Überblick, Stand der Technik : Moderne zahnmedizinische Behandlungsinstrumente ("Bohrer","Feilen") unterliegen in ihrem Einsatz einer hohen mechanischen Belastung. Obwohl häufig aus hochfesten Mate- rialien (z. B. Titan) hergestellt, werden diese Instrumente oft über ihre Elastizitäts-und Festigkeitsgrenzen hinaus beansprucht, was zu hoher Abnutzung bis hin zum Instrumenten- bruch führt.

Bekannt ist es beispielsweise beim"ENDOSTEPPER"der Firma S. E. T. GmbH, Olching/D, diese Überbelastungen/Überlastung durch elektronische Einrichtungen zu verhindern. Dabei wird das auf den rotierenden Bohrer wirkende mechanische Drehmoment auf ein (für den jeweiligen Instrumenten-Typ spezifisch ermitteltes) erlaubtes Maximum überwacht und be- grenzt. Da der (rotatorische) Antrieb dieser Instrumente meist durch Elektromotoren (kommu- tierte DC-Motoren, Schritt-Motoren etc. ) erfolgt, geht es letztlich immer um eine Begrenzung der elektrischen Versorgungs-Parameter (Strom, Spannung, Leistung, Steuerfrequenz, Dreh- zahl etc. ) des elektrischen Antriebes.

Mit diesen Begrenzungs-Mechanismen wird der Zahnarzt mit Erfolg von der Aufgabe befreit, kritische Arbeitspunkte ("Bruch") seiner Instrumente empirisch/intuitiv zu vermeiden, da die Intelligenz der Ansteuerung diese"kritische Grenze"erkennt und vor deren Erreichen recht- zeitig"abregelt". Dieses Prinzip hat sich bewährt, die Zahl der Instrumentenbrüche kann so deutlich reduziert werden. Das hat ökonomische Vorteile für den Zahnarzt (der Instrumenten- einsatz stellt einen nennenswerten Kostenfaktor dar) und seinen Patienten bleiben"abgebro- chene Bohrer im Zahn"weitgehend erspart.

Erfindungsgegenstand, Beschreibung der Erfindung : Das oben beschriebene Prinzip der Strombegrenzung des Antriebsmotors ist mit folgendem Nachteil behaftet : Es wird-unabhängig vom tatsächlich auftretenden Drehmoment am Bohrer-eine jeweils für den Instrumententyp spezifisch vorgegebene Motor-Kennlinie durchfahren, die bei"homoge- ner"Bohrer-Umgebung experimentell ermittelt wurde. In der Realität sind die auftretenden Drehmomente im Wurzelkanal aber stark von der Geometrie des Zahnhalses und der Konsi- stenz des Zahnmaterials abhängig, so dass eine deutliche Abweichung und Streuung der tat- sächlich auftretenden Drehmomente von den experimentell ermittelten Parametern erfolgt.

Außerdem wächst das Widerstandsmoment des eindringenden Bohrers in nichtlinearer Weise mit der Eindringtiefe in den Zahn.

Des weiteren geht einem drohenden Instrumentenbruch eine starke Torsion des Bohrers voran, die auch bereits vor Erreichen des maximal tolerierten Antriebs-Drehmoments ein- treten kann. Damit kann der Instrumentenbruch auch"unterhalb"des kritischen Antriebs- Drehmoments erfolgen.

Erfindungsgemäß verbessert die folgende Einrichtung die Resistenz gegen Instrumenten- bruch : Eine schlupftolerante Einrichtung (STE), die zwischen Motor-Antriebsachse und Bohrer- schaft gesetzt wird, nimmt bei Annäherung an das kritische Antriebs-Drehmoment die ent- stehende Torsion in sich auf und schützt damit den Bohrer vor dieser Torsion und der Bruch- gefahr.

Grundsätzlich sind hier mehrere Varianten möglich : (1) die STE ist Teil des Bohrers selbst (2) die STE wird zusätzlich zwischen Motor und Bohrer eingebracht (nachrüstbar) (3) die STE ist Teil des Antriebs-Motors Bei der Auslegung der STE ist folgendes zu beachten :

(a) die"Schlupf-Kennlinie"ist spezifisch für das verwendete Instrument zu wählen (unterschiedliche kritische Drehmomente) (b) die"Schlupf-Kennlinie"sollte im Bereich des kritischen Drehmoments (KDM) einen sehr"steilen"Verlauf haben, d. h. unterhalb des KDMs sollte der auftretende Schlupf möglichst = 0 sein, bei Erreichen des KDMs sollte er möglichst 9 x gehen.

(c) es können STEs mit fester Kennlinie (für ein spezifisches Instrument) oder STEs mit variabel einstellbarer Kennlinie (für viele Instrumente einsetzbar) zur Anwendung kommen Für die technische Ausführungsform der STE kommen verschiedene bekannte Anordnungen in Betracht : rein mechanische Systeme ("Rutsch-Kupplungen") mit progressiver Charakteristik permanent-magnetische Kupplungen elektromagnetische Kupplungen Piezo-Kupplungen Insbesondere die beiden letztgenannten Typen (elektromagnetisch/Piezo) sind gut als variable STEs einsetzbar, eine übergeordnete Elektronik übernimmt dabei die Wahl der Schlupf-Para- meter, abhängig vom jeweils ausgewählten Instrumententyp.

Einsatzvorteile der Erfindung : Das gezeigte Verfahren kann sowohl in Verbindung mit intelligenten Instrumentenantrieben ("ENDOSTEPPER", etc.) eingesetzt werden, zeigt aber auch bei normalem ("nicht intelligen- tem") Antrieb die erwünschte Wirkung, vor Instrumentenbruch zu schützen. Der Einsatz der Erfindung ist nicht allein auf elektrische Antriebe beschränkt, auch in Verbin- dung mit z. B. pneumatischen Antrieben ("Turbinen", etc. ) wird der entsprechende Schutz- effekt erreicht.