СТОМАТОЛОГИЧЕСКАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ МИКРОМОТОРНЫХ НАКОНЕЧНИКОВ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ ФИКСАЦИЕЙ БОРА (ВАРИАНТЫ)

Предлагаемая группа полезных моделей относится к медицинской технике, а именно к зубоврачебным машинам для сверления или фрезерования и может быть использована в стоматологии или ортодонтии, а также в других областях медицины, где требуется небольшие по размерам устройства, способные обеспечить работу режущего инструмента в специфических условиях.
Из уровня техники известны микромоторы, описанные, например, в общедоступных технических описаниях и рекламных материалах фирм Siemens, Sirona, Kawo. Микромоторы нашли достаточно широкое применение в зубоврачебной технике, как компактное устройство, обеспечивающее приводное воздействие для вращательного движения стоматологического инструмента, например, бора.
В настоящее время у стоматологических инструментов с микромоторами в головке существуют два вида конструкций фиксации бора: кнопочный фиксатор и защелка (задвижка). Кнопочная фиксация бора и фиксация типа «защелка» (задвижка) существует неизменно несколько десятков лет. Кнопочный фиксатор применяют почти все страны мира. Устройство кнопки у всех одинаковое. Кнопка состоит: из корпуса, пружины (внутри) и кнопки, на конце которой выполнен конус, упирающийся в обратный конус, выполненный на зубчатом валу. В обратном конусе (подпружиненном) имеется выступ, который при нажатии кнопки входит в кольцевую канавку бора, тем самым фиксируя бор от выпадения в работе. При повторном нажатии на кнопку конус, также упираясь в подпружиненный обратный конус с выступом, освобождает бор от фиксации и бор свободно извлекается из головки. Подпружиненная система фиксации бора на зубчатом валу наконечников у всех разная, поэтому описывать их нет смысла. Скажем только то, что кнопочный фиксатор очень сложен в изготовлении и дорогой, по сравнению с фиксатором защелкой (задвижкой). У Австрийских производителей наконечник с фиксатором защелка стоит 5000 рублей, с кнопочным фиксатором 15000 рублей. Конструкция фиксатора типа «защелка» очень простая. На ручке наконечника на оси смонтирована задвижка, которая своим пазом входит в кольцевую выточку на
боре, выступающем над поверхностью головки. При движении задвижки влево -вправо от осевой наконечника происходит фиксация бора.
У действующих современных головок отечественного и зарубежного производства конструктивно выполнены необходимые зазоры для движения кнопки или задвижки, через которые неизбежно во внутрь головки на подшипники и шестеренки проникает рабочая пыль, приводя их в непригодность.
Известна, например, «Поворотная головка для углового наконечника», (А.С. СССР №1146030, МПК А61C 1/12, опубликовано 23.03.85). Головка содержит полый стержень с двумя симметрично расположенными вырезами с углом между ними 30-90° и фиксирующий элемент, выполненный в виде разрезной шайбы с выступами, соответствующими вырезам полого стержня. Зажатие и освобождение режущего инструмента в данной конструкции производится нажатием кнопки на фиксирующий элемент, выступы которого под действием осевого усилия раздвигаются, в результате чего режущий инструмент заходит или выходит из полого стержня. Данная конструкция не реализовала в промышленный образец в виду затруднений, связанных с удержанием режущих инструментов в осевом направлении.
Известен также стоматологический наконечник с кнопочным фиксатором (Патент РФ №2056807, МПК А61С 1/12, опубликован 27.03.1996), в котором узел крепления режущего инструмента содержит установленный в подшипниках внутри корпуса наконечника полый вал, один конец которого открыт со стороны корпуса наконечника для приема хвостовика инструмента, а второй конец размещен в корпусе со стороны кнопки. На втором конце полого вала жестко закреплена втулка с несколькими упругими лепестками, обращенными в сторону кнопки. Кроме того устройство содержит конический наконечник, установленный подвижно с возможностью перемещения под действием подпружиненной кнопки вдоль продольной оси вала и вхождения внутрь втулки со стороны лепестков с целью расширения диаметра втулки, позволяющего вставлять, фиксировать и извлекать хвостовик инструмента.
Недостатком известного наконечника является сложность его изготовления, обусловленная высокими требованиями к точности выполнения сопрягаемых поверхностей конуса наконечника и отверстия втулки. В случае нарушения соосности сопрягаемых поверхностей не обеспечивается равномерный разжим всех лепестков втулки, что приводит к невозможности надежной установки и извлечения инструмента.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой группе полезных моделей является наконечник микромоторный угловой, содержащий корпус, головку, закрепленную на нем, механизм крепления инструмента, расположенный в головке, инструмент, привод, выполненный в виде валов, корончатых колес, закрепленных на их концах, и цилиндрического модульного колеса, при этом механизм крепления инструмента выполнен в виде капроновой втулки, установленной в приводе (Патент РФ №2122373, МПК A61C 1/12, опубликован 27.11.1998).
Наконечник должен выдерживать не менее 2000 циклов наработки по вставлению - извлечению режущего инструмента, не превышая пределы усилия вставления - извлечения от 4 до 2 кг. Данные требования известный наконечник не выдерживает из-за материала механизма крепления инструмента.
Задача, положенная в основу настоящей группы полезных моделей, заключается в создании стоматологической головки с надежной фиксацией хвостовика рабочего инструмента и упрощенной технологией ее изготовления.
Задача, положенная в основу настоящей группы полезных моделей, решается тем, что в стоматологической головке для микромоторных наконечников с автоматической фиксацией бора, по первому варианту выполнения, содержащей корпус с крышками, привод, выполненный в виде вала с корончатыми шестернями, закрепленными на его концах, и цилиндрической модульной шестерни размещенной с шарикоподшипниками на полом валике, и механизм крепления бора, корпус выполнен составным из ручки и держателя бора, вал с корончатыми шестернями установлен в меднографитовых направляющих втулках, закрепленных в ручке головки, а механизм крепления бора выполнен в виде фиксирующего шарика, расположенного в радиальном конусном гнезде полого валика и радиальном отверстии концевого кольца, и подпружиненного кольцевой запорной пружиной, установленной в радиальном пазу последнего, при этом на внутренней поверхности полого валика, диаметрально конусному гнезду, закреплена фиксирующая шпонка.
Поставленная техническая задача решается также тем, что в стоматологической головке для микромоторных наконечников с автоматической фиксацией бора, по второму варианту выполнения, содержащей корпус с крышками, привод, выполненный в виде вала с корончатыми шестернями, закрепленными на его концах, и цилиндрической модульной шестерни, размещенной с шарикоподшипниками на полом валике, и механизм крепления
бора, корпус выполнен составным из ручки и держателя бора, вал с корончатыми шестернями и запрессованными на нем шарикоподшипниками установлен в ручке, на свободном наружном конце которой установлена кольцевая запорная пружина, а механизм крепления бора выполнен в виде фиксирующего шарика, расположенного в радиальном конусном гнезде полого валика и радиальном отверстии концевого кольца, и подпружиненного кольцевой запорной пружиной, установленной в радиальном пазу последнего, при этом на внутренней поверхности полого валика диаметрально конусному гнезду закреплена фиксирующая шпонка.
Поставленная техническая задача решается также и тем, что в стоматологической головке для микромоторных наконечников с автоматической фиксацией бора, по третьему варианту выполнения, содержащей корпус с крышками, привод, выполненный в виде вала с корончатыми шестернями, закрепленными на его концах, и цилиндрической модульной шестерни, размещенной с шарикоподшипниками на полом валике, и механизм крепления бора, корпус выполнен составным из ручки и держателя бора, вал с корончатыми шестернями установлен в меднографитовых направляющих втулках, закрепленных в ручке головки, а механизм крепления бора выполнен в виде фиксирующего пружинящего сегмента, расположенного на конце полого валика, при этом на внутренней поверхности последнего, диаметрально сегменту, закреплена фиксирующая шпонка.
Дополнительные существенные отличия предложенной группы полезных моделей по трем вариантам исполнения состоят в том, что соединение ручки и держателя бора выполнено резьбовым или в виде запрессовки.
Кроме того, детали головки выполнены из титана.
Предлагаемое техническое решение стоматологической головки для микромоторных наконечников с автоматической фиксацией бора в трех вариантах выполнения обеспечивает очень удобную и легкую смену инструмента и надежную его фиксацию. Кроме того, его конструкция имеет минимум кинематических связей, что подтверждает его простоту, надежность работы и долговечность.
Предпочтительные варианты исполнения группы полезных моделей описываются далее на основе представленных чертежей, где:
на фиг.1 изображен общий вид стоматологической головки для микромоторных наконечников с автоматической фиксацией бора, по первому варианту выполнения, продольный разрез;
на фиг.2 изображен общий вид стоматологической головки для микромоторных наконечников с автоматической фиксацией бора, по второму варианту выполнения, продольный разрез;
на фиг.3 изображен общий вид стоматологической головки для микромоторных наконечников с автоматической фиксацией бора, по третьему варианту выполнения, продольный разрез;
на фиг.4 изображена концевая часть полого валика 5 на фиг.3.
Стоматологическая головка для микромоторных наконечников с автоматической фиксацией бора по первому варианту выполнения (фиг.1) содержит держатель 1, с закрепленным в нем бором, и ручку 2, соединенные между собой путем запрессовки (глухая посадка), нижнюю крышку 3 и верхнюю крышку 4. В держателе 1 установлен полый валик 5 с размещенными не нем шарикоподшипниками 6, цилиндрической модульной шестерней 7 (предпочтительно совместное выполнение валика 5 и шестерни 7 как одна деталь) и концевым кольцом 8, в радиальном отверстии которого расположен фиксирующий шарик 9, подпружиненный кольцевой запорной пружиной 10, установленной в радиальном пазу концевого кольца 8. На внутренней поверхности полого валика 5, диаметрально конусному гнезду, радиально выполненному в последнем, закреплена фиксирующая шпонка 11. При этом радиальное отверстие под фиксирующий шарик 9 на концевом кольце 8 строго совпадает с конусным гнездом полого валика 5.
В ручке 2 закреплена втулка 12, в которой установлен приводной вал 13, размещенный в меднографитовых направляющих втулках 14. На концах приводного вала 13 запрессованы корончатые шестерни 15 и 16. Втулка 12 крепится в ручке 2 крепежными винтами 17 и снабжена отверстиями 18 для смазки.
Стоматологическую головку для микромоторных наконечников с автоматической фиксацией бора по второму варианту выполнения (фиг.2) изготавливают аналогично конструктивному выполнению стоматологической головки по первому варианту. Существенным отличием второго варианта является изменения в конструкции ручки 2 и другой вариант размещения приводного вала 13. В ручке 2, имеющей цилиндроконическую форму, закреплена
втулка 12, в которой установлен приводной вал 13 с запрессованными на нем корончатыми шестернями 15, 16 и шарикоподшипниками 19. На свободном наружном конце ручки 2 установлена кольцевая запорная пружина 20.
Стоматологическую головку для микромоторных наконечников с автоматической фиксацией бора по третьему варианту выполнения (фиг.3) изготавливают аналогично конструктивному выполнению стоматологической головки по первому варианту. Существенным отличием третьего варианта является форма механизма крепления бора, который выполнен в виде фиксирующего пружинящего сегмента 21, расположенного на конце полого валика 5, при этом на внутренней поверхности последнего диаметрально сегменту 21 закреплена фиксирующая шпонка 11.
Стоматологическая головка для микромоторных наконечников с автоматической фиксацией бора работает следующим образом.
Хвостовик режущего инструмента (бора) вводят в полый валик 5, затем поворачивают до тех пор, пока лыска на хвостовике бора не совместится с фиксирующей шпонкой 11 и подпружиненный фиксирующий шарик 9, размещенный в радиальном конусном гнезде концевого кольца 8, не совместится с радиальным пазом, выполненным на хвостовике бора, автоматически фиксируя последний от выпадения. Освобождение бора осуществляют его выдвижением из держателя с оптимальным усилием. Бор, перемещаясь из держателя, краями радиального паза хвостовика, выталкивает подпружиненный фиксирующий шарик 9, освобождаясь от фиксации.
Вращение от микромотора передается на корончатую шестерню 16 приводного вала 13 и через корончатую шестерню 15, зубья которой находятся в зацеплении с зубьями цилиндрической модульной шестерни 7, передается на полый валик 5 и установленному в нем бору.
Стоматологическая головка для микромоторных наконечников с автоматической фиксацией бора по третьему варианту выполнения (фиг.3) работает аналогично стоматологической головки по первому варианту. Существенным отличием третьего варианта является форма фиксации бора - фиксирующим пружинящим сегментом 21, который своим выступом, выполненным с двумя фасками под углом фиксирует и освобождает бор.
Заявляемое техническое решение реализовано в новой стоматологической головке ВК-1 для микромоторных наконечников зарубежного и отечественного производства, испытано в работе с наконечником германского
производства и одобрено ведущими стоматологами г.Самары. В настоящее время по данному техническому решению разработаны эскизные чертежи и изготовлены опытные образцы, подтверждающие высокое качество работы данного устройства и целесообразность его практического применения.