant être vissé sur-la tige 6. L'extrémité de l'arbre de commande intermédiaire 11 qui est opposée à l'organe d'entraînement 12 est couplée, par l'intermédiaire d'une transmission 18, avec un arbre de commande 17 monté, de façon non représentée, dans le corps 2 de la pièce à main. Au corps 2 de la pièce à main est couplé de manière amovible un dispositif de commande de dentisterie 3 qui est constitué par exemple par un moteur miniature électrique ou un moteur pneumatique, l'arbre de commande 17 du corps 2 de la pièce à main étant couplé, par l'intermédiaire d'un dispositif d'entraînement 20, avec l'arbre 19 du dispositif de commande 3. Le dispositif de commande 3 est muni d'une conduite 4 d'amenée d'énergie. Comme on le voit sur les figures 2 à 7, l'arbre de commande 7 de la tête est constitué par deux parties coaxiales 7a, 7b. L'élément de mise en prise 10 est disposé sur la partie supérieure 7a, sur les figures, de l'arbre de commande de la tête et les moyens de fixation 9 pour l'outil 8 sont disposés sur la partie inférieure 7b, sur les figures, de l'arbre de commande de la tête. Les deux parties 7a, 7b de l'arbre de commande de la tête sont couplées par l'intermédiaire d'une transmission planétaire à billes désignée dans son ensemble par la référence 15. L'arbre de commande 7 de la tête comporte deux paliers.Un des paliers 16 se présente sous la forme d'un support pour la partie 7a de l'arbre de commande de la tête qui comporte l'élément de mise en prise 10. Le second palier est formé par la transmission planétaire à billes 15. Les deux parties 7a, 7b de l'arbre de commande de la tête s'engagent l'une dans l'autre au niveau de leurs extrémités situées du côté de la transmission planétaire à billes 15. La partie 7b de l'arbre de commande de la tête qui comporte les moyens de fixation pour l'outil 8, c'est-à-dire celle qui est menée par la transmission planétaire à billes 15, est appuyée contre le boîtier 5 de la tête par l'intermédiaire d'au moins un élément d'étanchéité et respectivement d'amortissement 21.L'élément d'étanchéité et d'amortissement 21, constitué par un matériau élastique, peut, suivant la figure 2, être constitué par deux bagues élastiques dont le bord extérieur pénètre dans le boîtier 5 de la tête et dont le bord intérieur s'appuie sur la partie menée 7b de l'arbre de commande de la tête de manière que cette dernière soit serrée dans l'intérieur du boîtier 5 de la tête, par l'élasticité de l'élément annulaire d'étanchéité et d'amortissement 21, dans le but de régler les billes 28 de la transmission planétaire à billes 15. Dans les modes de réalisation des figures 2 et 3, le boî- tier 5 de la tête est muni d'un couvercle de fermeture 22 qui comporte une ouverture de passage 23 pour la partie menée 7b de l'arbre de commande de la tête, l'élément d'étanchéité et d'amortissement 21 étant disposé dans ce couvercle de fermeture 22. Le couvercle de fermeture 22 est couplé de façon amovible au boîtier 5 de la tête, par exemple au moyen d'un agencement à vis 31, pour permettre de sortir les parties 7a, 7b de l'arbre de commande de la tête en même temps que la transmission planétaire à billes 15 du boîtier 5 de la tête. Dans le mode de réalisation de la figure 2, pour régler les billes 28 de la transmission planétaire à billes 15, on prévoit encore un élément élastique annulaire 24 qui est couplé avec la partie 7b de l'arbre de commande de la tête menée par l'intermédiaire de la transmission planétaire à billes 15. A cet effet, l'élément élastique-24-s'exerce une pression sur une collerette annulaire 32, faisant saillie radialement, de la partie 7b de l'arbre de commande de la tête. Pour empêcher le frottement, suivant la figure 2, une rondelle annulaire 25 constituée par un matériau qui présente de bonnes propriétés de glissement, est disposée entre l'élément élastique annulaire 24 et la collerette annulaire 32. Comme on le voit sur la figure 3, les éléments élastiques 24 peuvent simultanément servir d'éléments d'amortissement 21. Cependant, en supplément, un élément d'amortissement et d'étanchéi té particulier peut également être disposé entre la partie 7b de l'arbre de commande de la tête et le boîtier 5 de la tête. Ainsi, comme représenté sur la figure 3, entre la bague extérieure 30 de la transmission planétaire à billes 15 qui transmet des forces radiales à la partie 7b de l'arbre de commande de la tête et une paroi intérieure axiale d'un prolongement intérieur 33 en forme de manchon du couvercle de fermeture 22 vissé avec le boi- tier 5 de la tête, peut être disposé un joint annulaire qui sert d'élément particulier d'étanchéité et d'amortissement. Dans les modes de réalisation des figures 2, 4 et 6, l'extrémité -------- de la partie 7b de l'arbre de commande de la tête, menée par la transmission planétaire à billes 15, qui se trouve du côté de cette transmission planétaire à billes se présente sous la forme d'une cage ouverte 26, du type d'une fourche à fond rond, dont les branches 27 s'engagent entre les billes 28 de la transmission planétaire à billes 15. Dans les modes de réalisation des figures 2 et 4, la bague intérieure 29 de la transmission planétaire à billes 15 est couplée rigidement avec la partie menée 7b de l'arbre de commande de la tête, tandis que la bague extérieure 30 est montée rigidement dans le boîtier 5 de la tête.Dans le mode de réalisation de la figure 6, la bague extérieure 30 est couplée rigidement avec la partie menante 7a de l'arbre de commande de la tête, tandis que la bague intérieure 29 est montée rigidement dans le boîtier 5 de la tête. Dans les modes de réalisation des figures 3, 5 et 7, l'extrémité de la partie menante 7a de l'arbre de commande de la tête qui est située du côté de la transmission planétaire à billes 15 se présente sous la forme d'une cage ouverte 26, du type d'une fourche à fond rond, dont les branches 27 s'engagent entre les billes 28 de la transmission planétaire à billes 15. Dans les modes de réalisation des figures 3 et 5, la bague intérieure 29 de la transmission planétaire à billes 15 est couplée rigidement à la partie menée 7b de l'arbre de commande de la tête, tandis que la bague extérieure 30 est montée rigidement dans le boîtier 5 de la tête.Dans le mode de réalisation de la figure 7, la bague extérieure 30 est couplée rigidement à la partie 7b de l'arbre de commande de la tête, tandis que la bague intérieure 29 de la transmission planétaire à billes 15 est montée rigidement dans le boîtier 5 de la tête. Du point de vue de la constitution de la transmission planétaire à billes 15, le mode de réalisation de la figure 2 correspond à la figure 4, tandis que le mode de réalisation de la figure 3 correspond à la figure 5. Dans les modes de réalisation des figures 2, 4 et 7, il s'agit d'une transmission réductrice et dans les modes de réalisation des figures 3, 5 et 6 il s'agit d'une transmission multiplicatrice. Lorsque dans le mode de réalisation de la figure 2 on suppose que le dispositif de commande 3 visible sur la figure 1 communique à l'arbre de commande 17 une vitesse de rotation de 4000 tours/mn, et que la transmission 18 possède un rapport de réduction de 10/1 alors que le rapport de réduction de l'élément de mise en prise 10 et de l'organe d'entraînement 12 est égal à 4/1, la vitesse de rotation de la partie menante 7a de l'arbre de commande de la tête est de 100 tours/mn. Grâce à la transmission planétaire à billes 15, qui par hypothèse possède un rapport de réduction de 4/1, on peut obtenir une vitesse de rotation de 25 tours/mn, qui convient très bien pour des outils prophylactiques, pour la partie menée 7b de l'arbre de commande de la tête et par conséquent pour l'outil 8. D'autre part, dans le mode de réalisation de la figure 3, un choix approprié des rapports de multiplication permet d'obtenir une vitesse de rotation de l'outil de 180 000 tours/mn et plus, ce qui convient pour des forets ou des outils semblables. Dans le mode de réalisation de la figure 2, les moyens de fixation 9 de la partie menée 7b, en forme de manchon, de l'arbre de commande de la tête se présentent sour la forme d'un filetage intérieur qui est#ménagé dans l'intérieur cylindrique creux de cette partie d'arbre et qui coopère avec un filetage extérieur d'une tige 8a d'une vis 8b de fixation de l'outil sur la tête 8c de laquelle est adapté l'outil prophylactique 8 en matériau élastique. Dans le mode de réalisation de la figure 3, les moyens de fixation 9 sont constitués par une pince de serrage de forme cylindrique creuse introduite dans l'espace intérieur creux cylindrique de la partie menée 7b, en forme de manchon, de l'arbre de commande de la tête, et dont les languettes de serrage 8e élasti ques, incurvées vers l'intérieur et séparées les unes des autres par des fentes longitudinales 8d, s'appuient avec serrage contre l'arbre 8a de l'outil 8 se présentant sous la forme d'un foret. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Tête de pièce coudée, notamment pour des pièces à main de dentisterie, tête qui comporte un boîtier qui comprend une tige coudée et dans lequel est monté, de façon à pouvoir tourner, un arbre de commande de la tête qui est muni de moyens de fixation pour un outil, qui fait saillie hors du boîtier, et d'un élément de mise en prise, provoquant le mouvement de rotation, qui engrène avec un organe d'entraînement d'un arbre de commande intermédiaire monté dans la tige de façon à pouvoir tourner, caractérisée en ce que l'arbre de commande (7) de la tête comprend deux parties coaxiales (7a, 7b) et que l'élément de mise en prise (10) est disposé sur une partie (7a) de l'arbre de commande de la tête tandis que les moyens de fixation (9) pour l'outil(8) sont disposés sur l'autre partie (7b) de l'arbre de commande de la tête, les deux parties(7a et 7b) de l'arbre de commande de la tête étant en prise par l'intermédiaire d'au moins une transmission planétaire à billes (15). 2;- Tête de pièce coudée suivant la revendication 1, comportant deux paliers, disposés dans le boîtier de la tête, pour l'arbre de commande de la tête, caractérisée en ce que l'un des paliers (16)se présente sous la forme d'un support pour la partie (7a) de l'arbre de commande de la tête qui comporte l'élément de mise en prise (10), tandis que le second palier est constitué par la transmission planétaire à billes (15) , les deux parties (7a, 7b) de l'arbre de commande de la tête pénétrant l'une dans l'au- tre au niveau de leurs extrémités situées du coté de la transmission planétaire à billes (15). 3.- Tête de pièce coudée suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la partie (7b) de l'arbre de commande de la tête qui est menée par la transmission planétaire à billes (15) est appuyée contre le boîtier (5) de la tête par l'intermédiare d'au moins un élément d'étanchéité et respectivement d'amortissement (21). 4.- Tête de pièce coudée suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qugie boîtier (5) de la tête est muni d'un couvercle de fermeture (22) qui comporte une ouverture de passage (23) pour la partie (7b) de l'arbre de commande de la tête qui est menée par la transmission planétaire à billes (15) 5.- Tête de pièce coudée suivant les revendications 3 et 4, caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité et d'amortissement (21) est disposé dans le couvercle de fermeture (22). 6.- Tête de pièce coudée selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce que le couvercle de fermeture (22) est couplé de façon amovible au boîtier (5) de la tête dans le but de pouvoir sortir les parties (7a, 7b) de l'arbre de commande de la tête en même temps que la transmission planétaire à billes (15). 7.- Tête de pièce coudée suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que,pour régler la transmission planétaire à billes (15), des éléments élastiques (24) sont disposés dans le boîtier (5) de la tête. 8.- Tête de pièce coudée suivant la revendication 7, caractérisée en ce que les éléments élastiques (24) sont couplés avec la partie (7b) de l'arbre de commande de la tête qui est menée par la transmission planétaire à billes (15). 9.- Tête de pièce coudée suivant l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisée en ce que les éléments élastiques (24) constituent l'élément d'étanchéité et d'amortissement (21) 10.- Tête de pièce coudée suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'extrémité de la partie (7b) de l'arbre de commande de la tête menée par la transmission planétaire à billes (15)qui est tournée vers ladite transmission planétaire à billes se présente sous la forme d'une cage ouverte (26) , du type d'une fourche à fond rond, dont les branches (27) s'engagent entre les billes (28) de la transmission planétaire à billes (15), la bague intérieure (29) ou la bague extérieure (30) de la transmission planétaire à billes (15) étant couplée rigidement à la partie menante (7a) de l'arbre de commande de la tête et l'autre bague respective (30 ou 29) de la transmission planétaire à billes (15) étant montée rigidement dans le boîtier (5) de la tête. 11.- Tête de pièce coudée suivant l'une quelconquehes revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'extrémité de la partie menante (7a) de l'arbre de commande de la tête qui est tournée vers la transmission planétaire à billes (15) se présente sous la forme d'une cage ouverte (26), du type d'une fourche à fond rond, dont les branches (27) s'engagent entre les billes (28) de la transmission planétaire à billes (15), la bague intérieure (29) ou la bague extérieure (30) de la transmission planétaire à billes (15) étant couplée rigidement à la partie (7b) de l'arbre de commande de la tête menée par la transmission planétaire à billes, et l'autre bague respective (30 ou 29) de la transmission planétaire à billes (15) étant montée rigidement dans le boîtier (5) de la tête.