Dr. Axel Kirsch, Talstraße 23, 70794 Filderstadt

Bohrer zur Herstellung von Bohrungen im Knochengewebe mit einem Halteteil und einem Bohraufsatz

Die Erfindung betrifft einen Bohrer zur Herstellung einer Bohrung in einem Knochengewebe, mit einem als Halteteil ausgebildeten ersten Teil und einem als Bohraufsatz ausgebildeten zweiten Teil, welcher mit dem Halteteil über eine Kupplungseinrichtung lösbar verbunden werden kann, wobei die Kupplungseinrichtung einen im wesentlichen zur Bohrerachse rotationssymmetrischen Schaft an einem der beiden Teile und eine im wesentlichen zur Bohrerachse rotationssymmetrische Hülse mit einer zu dem Schaft komplementären Zentralbohrung an dem anderen der beiden Teile, in welche der Schaft einführbar ist, und weiterhin eine Sicherungseinrichtung zum Verhindern einer Relativbewegung in Rotations- und Axialrichtung zwischen dem Halteteil und dem Bohraufsatz aufweist, derart, daß im eingekuppelten Zustand der Schaft in die Zentralbohrung eingreift und der Bohraufsatz an dem Halteteil gesichert ist; und wobei zumindest ein Rastelement an einem der beiden Teile und eine

zugehörige Aussparung an dem anderen der beiden Teile zum formschlüssigen Verbinden und Sichern des Halteteiles und des Bohraufsatzes gegen eine Relativbewegung in Längsrichtung vorgesehen sind.

Bei einem Bohrer dieser Art, wie er aus der DE 198 03 998 C2 bekannt ist, erfolgt die lösbare Verbindung der beiden Bohrerteile, d.h. des Halteteiles und des Bohraufsatzes, im wesentlichen durch als Federzungen ausgebildete Rastelemente, die mit Aussparungen in dem jeweiligen anderen Teil in Eingriff bringbar sind. Bei dem bekannten Bohrer muß darauf geachtet werden, daß vor Beginn des Bohrvorganges der Bohraufsatz mit dem Halteteil durch entsprechende manuelle Verriegelung zuverlässig verbunden ist, da nur dann eine Festlegung des Bohraufsatzes, relativ zum Halteteil, sowohl in Axial- als auch in Drehrichtung gewährleistet ist. Ferner kann der Bohraufsatz des gattungsgemäßen Bohrers durchaus mehrfach verwendet werden, indem nämlich der Bohraufsatz nach Beendigung des Bohrvorganges vom Halteteil abgenommen und alsdann sterilisiert wird, wobei diese Sterilisation üblicherweise durch Erhitzung auf Temperaturen von 100 - 120 ⁰ C erfolgt.

Die Notwendigkeit der manuell zu bewerkstelligenden zuverlässigen Verbindung zwischen Halteteil und Bohraufsatz einerseits und die mehrmalige Verwendungsmöglichkeit des Bohraufsatzes andererseits stellen an den Zahnarzt hohe Sorgfaltsanforderungen, einerseits bedingt durch die verhältnismäßig schwierige Manipulation des Bohraufsatzes und des Halteteiles und zum anderen durch die Notwendigkeit, aus hygienischen Gründen zuverlässig, nämlich durch geeignete Handhabungssorgfalt, zu gewährleisten, daß der Bohraufsatz nicht sterilisiert und dann erneut verwendet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Bohrer der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, daß eine mehrmalige Verwendung des Bohraufsatzes ausgeschlossen wird. Vorzugsweise soll dabei auch die Verriegelung zwischen Halteteil und Bohraufsatz vereinfacht werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgäbe dadurch gelöst, daß die Sicherungseinrichtung zumindest ein Sicherungselement aufweist, welches ein Sterilisieren des Bohraufsatzes und damit dessen mehrmalige Verwendung verhindert.

Dabei kann vorgesehen sein, daß die Hülse am Bohraufsatz und der Schaft am Halteteil ausgebildet sind; und daß das Sicherungselement einen in die zum Aufnehmen des Schaftes dienende Zentralbohrung der Hülse einsetzbaren Hülseneinsatz aus einem unter Sterilisationsbedingungen sich irreversibel in einem eine Wiederverwendung des Bohraufsatzes ausschließenden Ausmaß verändernden Material aufweist, in deren Innenbohrung der Schaft im wesentlichen paßgenau eingreifen kann

Weiterhin schlägt die Erfindung vor, daß der Hülseneinsatz aus bei Sterilisationstemperatur sich zersetzendem und/oder aufschmelzendem Kunststoff besteht.

Ferner kann vorgesehenen sein, daß der Hülseneinsatz einen Teilkonusabschnitt mit teilkonusförmiger Außen- und Innen-Mantelfläche, beide im wesentlichen parallel zueinander verlaufend, aufweist; daß der Schaft in seinem in den Hülseneinsatz einführbaren Bereich einen Schaftkopf mit Teilkonusform aufweist, dessen Außenmantelfläche komplementär zur Innenfläche des Hülseneinsatzes in dessen Teilkonusabschnitt ausgebildet ist; daß die Hülse im zur Aufnahme des Hülseneinsatzes bestimmten, Bohrschneiden des Bohraufsatzes abgewandten Endbereich eine teilkonusförmige Innenbohrung aufweist, in die der Hülseneinsatz einsetzbar ist, daß nahe einem den Bohrschneiden zugewandten Boden des zur Aufnahme des Hülseneinsatzes dienenden Endäbschnittes der Hülse eine radial nach außen vorspringende Ringerweiterung vorgesehen ist; daß der Hülseneinsatz nahe seinem dem Boden der Hülse zugewandten Ende einen im wesentlichen hohlzylindrischen, jedoch leicht nach außen vorspringenden Halteabschnitt aufweist; und daß nahe dem dem Halteabschnitt des Hülseneinsatzes abgewandten Rand des Hülseneinsatzes ein Randabschnitt anschließt, der sich in Axialrichtung vom weiten Ende des Teilkonusabschnittes in Richtung auf die Bohrerachse nach innen neigt.

Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, daß die Sicherungseinrichtung eine nahe dem dem Schaft zugewandten Stirnende des Bohraufsatzes angeordnete Ringkragennut mit radial nach innen vorspringendem Stirnringflansch aufweist, in den mindestens zwei in Umfangsrichtung langgestreckte Ringkragenfenster eingeschnitten sind, und daß der Schaft in einem an den Schaftkopf anschließenden Sicherungsbereich radial

nach außen vorspringende Kopplungsflügel aufweist, die komplementär zu en Ringkragenfenstern der Hülse ausgebildet sind, deren axiale Höhe geringfügig kleiner ist als die axiale Höhe, jeweils in Richtung der Bohrachse gesehen, der Ringkragennut , und deren Umfangserstreckung kleiner ist als die Umfangserstreckung der Ringkragenfenster.

Die Erfindung schlägt ferner vor, daß die Kopplungsflügel zu ihren radial äußeren Enden hin in einer senkrecht zur Bohrachse liegenden Ebene angeschrägt sind; daß die radial außen liegenden Umfangsflächen der Kopplungsflügel entsprechend der radial liegenden äußeren Innenwandung der Ringkragennut gekrümmt sind; und daß die Dicke der Flügel von den schrägen Außenkanten zur jeweiligen Flügelmitte hin ansteigt.

Schließlich kann noch vorgesehen sein, daß die dem Schaft abgewandte radiale Dachfläche der Ringkragennut von den Ringkragenfenstern her unter Verringerung der axialen Höhe der Ringkragennut auf die jeweilige Mitte des betreffenden Stirnringflanschsegmentes hin abnimmt.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß die Primäraufgabe der Erfindung, nämlich, eine mehrmalige Verwendung des Bohraufsatzes und die damit verbundenen gesundheitlichen Risiken zu vermeiden, dadurch gelöst werden kann, daß ein Sicherungselement verwendet wird, welches eine mehrmalige Verwendung gänzlich ausschließt, indem sich nämlich das Sicherungselement bei Sterilisationsbedingungen so verändert, daß eine erneute Verbindung des Bohraufsatzes mit dem Halteteil ausgeschlossen ist. Dies gelingt am einfachsten dadurch, daß, wie dies eine bevorzugte Ausfuhrungsform der Erfindung vorsieht, ein Hülseneinsatz aus thermisch empfindlichem Kunststoffmaterial oder dergleichen vorgesehen wird, der sich unter Sterilisationsbedingungen so verändert, ggf. aufschmilzt oder zersetzt, daß eine erneute Verwendung des Bohraufsatzes ausgeschlossen ist.

Darüber hinaus gewährleistet die erfindungsgemäß vorgesehene Art der Sicherung des Bohraufsatzes auf dem Halteteil, daß schon beim Aufdrücken des Bohraufsatzes auf das Halteteil eine vorläufige axiale Längssicherung erfolgt. Bei Rotation des Bohrers ergibt

sich eine selbstverriegelnde Drehsicherung durch Eingreifen der vorzugsweise vorgesehenen Kopplungsflügel unter den Ringkragenflansch des Halteteiles. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Form der Kopplungsflügel, in Verbindung mit der Dachform des Ringkragenflansches, ergibt sich eine selbsthemmende Wirkung, die zusätzlich auch eine verbesserte axiale Festlegung des Bohraufsatzes am Halteteil gewährleistet.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der schematischen Zeichnung im einzelnen erläutert ist.

Dabei zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht eines Ausführungsbeispieles des

Bohrers nach der Erfindung, teilweise in Explosionsdarstellung;

Fig. 2 den Bohrer von Figur 1 in der Seitenansicht, teilweise in

Explosionsdarstellung;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III - III von Figur 2;

Fig. 4 einen Bohraufsatz des Bohrers gemäß Fig. 1 - 3 in der Seitenansicht;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V - V von Figur 4;

Fig. 6 ein Halteteil des Bohrers gemäß Fig. 1 - 3 in der Seitenansicht;

Fig. 7 das Halteteil von Figur 6 in der Draufsicht (in Figur 6 von oben);

Fig. 8. einen Hülseneinsatz des Bohraufsatzes des Bohrers gemäß Fig. 1 - 5 in der Seitenansicht; und

Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie IX - IX von Figur 8.

Wie Figur 1 erkennen läßt, weist der erfindungsgemäße Bohrer bei dem dort gezeigten Ausfuhrungsbeispiel ein Halteteil 10 und einen mit dem Halteteile 10 lösbar verbindbaren Bohraufsatz 12 auf, die beide im wesentlichen rotationssymmetrisch zu einer Bohrerachse 14 ausgebildet sind. Der Bohraufsatz 12 und das Halteteil 10 sind, wie aus den Figuren 2 - 5 ersichtlich, von im wesentlichen zentralen, langgestreckten Kühlmittelbohrungen 16, 18 durchsetzt, die im wesentlichen nach Aufbau und Funktion ähnlichen Kühlmittelbohrungen entsprechen, wie sie aus der DE 198 03 998 C2 bekannt sind, auf die insoweit zur Ergänzung der Beschreibung Bezug genommen wird.

Das Halteteil 10 ist an seinem z. B. in Figur 2 und 3 zeichnerisch oben liegend dargestellten Ende mit einem Kupplungselement 20 versehen, welches in herkömmlicher Weise einen lösbaren Anschluß an einen Bohrerantrieb ermöglicht. An das Kupplungselement 20 schließt ein im wesentlichen hohlzylindrischer Schaft 22 an, der, in Figur 2 und 3 unten gesehen, in einen teilkonusförmig ausgebildeten Schaftkopf 24 übergeht, der sich in Richtung auf das dem Bohraufsatz 12 zugewandte Ende des Halteteiles 10 verjüngt. Im übergangsbereich zwischen dem Schaft 22 und dem Schaftkopf 24 des Halteteiles 10 springen von der Außenfläche des im übergangsbereich verdickten Schaftes 22 aus zwei diametral einander gegenüberliegend angeordnete Kopplungsflügel 26, 28 radial nach außen vor, die, wie Figur 7 zeigt, von der Bohrerachse 14 nach außen, in einer zur Bohrerachse 14 senkrechten Ebene gesehen, angeschrägt sind und jeweils in einer entsprechend einer Teilzylinderfläche gekrümmten Umfangsfläche 30, 32 enden. Zwischen dem teilkonusformigen Schaftkopf 24 und den Kopplungsflügeln 26, 28 weist der Schaft 24 einen an den Schaftkopf 24 anschließenden teilkonusformigen Einschnappabschnitt 29 auf. Die Kopplungsflügel 26, 28 weisen eine in Figur 7 in der Draufsicht dem Betrachter zugewandten Richtung zur jeweiligen Flügelmitte von den äußeren Schrägflächen ansteigende Oberfläche auf. Zwischen dem Schaft 22 und den Kopplungsflügeln 26, 28 ist am Umfang des Halteteiles 10 ein Außen-Sechskant 34 vorgesehen, der das Ansetzen eines Werkzeuges zwecks Erleichterung der

Handhabung des Halteteiles 10 ermöglicht. Das gesamte, vorstehend beschriebene Halteteil ist einstückig aus Metall ausgebildet.

Der Bohraufsatz 12 weist nahe seinem den Bohrschneiden 36 abgewandten Ende eine Hülse 38 auf, deren hohler Innenraum von einer teilkonusförmigen Mantelfläche 40 begrenzt ist, an die nahe einem den Bohrschneiden 36 abgewandten Hülsenrand 42 ein Endabschnitt 44 geringer Höhe (in Axialrichtung gesehen) mit im wesentlichen zylindrischer Innenwand anschließt. Die Steigung der Mantelfläche 40 entspricht im wesentlichen der Steigung des Schaftkopfes 24 des Halteteiles 10.

Nahe einem den Bohrschneiden 36 zugewandten Boden 46 der Hülse 38 weist diese eine im wesentlichen hohlzylindrische, in Axialrichtung im Vergleich zur Länge/Höhe des mit der Mantelfläche 40 versehenen teilkonusförmigen Hülsenabschnittes kurze, im wesentlichen hohlzylindrische Ringerweiterung 48 auf, deren Durchmesser größer ist als derjenige des teilkonusförmigen Abschnittes der Hülse 38 an deren dem Boden 46 naheliegenden Rand.

An den Endabschnitt 44 der Hülse 38 schließt in den Bohrschneiden 36 axial abgewandter Richtung eine im wesentlichen umlaufende Ringkragennut 50 an, die in zwei einander gegenüberliegenden Teilkreisbereichen von einem Stirnringfiansch 52 übergriffen wird, der radial in Richtung auf die Bohrerachse 14 vorspringt. Die dem Inneren der Hülse 38 zugewandte Unterfläche des Stirnringflansches 52 verläuft von dem radial innen liegenden Ende des Stirnringflansches 52 in Richtung auf die zylindrischen Innenwandung des Endabschnittes 40 schräg nach, in z. B. Figur 5 gesehen, unten, so daß sich also die axiale Höhe der Ringkragennut 50 von innen nach außen verringert.

Der gesamte Bohraufsatz, wie er vorstehend beschrieben wurde, ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel einstückig aus Metall ausgebildet.

In die Hülse 38 ist ein Hülseneinsatz 54 einsetzbar, dessen Zentralteil, wie aus Figur 8 und 9 ersichtlich, aus einem Teilkonusabschnitt 56 besteht. Nahe seinem in Figur 8 und 9 oben liegenden Ende schließt an den zentralen, den größten Teil der

Axialerstreckung des Hülseneinsatzes 54 bildenden Teilkonusabschnitt ein radial nach innen geneigter Randabschnitt 58 des Hülseneinsatzes 54 an, der radial in Richtung auf die Bohrerachse 14 nach innen geneigt ist. An den Teilkonusabschnitt 56 schließt an der dem Randabschnitt 58 gegenüberliegenden Seite ein einstückig mit dem Teilkonusabschnitt 56 und dem Randabschnitt 58 ausgebildeter Halteabschnitt 60 an, dessen Innenwandung zylindrisch ausgebildet ist und dessen Außenwandung unter Bildung einer Einschnappkerbe 62 leicht nach außen vorspringt.

Die Wandstärke des Hülseneinsatzes 54 ist in Axialrichtung durchgehend im wesentlichen einheitlich. Der Hülseneinsatz 54 ist aus einem viskoseelastischem Kunststoffmaterial hergestellt, dessen Schmelztemperatur so gewählt ist, daß der Kunststoff bei den üblicherweise zum Sterilisieren von Bohrern der erfindungsgemäßen Art verwendeten Sterilisationstemperaturen von mehr als 100 ⁰ C aufschmilzt oder sich zersetzt.

Der Hülseneinsatz 54 wird werksseitig in die Hülse 38 des Bohraufsatzes 12 hineingedrückt, wobei der Halteabschnitt 60 nach dem Hineindrücken federnd in die Ringerweiterung 48 der Hülse 38 hineinspringt. Angemerkt sei dabei, daß die Neigung, relativ zur Bohrerachse 14, der Mantelfläche 40 des Bohraufsatzes 12 paßgenau mit der Neigung des Teilkonusabschnittes 56 des Hülseneinsatzes 54 und auch der teilkonusförmigen Außenfläche des Schaftkopfes 24 im wesentlichen übereinstimmt.

In der zahnärztlichen Praxis wird der mit dem Hülseneinsatz 54 versehene Bohraufsatz 12 auf das Halteteil 10 in einer derartigen relativen Drehwinkelstellung aufgedrückt, daß die Kopplungsflügel 26, 28 in von dem Stirnringflansch 52 freigelassene Ringkragenfenster 64, 66 des Stirnringflansches 52 eingreifen können. Bei Ausübung von leichtem Druck wird einerseits durch den Schaftkopf 24 das Kunststoffmaterial des Endabschnittes 60 des Hülseneinsatzes 54 noch weiter in die Ringerweiterung 48 der Hülse 38 hineingedrückt. Zusätzlich schnappt der Randabschnitt 58 des Hülseneinsatzes 54 übergreifend über den Einschnappabschnitt 29 des Halteteiles 10, wodurch das Halteteil 10 und der Bohraufsatz 12 bereits in Axialrichtung relativ gegeneinander gesichert werden. Bei Beginn der Rotation des Halteteiles 22, in

welcher Drehrichtung auch immer, drehen sich die Kopplungsflügel 26, 28 des Halteteiles 10 aus den Ringkragenfenstern 64, 66 in die Ringkragennut 50 hinein, wobei sich infolge der sich in Richtung auf die Flügelmitte verdickenden Form der Kopplungsflügel eine selbsthemmende Form- und Kraftschlußverbindung zwischen den Kopplungsflügeln 26, 28 und dem Stirnringflansch 52 ergibt.

Hierdurch wird eine automatische Verbindung lösbarer Art zwischen dem Halteteü 10 und dem Bohraufsatz 12 erzielt, die sowohl in axialer als auch in Verdrehrichtung zuverlässig ist, sich aber bei Umkehren der Drehbewegung ohne weiteres lösen läßt, sobald die Kopplungsflügel 26, 28 wieder in die Ringkragenfenster 64, 66 hineingedreht werden; in der letztgenannten Position läßt sich der Bohraufsatz 12 leicht wieder vom Halteteil 10 abziehen.

Der erfindungsgemäße Bohraufsatz 12 ist nur einmal verwendbar, und zwar aus folgendem Grund: Wenn der Bohraufsatz 12 vom Halteteiles 10 abgezogen worden ist, muß er weggeworfen werden. Tut der Zahnarzt dies nicht, sondern versucht, entgegen der Gebrauchsanweisung, sozusagen, den Bohraufsatz 12 zu sterilisieren, so zersetzt sich der Hülseneinsatz 54, woraufhin ein erneutes Verbinden des Bohraufsatzes 12 mit dem Halteteil 10 nicht mehr möglich wird, da der Schaftkopf 24 in der Hülse 38 keinen Halt mehr findet.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

Halteteil Bohraufsatz Bobreracb.se Kühlmittelbohrung Kühlmittelbohrung Kupplungselement Schaft Schaftkopf Kopplungsflügel Kopplungsflügel Einschnappabschnitt Umfangsfläche Umfangsfläche Einschnappabschnitt Außen-Sechskant Bohrschneiden Hülse Mantelfläche Hülsenrand Endabschnitt Boden Ringerweiterung Ringkragennut Stirnringflansch

Hülseneinsatz

Teilkonusabschnitt Randabschnitt Halteabschnitt Einschnappkerbe Ringkragenfenster Ringkragenfenster