НАКОНЕЧНИК СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ ТУРБИННЫЙ С ВИНТОВОЙ ЦАНГОЙ

Предлагаемое изобретение относится к медицинской технике, а именно к стоматологическим наконечникам и может быть использовано для крепления сменных режущих инструментов при выполнении стоматологических операций.
В России выпускают два типа стоматологических турбинных наконечников: со стандартной головкой мощностью 8-9 Вт и с большой головкой мощностью 12-13 Вт. Турбинные наконечники со стандартной головкой и фрикционным патроном для крепления режущих инструментов выпускают различные заводы, например, модель НТС-300-05 завод «Микрон» г. Казань, завод «Металлист» г. Серпухов, модель НСТф-300 Казанский МИЗ. Турбинные наконечники с большой головкой и фрикционным патроном для крепления режущих инструментов также выпускают различные заводы, например, модель НСТБ-250 завод «Микрон» г. Казань, завод «Металлист» г. Серпухов, модель НСТБф-300 предприятие «Микротех» г. Казань.
Одним из существенных недостатков вышеперечисленных моделей турбинных наконечников является малая надежность фрикционных фиксаторов для закрепления режущих инструментов, особенно заметно это проявляется в наконечниках с большой головкой, имеющих повышенную до 12-13 Вт мощность. В качестве фиксирующих элементов в отечественных наконечниках используются вкладыши, установленные в пазах валика и закрытые сверху турбинным колесом. (Св. на ПМ №12522, А 61 С 1/14, опубликовано 20.-1.2000, Бюл. №2; Св. на ПМ №14828, А 61 С 1/14, опубликовано 10.09.2000, Бюл. №25). Фиксация хвостовиков режущих инструментов осуществляется за счет упругой деформации вкладышей, причем усилие вставления режущих инструментов равно усилию извлечения, т.е. рабочему усилию. Как следствие, это приводит к двум нежелательным факторам: во-первых, к быстрому абразивному износу вкладышей при вставлении и извлечении инструментов и во-вторых, к невозможности
дальнейшего увеличения рабочего усилия, так как последнее может привести к поломке режущего инструмента в момент его закрепления.
Перед нами была поставлена задача - создать стоматологический турбинный наконечник с более высокой мощностью не менее 18 Вт, предназначенный для использования в ортопедической стоматологии и для зуботехники. Для таких наконечников использование существующих конструкций фиксаторов нецелесообразно, вследствие их малой надежности и недостаточного усилия фиксации режущих инструментов.
Наиболее близкой отечественной конструкцией к предлагаемому техническому решению является «Наконечник стоматологический турбинный фрикционный» (Св. на ПМ №14828, А 61 С 1/14, опубликовано 10.09.2000, Бюл. №25). Наконечник содержит корпус с узлом соединения со шлангом бормашины и головку с крышкой, пружинные вкладыши, установленные в головке на валике, имеющем цилиндрическую внутреннюю полость, турбинку, расположенную на валике в шарикоподшипниках с демпфирующими кольцами. В валике выполнено не менее двух радиусных сквозных пазов, расположенных вдоль оси валика, а вкладыши выполнены изогнутыми по радиусу, соответствующему радиусу сквозных пазов на валике.
Использование для фиксации режущих инструментов изогнутых по радиусу упругих вкладышей улучшает эксплуатационные характеристики для наконечников мощностью до 12-13 Вт, однако для наконечников с мощностью до 18 Вт и выше они не могут быть использованы в силу наличия существенных недостатков, приведенных выше.
Существуют импортные стоматологические турбинные наконечники (например, модель PAS-Т фирма NSK, Япония) с винтовой цангой, состоящей из полого валика с внутренней резьбой и упором под рабочую часть цанги, на конце наружной поверхности валика имеется шестигранная фрезеровка под ключ. Винтовая цанга снабжена с внутренней стороны отверстием под режущий инструмент и квадратным отверстием под ключ, с наружной стороны резьбой и конусом, разрезанном на лепестки. Цанга взаимодействует с резьбовой частью валика и упором, который под
действием резьбовой затяжки сжимает лепестки цанги и удерживает режущий инструмент в наконечнике. Усилие удержания зависит от усилия затяжки резьбового соединения, при освобождении цанги от затяжки резьбового соединения режущий инструмент легко вытаскивается из наконечника. Данная конструкция лишена недостатков, приведенных ранее, так как режущий инструмент легко вставляется и извлекается из наконечника при разжатой цанге и надежно удерживается при зажатой цанге. Однако и этот вариант обладает недостатками, в частности:
- для поджатия цанги используется комбинированный ключ в виде скобы, которая фиксирует шестигранную нарезку валика относительно корпуса головки и одновременно с противоположной стороны головки вводиться четырехгранник, поджимающий цангу. Ключ весьма неудобен в работе и требует от врача определенных навыков в работе, необходимых для закрепления и освобождения режущих инструментов;
- фиксация цанги через упор валика и затяжка резьбой приводит к
нежелательным перекосам цанги, нарушению соосности вращения и, как следствие к повышенному уровню шума и вибраций при высоких частотах вращения.
Следовательно, все отечественные и импортные турбинные наконечники, в том числе выбранный в качестве прототипа наконечник в своем составе содержат фиксаторы режущих инструментов, имеющие существенные недостатки и не могут быть использованы в качестве элементов конструкции, обеспечивающей надежное закрепление режущих инструментов для наконечников с мощностью выше 18 Вт.
Решаемой технической задачей предлагаемого технического решения является создание стоматологического турбинного наконечника мощностью более 18 Вт, содержащего надежный и долговечный фиксатор инструментов в виде винтовой цанги.
Решаемая техническая задача в наконечнике стоматологическом турбинном с винтовой цангой, содержащем корпус, с расположенными внутри трубками для подвода воздуха и воды, головку с резьбовой крышкой, ключ для крепления бора, турбинку, состоящую из полого валика с
коническим упором внутри, битовой цанги, турбинного колеса и подшипников с резиновыми кольцами достигается тем, что головка выполнена шаровидной формы с резьбовой крышкой, имеющей по центру фигурный паз под фиксатор ключа, соответствующий торцевым пазам полого валика, винтовая цанга выполнена из двух подвижных частей:
- цанги, имеющей цилиндрическое внутреннее отверстие, разрезанную на лепестки коническую часть, разрезанный на лепестки хвостовик цилиндрической формы с заходной фаской и радиусной канавкой;
- резьбовой втулки с внутренним отверстием квадратного сечения под ключ, переходящим во внутреннюю радиусную расточку с буртиком, входящем в подвижное зацепление с радиусной канавкой цанги. Предложенное техническое решение удовлетворяет критерию «изобретательского уровня», так как из опубликованных источников информации авторами не обнаружено техническое решение, имеющее такие же отличительные признаки, позволяющие решать данную. техническую задачу - создание наконечника стоматологического турбинного мощностью более 18 Вт, содержащего надежный и долговечный фиксатор режущих инструментов в виде винтовой цанги.
На фигуре 1 изображен общий вид наконечника стоматологического турбинного с винтовой цангой.
На фигуре 2 изображен вид турбинного наконечника со стороны резьбовой крышки (вид по стрелке А)
На фигуре 3 изображен разрез головки наконечника (сечение Б-Б).
На фигуре 4 изображен общий вид ключа для крепления режущих инструментов.
На фигуре 5 изображен вид ключа со стороны фиксатора и стержня квадратного сечения (вид по стрелке В).
Наконечник стоматологический турбинный с винтовой цангой (фигуры 1-3) содержит корпус 1 с расположенным внутри трубками для подвода воздуха 2 и воды 3, головку 4 с резьбовой крышкой 5. Головка 4 выполнена шаровидной формы как одно целое со втулкой б, на которой крепиться корпус 1. Это позволило исключить паяный шов между
головкой 5 и втулкой 6, как это имеет место во всех серийно-выпускаемых изделиях, повысить надежность и эстетические показатели изделия. Резьбовая крышка 5 фиксирует в основном направлении турбинку 7, установленную в головке 4, и содержит по центру фигурный паз 8 под фиксатор ключа.
Турбинка 7 содержит полый валик 9, на котором снаружи неподвижно закреплены турбинное колесо 10 и два шарикоподшипника 11, внутри подвижно установлены цанга 12 и резьбовая втулка 13. На внутренней поверхности полого валика 9 с левой стороны выполнен конический упор 14, в который упирается коническая рабочая часть цанги, разрезанная на лепестки 15. На внутренней поверхности полого валика с правой стороны выполнена резьба, в которую заворачивается резьбовая втулка 13. На торцевой поверхности полого валика 9 выполнены два паза 16 под фиксатор ключа. Резьбовая втулка 13 выполнена с внутренним отверстием квадратного сечения 17 под ключ, переходящим во внутреннюю радиусную расточку 18 с буртиком 19. Цанга 20 с правой стороны. содержит разрезанный на лепестки 21 хвостовик цилиндрической формы с заходной фаской 22 и радиусной канавкой 23. Буртик 19 под осевым усилением сжимает лепестки 21 и входит в радиусную канавку 23, лепестки возвращаются в исходное состояние и образуется подвижное сочленение буртик - канавка, для лучшего захода буртика 21 на лепестках хвостовика выполнена фаска 22. Подобное сочление создает новые качества в работе винтовой цанги, поскольку винтовая и рабочая часть цанги отделены друг от друга, перекосы резьбовой втулки не передаются на цангу, а буртик 21 передвигает цангу 20 в осевом направлении влево или вправо при заворачивании или отворачивании резьбовой втулки 13. Следовательно, данная конструкция обеспечивает соосность вращения режущего инструмента, цанги 20 и валика 9, точность вращения зависит лишь от точности изготовления вышеперечисленных деталей.
Для крепления и снятия режущих инструментов используется специальный ключ (фигура 4, 5). Ключ содержит ручку 24, подвижно
закрепленный на ручке при помощи винта 25 фиксатор 26 и неподвижно закрепленный на ручке стержень квадратного сечения 27. Фиксатор 26 выполнен в виде полой втулки и имеет два диаметрально расположенных лепестка 28, толщина которых меньше ширины фигурного паза 8 на резьбовой крышке 5 и торцевых пазов 16 на валике 9. Стержень квадратного сечения 27 выступает за лепестки 28 фиксатора 26 на величину более, чем глубина торцевых пазов 16 на валике 9.
Наконечник стоматологический турбинный с винтовой цангой работает следующим образом. Наконечник подсоединяется к шлангу бормашины и при нажатии на педаль бормашины сжатый воздух поступает по трубке 2 на турбинное колесо 10, в результате воздействия струи воздуха на турбинное колесо 10 турбинка 7 начинает вращаться в подшипниках 11. Для уменьшения шума и вибрации подшипники 11 установлены в демпферные резиновые кольца 29. Создаваемый турбинкой 7 крутящий момент передается режущим инструментам (на рисунках не показаны), которые закрепляются при помощи ключа в цанге 20. Для крепления режущих инструментов необходимо при открытой цанге вставить режущий инструмент в отверстие цанги до упора в резьбовую втулку 13. Затем взять ключ за ручку и ввести лепестки 28. фиксатора 26 до упора в торец в валика 9, одновременно с этим стержень квадратного сечения 27 войдет в зацепление с отверстием квадратного сечения 17 резьбовой втулки 13. При повороте ручки ключа по часовой стрелке и надавливании на ручку в осевом направлении лепестки28 автоматически войдут в зацеплении с торцевыми пазами 16, тем самым через лепестки 28 и фигурный паз 8 в крышке 5 валик 9 будет застопорен относительно головки 4. При дальнейшем повороте ручки ключа 24 стержень квадратного сечения будет заворачивать резьбовую втулку 13 и следовательно поджимать лепестки 15 цанги. Режущий инструмент окажется зажатым в цанге, усилие зажатия режущего инструмента зависит от усилия поджатия резьбовой втулки 13 и оказывается вполне достаточным для передачи мощности 18 Вт и более. Для снятия инструмента операции с ключом необходимо повторить, но ручку ключа
поворачивать против часовой стрелки, причем при освобождении цанги от поджатия режущий инструмент легко вытаскивается из цанги.
Заявляемое техническое решение реализовано в турбинном наконечнике НСТБФ - 300, в настоящее время ведется технологическая подготовка производства для его серийного изготовления на Казанском медико-инструментальном заводе. Заявляемое техническое решение является оригинальным, создает положительный эффект и отвечает требованиям критерия «Изобретательский уровень».