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Die Erfindung bezieht sich auf ein Handstuck als Teil eines Behandlungs- oder Bearbeitungs-
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ches Behandlungsinstrument oder um ein Bearbeitungsinstrument für ein medizinisches oder zahntechnisches Labor handeln
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ter anderem durch die Funktion des von ihnen jeweils getragenen Werkzeugs una die Funktion des Antriebs Ein Werkzeug kann durch Rotation wie es z B bei einem Bohrer der Fall ist oder aurcn eine axiale Hubbewegung wie es bei einer Felle der Fall ist oder auch In Kombination dieser Bewegungen angetrieben sein Ein Handstuck mit einem rotierend angetriebenen Werkzeug kann bei entsprechender Ausbildung des Werkzeugs auch dazu benutzt werden, eine Drehantriebskraft auf Drehteile zu übertragen z B am Behandlungsort vorhandene Schrauben anzuziehen oder zu losen,
wie es z B bei Schrauben von Zahnersatz oder sonstigen Körperteilen der Fall ist
In der DE 197 45 245 A1 Ist ein Handstuck gemass dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit einem Werkzeug zum Aufbereiten eines Zahn-Wurzelkanals beschrieben bei dem das maximal auf das Werkzeug ubertragbare Drehmoment auf einen bestimmten geringeren Wert begrenzt ist Hierdurch ist das Werkzeug vor aus dem Antrieb resultierenden Uberlastungen geschutzt und es werden Beschädigungen des Werkzeugs oder ein Werkzeugbruch vermieden Dieses bekannte Handstuck ist somit in seinem Funktions- bzw Einsatzbereich beschrankt
Der Frtindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Handstruck der gattungsgemassen Art so auszugestalten dass sein
Einsatzbereich erweitert Ist
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Handstuck sowohl fur solche Emsatzfalle zu verwenden bei denen der maximale Drehmomentwert verringert sein soll als auch fur solche Einsatzfalle zu verwenden bei denen der vom vorhandenen Antrieb zur Verfugung gestellte maximale Drehmomentwert voll ausgenutzt werden soll Das erfin- dungsgemasse Handstuck eignet sich somit nicht nur fur Wurzelkanal-Aufbereltungsarbelten sondern auch fur ubllche Bearbeitungs- und Antriebsarbeiten wie z B spanabhebende Arbeiten oder Dreh- und Schraubarbeiten am menschlichen oder tierischen Korper Es lasst sich deshalb an
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schen Arbeitsplatz verwenden Das erfindungsgemasse Handstuck lasst sich somit nicht nur hinsichtlich seines erweiterten
Einsatzbereichs effektiver einsetzen sondern auch in dem jeweiligen Einsatzfall. z B dann, wenn vorübergehend die maximale Antriebskraft des vorhandenen Antriebs ausgenutzt werden soll Dies kann z B dann der Fall sein wenn zwecks Ausführung spezieller Arbeiten die Beschadlgungs- bzw Bruchgefahr des Werkzeugs nicht besteht oder aus besonderen Grunden riskiert werden soll
Die Einrichtung zum Verringern bzw Begrenzen auf einen bestimmten Drehmoment-Wert kann durch eine Uberlastkupplung gebildet sein, die vorzugsweise im Handstuck angeordnet ist, oder durch eine elektrische Steuereinrichtung zum Steuern des elektrischen Antriebsstromes für einen zugehörigen Elektromotor gebildet sein kann
Fur ein vorliegendes Handstuck gibt es zwei wesentliche Anforderungsmerkmale Zum einen soll es handhabungsfreundlich bedienbar sein,
so dass die Bedienungsperson ihre Aufmerksamkeit vermehrt auf die mit dem Handstück durchzuführende Arbeit zu richten kann Zum anderen ist die Baugrösse eines Handstücks beschrankt, weil es bei der Bearbeitung des menschlichen oder tierischen Körpers in vielen Fällen in Körperhöhlen eingesetzt werden muss, wie es z B bei der Mundhöhle bei einem zahnärztlichen Einsatz der Fall ist Es besteht deshalb das Erfordernis, zum einen das Handstück mit möglichst geringen Abmessungen herzustellen und zum anderen eine einfache und handhabungsfreundliche Bedienung des Behandlungsinstruments zu gewährleisten Diese Forderungen werden durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 14 erfüllt.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass ein gemeinsames Einstellglied sowohl für die Überlastkupplung als auch für die Direktkupplung vorgesehen ist Hierdurch werden nicht nur eine geringe Anzahl Bauteile und somit auch eine geringe Baugrösse erreicht, sondern es ist auch eine einfache und handhabungsfreundliche Bedienung möglich, weil die Bedienungsperson nur ein
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Einstellglied betätigen muss Dabei ist es vorteilhaft, den Bewegungsbereich des Einstellgliedes so aufzuteilen,
dass in einem Bewegungsbereich das ubertragbare maximale Drehmoment einstellbar ist und in einem sich an den ersten Bewegungsbereich anschliessenden zweiten Bewegungsbereich die Direktkupplung einkuppelbar und auskuppelbar ist Eine vorteilhafte Positionsstelle fur das Einstellglied befindet sich an der Mantelfläche des Behandlungsinstruments, wobei sich eine in Umfangsrichtung gerichtete Bewegungsrichtung fur das Einstellglied hervorragend eignet
Um eine unbeabsichtigte Verstellung des Einstellgliedes zu vermeiden, ist es vorteilhaft, das Einstellglied in jeder Einstellposition durch eine Positioniervorrichtung losbar zu positionieren Hierzu eignen sich vorzugsweise elastisch nachgiebige und somit manuell überdruckbare Positioniervornchtungen, die es handhabungsfreundlich ermöglichen,
durch einen gewissen Kraftaufwand die jeweilige Positioniervorrichtung zu uberdrucken Hierdurch werden besondere manuelle Manipulationen zum Losen der Positioniervorrichtung vermieden
Wenn bei einem vorliegenden Behandlungsinstrument die Uberlastkupplung bei einem erhohten Bearbeitungswiderstand in Funktion tritt und das maximal ubertragbare Drehmoment dadurch beschränkt wird, dass die mechanische Uberlastkupplung durchdreht bzw durchrutscht, besteht die Gefahr einer ungleichmässigen Drehmomentubertragung während des Durchrutschens, was darauf zurückzuführen ist, dass die Drehmitnahme zwischen den beiden Kupplungsteilen sprunghaft erfolgt Dies führt trotz des Durchrutschens der Überlastkupplung zu plötzlichen und sich wiederholenden Drehmomentbelastungsspitzen Hierdurch besteht nicht nur die Gefahr,
dass das Werkzeug durch die kurzzeitigen Belastungsspitzen im Sinne eines Ratterns überlastet wird, sondern dass auch die Bearbeitung beeinträchtigt wird
Bei einer Überlastkupplung mit in Umfangsrichtung gleich langen Kupplungsvorsprungen und Kupplungsausnehmungen oder kurzeren Kupplungsausnehmungen an den einander zugewandten Seiten der Kupplungsscheiben, siehe z B Fig 6 bis 8 in DE 197 45 245 A1, besteht die Gefahr, dass nach einem durch eine Überlast bedingten Ausrasten infolge der Trägheit der Teile das Rastmoment zunächst relativ stark ist und dann in unerwünschter Weise stark gemindert wird Bei der Ausgestaltung gemäss Fig.
7 dieser Druckschrift weisen zwar die die Kupplungsausnehmungen begrenzenden Kupplungsvorsprünge geneigte Flanken auf, wodurch die Drehmitnahme beim Durchrutschen weniger schlagend und somit weicher erfolgt, jedoch besteht auch bei dieser Ausgestaltung die Gefahr, dass die vorzugsweise durch Kugeln gebildeten Kupplungselemente beim Durchrutschen der Uberlastkupplung die jeweils folgende Kupplungsausnehmung überspringen und auf den dann folgenden Kupplungsvorsprung gelangen, wobei das dabei übertragene Drehmoment verhältnismässig gering ist.
Der Erfindung liegt deshalb im weiteren die Aufgabe zugrunde, bei einem Behandlungsinstrument der im Oberbegriff des Anspruches 15 angegebenen Art den negativen Einfluss der Tragheit auf die Funktion der Überlastkupplung zu mindern
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 15 gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in diesbezüglichen Unteranspruchen beschrieben
Bei dem Behandlungsinstrument nach Anspruch 15 sind die Kupplungsvorsprünge in Umfangsrichtung kurzer als die Kupplungsausnehmungen.
Hierdurch haben im Funktionsbetrieb die Kupplungselemente mehr Zeit wieder in die zugehörigen Kupplungsausnehmungen einzutauchen und bei Anlage an dem dann jeweils folgenden Kupplungsvorsprung die Drehmomentubertragung aufrechtzuerhalten Dabei erfolgt beim Durchrutschen eine befriedigende Drehmomentübertragung in der angestrebten Grösse des Drehmomentes.
Diese vorteilhafte Funktion lässt sich durch Weiterbildungen der Erfindung stabilisieren und auch für grössere Drehzahlbereiche erreichen Die Weiterbildungen tragen auch dazu bei, ein Durchrutschen der Überlastkupplung bei nur geringen Schwankungen des Drehmomentes zu gewährleisten. Hierdurch werden insbesondere schlagartig ansteigende Drehmomentwerte vermieden und somit die Belastungen auf das Werkzeug verringert Die schlaghaft änderenden Drehmomentwerte sind insbesondere bei solchen Werkzeugen nachteilig, die empfindlich sind und zum Bruch neigen, wie es bei Werkzeugen zur Aufbereitung eines Wurzelkanals eines Zahns der Fall ist
Es erfolgt somit im Funktionsbetrieb bei verringerten Drehmomentabfällen ein weicheres Durchrutschen der Überlastkupplung, wodurch die vorbeschriebenen Belastungsspitzen vermieden oder zumindest verringert werden.
Es ist bei der erfindungsgemässen Ausgestaltung gleichermassen
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vorteilhaft ob das hintere oder das vordere Kupplungsteil die kennzeichnenden Merkmal der Erfin- dung aufweist
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dung zugrundeliegenden Aufgabe bei und fuhren zu einfachen kostengünstig herstellbaren una einfach und schnell montierbaren bzw demontierbaren Ausgestaltungen wobei eine gute Funktion gewahrleistet ist und geringe Herstellungskosten erzielt werden
Nachfolgend werden die Erfindung und weitere durch sie erzielbare Vorteile anhand von vor- teilhaften Ausgestaltungen eines Ausfuhrungsbeispiels naher erläutert Es zeigt
Fig 1 ein erfindungsgemasses Behandlungsinstrument im axialen Schnitt
Fig 2 einen axialen Teilbereich des
Behandlungsinstruments im Schnitt und in vergrosserter
Darstellung in einer ersten Funktionsstörung
Fig 3 den Schnitt nach Fig 2 In einer anderen Funktionsstörung
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Fig 9 den Teilschnitt VIII-VIII In Fig 2 in einer anderen Funktionsstellung
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zugsweise elektrischer Antriebsmotor 7 im Anschlussteil 2 ein in seiner Gesamtheit mit 8 bezeichneter Antriebswellenzug, der sich langs durch das die Gnffhulse bildende Handstuck 3 erstreckt
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Kupplung miteinander verbunden oder verbindbar sind ein dem Antriebswellenzug 8 Im Bereich des Anschlussteils 2 oder des Handstucks 3 zugeordnetes Untersetzungsgetriebe 9,
eine dem Antnebswellenzug 8 im Bereich des Anschlussteils 2 oder des Handstucks 3 zugeordnete Uberlast- kupplung 11 die die Drehmoment-Übertragung auf einen bestimmten Drehmomentwert begrenzt eine erste Einstellvorrichtung 12 mit der dieser Drehmomentwert veränderlich ist und somit die Uberlastkupplung 11 einstellbar ist und eine im Bereich der Uberlastkupplung 11 angeordnete Direktkupplung 13 die durch eine zweite Einstellvorrichtung 14 wahlweise ein- oder ausruckbar ist Das Hanastuck 3 erstreckt sich vorzugsweise gerade Es kann sich jedoch auch winkelförmig erstrecken,
wie es an sich bekannt Ist
Der Werkzeughalter 5 weist beim vorliegenden Ausfuhrungsbelsplel eine den vordersten An-
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zeugschaft 6a einsteckbar und durch eine Drehmitnahmekupplung 17 und eine axial wirksame Haltekupplung 18 mit der Aufnahmehülse 16 losbar verbunden ist Die Mittelachse 19 der Aufnahmehülse 16 und auch des Werkzeugs 6 ist quer zur Langsmittelachse 21 des Handstucks 3 bzw des Behandlungsinstruments 1 gerichtet, wobei zwischen diesen Mittelachsen 19,21 auf der Seite des Werkzeugs 6 ein stumpfer Winkel W von etwa 90 bis etwa 100 oder ein Winkel W von etwa 90 oder etwa 100 eingeschlossen ist
Zum Losen der Haltekupplung 18 ist auf der dem Werkzeug 6 abgewandten Seite des hier kopfförmig verdickten Handstückendes ein Betätigungsglied 22 angeordnet,
das hier vorzugsweise koaxial verschiebbar gelagert ist und bei einer mit Fingerdruck erzeugten Bewegung das Kupplungselement der Haltekupplung 18 in seine den Werkzeugschaft 6a freigebende Entkupplungsstellung verschiebt Die Drehmitnahmekupplung 17 und die Haltekupplung 18 sind an sich bekannte Kupplungen, so dass eine detaillierte Beschreibung entfallen kann
Die Schnellkupplung 4 ist vorzugsweise durch eine Steckkupplung gebildet, die In der zusammengesteckten Stellung lösbar verrastet Vorzugsweise ist diese Steckkupplung so ausgebildet, dass in der zusammengesteckten Stellung das Antriebsteil 2 und das Handstück 3 um die Längsmittelachse 21 relativ zueinander frei drehbar gelagert sind Hierdurch wird die Handhabbarkeit des
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Handstucks 3 wesentlich verbessert,
weil das Anschlussteil 2 an Drehbewegungen des Handstücks 3 während der Behandlung nicht teilzunehmen braucht Die so gebildete Dreh-Steckkupplung weist einen hohlzylindrischen Kupplungszapfen 4a am einen Kupplungsteil und eine diesen mit geringem Bewegungsspiel aufnehmende Kupplungsausnehmung 4b auf Bei der vorliegenden Ausgestaltung erstreckt sich der Kupplungszapfen 4a vom Anschlussteil 2 nach vorne und die Kupplungsausnehmung 4b ist im hinteren Endbereich des Handstucks 3 angeordnet.
Zur Verrastung in der Kupplungsstellung dient eine uberdruckbare Verrastungsvornchtung 23 mit einem Verrastungselement 23a, das in einer Ausnehmung in der Aussenmantelflache des Steckzapfens 4a oder in der Innenmantelfläche der Steckausnehmung 4b angeordnet ist und durch eine Feder in eine ihm jeweils gegenuberliegend im anderen Teil abgeordnete Verrastungsausnehmung so einfasst, dass die Verrastungsvornchtung 23 durch eine manuell leicht aufzubnngende axiale Zugkraft überdruckbar und losbar ist
Das Anschlussteil 2 ist durch einen andeutungsweise dargestellten flexiblen Versorgungsschlauch 24 mit einem nicht dargestellten Steuergerät verbunden,
wie es bei einem zahnärztlichen Behandlungsplatz üblich ist Durch die Versorgungsleitung 24 erstreckt sich eine Strom-Versorgungsleitung fur den Antnebsmotor 7 und gegebenenfalls Medienleitungen mit Leitungen fur Luft, Wasser und/oder Spray, die sich durch die Schnellkupplung 4 diese in an sich bekannter Weise in jeder Drehstellung funktionsfähig und abgedichtet durchsetzend, bis zum vorderen Endbereich des Handstucks 3 erstrecken, wo sie ausmunden und auf die Behandlungsstelle genchtet sind Diese Leitungen sind aus Vereinfachungsgrunden nicht dargestellt
Der erste Antriebswellenabschnitt 8a erstreckt sich vom Antriebsmotor 7 bis in den Bereich der Schnellkupplung 4, wo er mit dem zweiten Antriebswellenabschnitt 8b durch formschlüssig ineinander greifende Steckkupplungselemente verbunden ist,
die beim Zusammenstecken der Schnellkupplung 4 gleichzeitig und selbsttätig gekuppelt werden Der zweite Antriebswellenabschnitt 8b erstreckt sich nach vorne bis zum Untersetzungsgetnebe 9, das durch eine axiale Schiebekupplung 25 mit dem dntten Antriebswellenabschnitt 8c verbunden ist Dieser erstreckt sich bis zur Uberlastkupplung 11, die sich im mittleren Bereich des Handstücks 3 befindet.
Von der Überlastkupplung 11erstreckt sich der vierte Antriebswellenabschnitt 8d, der durch ein Zahnradgetnebe oder Kegelradgetriebe 26 mit der den funften Antriebswellenabschnitt 8e bildenden Aufnahmehülse 16 verbunden ist, wodurch deren Drehantneb gewährleistet ist Es ist auch möglich, hier ein solches Getriebe vorzusehen, dass die Drehbewegung des Antnebswellenabschnitts 8d in eine axiale Bewegung der Aufnahmehulse 16 umwandelt, wodurch ein axialer Hubantneb für das Werkzeug 6 geschaffen ist Es ist im weiteren auch möglich, das Getriebe 26 so auszubilden, dass es die Aufnahmehulse 16 und somit auch das Werkzeug 6 im Sinne einer axialen Hubbewegung und einer Drehbewegung antreibt
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vorzugsweise übliche Wälz- bzw Kugellager
Die Uberlastkupplung 11 wird durch zwei Kupplungsbuchsen bzw -scheiben 11a, 11bgebildet,
von denen die hintere Kupplungsscheibe 11a an ihrer Vorderseite und die vordere Kupplungsscheibe 11ban ihrer Ruckseite jeweils wenigstens ein Kupplungselement aufweist, wobei die Kupplungselemente formschlussig ineinandergreifen und so mit schrägen oder gerundeten Flanken ausgebildet sind, dass sie bei Überschreitung eines bestimmten Drehmomentes relativ axial
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mehr übertragen wird Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine der beiden Kupplungsscheiben, hier die hintere Kupplungsscheibe 11a axial verschiebbar auf dem Antnebswellenab- schnitt 8c gelagert, durch eine Drehmitnahmeverbindung 27 drehfest mit dem Antnebswellenabschnitt 8c verbunden und durch eine Druckfeder 28 in Richtung auf die vordere Kupplungsscheibe 11bvorgespannt Die Druckfeder 28 ist hinter der Kupplungsscheibe 11a auf dem Antriebswellenabschnitt 8c angeordnet,
wobei ihr hinteres Ende an einem Drehlager 29 des Antnebswellenab- schnitts 8c axial abgestutzt ist Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Drehmitnahmeverbindung 27 ein vorzugsweise durch eine Kugel gebildetes Verbmdungselement 27a auf, das in einem radialen Loch 27b in der Kupplungsscheibe 11a sitzt und formschlüssig in eine Längsnut 27c im Antriebswellenabschnitt 8c einfasst Ein radiales Herauswandern des Verbindungselementes 27a aus dem Loch 27b ist durch eine topfförmige Buchse 31 verhindert,
deren Umfangswand das Loch 27b radial abdeckt
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Beim vorliegenden Ausfuhrungsbelsplel weist die Uberlastkupplung 11 mehrere gleichmässig auf den Umfang verteilt angeordnete und Insbesondere durch Kugeln gebildete Kupplungselemen-
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gen 11d 11esind in Umfangsnchtung durch die Flanken 11f 11g von ersten und zweiten Kuppiungsvorsprungen 11h 11ian der ersten und der zweiten Kupplungsscheibe 11a 11b begrenzt Beim vorliegenden Ausfuhrungsbelsplel sind die Kupplungsausnehmungen 11d der ersten Kupplungsscheibe 11a durch radiale im Querschnitt eckige z B trapezförmige Nuten gebildet wodurch sich schräge Flanken 11fan den Kupplungsvorsprungen 11hergeben Die ebenen Grundflachen
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen die in Umfangsnchtung gerichtete
Lange L der Kupplungsausnehmungen 11detwa sechsmal so lang zu bemessen wie die Lange L1 der Kupplungsvorsprünge 11h Dabei kann die Lange L der Kupplungsausnehmungen 11d etwa doppelt so gross sein wie der Durchmesser d der Kupplungselemente 11c Die Tiefe der Kupplungsausnehmungen 11d bzw die Hohe h1 der Kupplungsvorsprunge der einen Kupplungsscheibe 11a hier der axial bewegbaren Kupplungsscheibe 11a.
ist kleiner als die Hohe h2 der anderer, Kupplungsscheibe
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die Lange L1 der Kupplungsvorsprunge 11hetwa 0 5 mm An der anderen bzw vorderen Kupplungsscheibe 11b mit den vorzugsweise gerundeten Kupplungsausnehmungen 11ebetragt der Radius R der gerundeten Kupplungsausnehmungen 11e jeweils etwa 1 5 mm wobei sich eine Hohe h2 fur die zugehörigen Kupplungsvorsprunge 111 von etwa 0 6 mm ergibt Dabei ergibt sich im weiteren eine Lange L3 der zugehongen Kupplungsvorsprunge 111 die grosser ist als die Lange L1 der Kupplungsvorsprunge 11h der anderen Kupplungsscheibe 11a wobei die Lange L2 der Kupplungsausnehmungen 11e der vorzugsweise axial unverschieblichen Kupplungsscheibe 11b kleiner ist als die Lange L der einen Kupplungsscheibe 11a
Durch diese Ausgestaltung wird erreicht dass beim Uberdrucken bzw Durchrutschen der Uberlastkupplung
11 die Kupplungselemente 11c jeweils in die in Umfangsrichtung nachstllegende Kupplungsausnehmung 11d wieder eintauchen und dadurch ein weitgehend gleichmässiger maximaler Drehmomentwert beim Durchrutschen übertragen wird Dabei haben die Kupplungselemente 11c nach dem Überspringen der nachsten Kupplungsvorsprunge 11h mehr Zeit.
sich in den folgenden Kupplungsausnehmungen 11d zu stabilisieren Die schrägen oder vorzugsweise gerundeten Flanken 11g und hoheren Kupplungsvorsprunge 111 an der anderen Kupplungsscheibe 11b sollen die Kupplungselemente 11c synchronisieren und beim Anlaufen auf die nächsten Kupplungsvorsprunge 11ieinen dampfenden Einfluss auf den Kraftverlauf haben Die dabei mogllche rollende Reibung ergibt auch bei ungunstlgen Schmierungszustanden gleichmässige Rastmomente Es kann auch der Einfluss der Drehzahl auf das Drehmoment in erträglichen Grenzen gehalten werden Das heisst,
die erfindungsgemasse Ausgestaltung eignet sich für grössere Drehzahlbereiche
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die hintere Kupplungsscheibe 11a die Kupplungsausnehmungen 11dd mit der grösseren Länge L auf Dagegen sind die Kupplungsvorsprünge 11eder axial unbeweglichen Kupplungsscheibe 11bgerundet Hierdurch wird der Vorteil erreicht, dass die axial bewegliche Kupplungsscheibe 11a beim Durchrutschen der Uberlastkupplung 11 axiale Bewegungen von nur geringer Lange ausfuhrt
Im Rahmen der Erfindung können die vorbeschriebenen Merkmale bezüglich der axial beweglichen und axial unbeweglichen Kupplungsscheibe jedoch auch umgekehrt angeordnet sein Die Kupplungselemente 11c bestehen vorzugsweise aus einem Material mit geringem spezifischen Gewicht, insbesondere Keramikmaterial,
wodurch gute Lauf- und Notlaufeigenschaften und geringe Massen erreicht werden
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Fig 8 zeigt die Teile der Überlastkupplung 11 in einer Neutralstellung, in der am Werkzeug 6 kein Widerstand wirksam ist Wenn im Funktionsbetrieb ein Widerstand am Werkzeug 6 wirksam wird, nehmen die Kupplungsteile 11a, 11b bei Rechtslauf die in Fig 9 dargestellte Stellung ein, in der die Kupplungsvorsprünge 11han den Kupplungselementen 11cund diese an den Kupplungsvorsprungen 11i1 anliegen.
Sobald der Widerstand und somit auch das zwischen den Kupplungsscheiben 11a, 11bübertragene Drehmoment einen bestimmten Wert übersteigt, werden die Kupplungsvorsprünge 11hauf und über die Kupplungselemente 11cgeschoben, wobei die Kupplungsscheibe 11a zunächst axial zurück- und dann wieder vorbewegt wird, so dass die Kupplungsvorsprunge 11hwieder zwischen die Kupplungselemente 11ceintauchen bzw letztere in die Kupplungsausnehmungen 11eintauchen und somit jeweils vor den in Umfangsnchtung nächsten Kupplungswiderstand gelangen Bevor das Drehmoment jedoch den vorbestimmten Wert erreicht, werden die Kupplungselemente 11c in die in Fig 9 dargestellte Kupplungsstellung bewegt, wobei sie auf die gerundeten Flanken 11g aufrollen und in einer Position verbleiben, in der die Flanken 11gden Kupplungselementen 11ceine Widerstandskraftkomponente Fa1 entgegensetzen,
die die axiale Vorspannkraft Fa vergrössert ist, und das zwischen den Kupplungselementen 11c und den Kupplungsvorsprüngen 11h, 11iin Umfangsnchtung wirksam ubertragbare Drehmoment Fa2 vergrössert Dabei ist gesichert, dass die Kupplungselemente 11c die Kupplungsvorsprunge 11i nicht uberrollen, sondern die Kupplungsvorsprünge 11h die Kupplungselemente 11c überrollen Die Kupplungsvorsprünge 11i mit ihren gerundeten Flanken 11gbzw die zugehörigen Kupplungsausnehmungen 11ebilden somit Halteelemente für die Kupplungselemente 11c, so dass letztere beim
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Die Kupplungselemente 11ckönnen zusätzlich in Längsnuten 11o im Antriebswellenabschnitt 8 einfassen, wodurch die Drehmitnahme stabilisiert oder gewährleistet wird.
Die Direktkupplung 13 weist einen vorragenden Quersteg 13a an dem einen durch den An-
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den Kupplungswellenabschnitt 11d gebildeten Kupplungsteil auf In die Quernut 13b ist der Quersteg 13a zwecks Einruckung der Direktkupplung 13 einsteckbar ist Dies erfolgt durch eine axiale Verschiebung des vorzugsweise hinteren Antriebswellenabschnitts 8c, was durch die Schiebekupplung 25 möglich ist und im weiteren noch beschrieben wird
Mit der ersten Einstellvorrichtung 12 lässt sich die Druckspannung, mit der die Kupplungsscheiben 11a, 11b gegeneinander vorgespannt sind oder deren elastische Nachgiebigkeit, verandern und folglich so einstellen, dass die Uberlastkupplung 11 bei unterschiedlichen Drehmomentwerten öffnet,
hier durchrutscht Bei der vorliegenden Ausgestaltung wird mit der Einstellvorrichtung 12 die Vorspannung der Feder 28 verändert bzw verringert oder vergrössert Dies geschieht dadurch, dass das Widerlager 32 der Feder 28 axial verstellbar und in der jeweiligen Verstellposition feststellbar ist Hierzu dient ein von aussen manuell betätigbares Einstellglied 33, das mit einem Verbindungsglied 34 das Handstuck 3 bzw die Griffhülse 3a radial nach innen durchsetzt und mit einem im Handstück 3 angeordneten Schieber 35 verbunden ist,
der bei seiner axialen Verschiebung nach vorne mit dem Einstellglied 33 das Widerlager 32 ebenfalls vorschiebt und dabei die Vorspannung der Feder 28 vergrössert Bei einer Verschiebung des Einstellgliedes 33 in die entgegengesetzte Richtung folgt das axial verschiebbar im Handstück 3 gelagerte Widerlager 32 dem Schieber 35 selbsttätig nach hinten unter der Federspannung, wobei sich die Vorspannung der Feder 28 vernngert. Die Verschiebung bzw Veränderung des Drehmomentwertes kann stufenlos oder in Stufen erfolgen Zur Feststellung in der jeweiligen Verstellposition der vorhandenen Schiebeführung kann z.
B ein Klemm- oder Feststellelement vorgesehen sein Bei der vorliegenden Ausgestaltung ist das Einstellglied 33 ein die Griffhülse 3a umgebender Drehnng 33a bzw eine Drehhulse Das Verbindungsglied 34 ist durch einen radial angeordneten Schaltstift gebildet, der mit seinem inneren Ende in den Schieber 35 eingeschraubt ist. Eine Drehmitnahmeverbindung zwischen dem Einstellglied 33 und dem Verbindungsglied 34 kann durch eine Längsnut 33b an der Innenseite des Einstellglieds 33 gebildet sein, in die das Verbindungsglied 34 einfasst.
Der Schieber 35 ist mit geringem Bewegungsspiel in einer Längsbohrung 36 in der Gnffhulse 3a axial verschiebbar und nicht drehbar gelagert ist Hierzu kann das Verbindungsglied 34 mit Bewegungsspiel in eine Langsnut 3b in der Innenwand der Griffhülse 3a oder einer dann sitzenden Innenhülse 3c einfassen Das hohlzylindrisch ausgebildete Einstellglied 33 bzw der Drehnng 33a ist mit seinem Innenumfang auf einem verjüngten zylindrischen Lagerabschnitt 3d der Griffhülse 3a
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drehbar gelagert Es ist ein Getriebe G vorgesehen das eine Drehbewegung des Drehnngs 33a In eine Axialbewegung des Schiebers 35 umwandelt und durch eine in Umfangsnchtung schräg oder
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Innenseite aes Drennngs 33a ein Der Scnieber 36 und das Drehlager 29 bilden eine Bewegungs einheit.
wobei der Aussenring des Drehlagers 29 auf dem Antriebswellenabschnitt 8c mit geringem Bewegungsspiei verschiebbar gelagert ist und an einer hinteren Schulterflache im Schieber 35 anliegen kann Die Feder 28 stutzt sich rückseitig mittelbar uber das Drehlager 29 am Schieber 35 ab Des weiteren Kann eine vorzugsweise durch eine Druck-Wendelfeder gebildete Feder 39 vorgesehen sein, die am vorderen Ende der Bohrung 36 oder in einer dann eingesetzten Hulse 41 in der Griffhulse 3a bzw Innenhulse 3c abgestutzt ist und den Schieber 35 nach hinten gegen die Fuhrungsflache 38a der Einstellnut 38 vorspannt Bei einem manuellen Verdrehen des Drehnngs 31awird der Schieber 35 bzw das Widerlager 32 aufgrund des schrägen oder kurvenförmigen Verlaufs der Fuhrungsflache 38a die eine Fuhrung fur das Verbindungsglied 34 bildet,
axial ver stellt und somit die Vorspannung der Feder 28 und der Drehmomentwert entsprechend verandert und eingestellt namlich vergrössert oder verkleinert
Bei einem Verlauf der einen spitzen Winkel W3 von z B 15 bis 45' mit einer Querebene einschliessenden Fuhrungsflache 38a ohne Selbsthemmung und/oder dann, wenn auf dem Einstell-
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wirksam ist
Es ist vorteilhaft,
dem Einstellglied 33 eine Skalierung mit einer Skala 42a und einer Gegenska- Ilerung oder einem Index 42b auf der Mantelflache der Griffhulse 3a und am Einstellglied 33 zuzuordnen die bestimmte Einstellungen der Drehmomentwert-Veranderung zum einen ermöglichen und zum anderen ablesen lassen Bei einer Verstellbarkeit des Einstellgliedes 33 in axialer Richtung ist die Skalierung ebenfalls axial gerichtet Beim Drehring 33a ist die Skalierung in Umfangs- nchtung gerichtet
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werkzeuge 6 mit unterschiedlichen Querschnittsgrossen, die zur besseren Unterscheidung mn einer farblichen oder anderen Markierung z B Markierungszeichen gekennzeichnet sind,
insbesondere an ihren vorzugsweise gleich grossen Schaften 6a Es ist deshalb vorteilhaft und dient einer einfa- cheren Handhabung wenn am Einstellglied 33 oder der Grlffhulse 3a eine oder mehrere farbliche oder andere Markierungen 42c auf dem Einstellweg vorgesehen sind, die so angeordnet sind, dass bei Positionsubereinstimmung mit einem auf dem jeweils anderen Teil angeordneten Index 42d ein Drehmomentwert eingestellt ist, der dem Wurzelkanalwerkzeug 6 gleicher Farbe oder gleicher Markierung entspricht Hierdurch ist eine vereinfachte Einstellung des Handstucks 2 an die Grosse oder an die Art von wenigstens einem Wurzelkanalwerkzeug gegeben
Bei Überlastungen, z.
B dann, wenn das Werkzeug 6 festsitzt rutscht oder öffnet die Uberlastkupplung 11, wodurch das übertragbare Drehmoment begrenzt ist und das Werkzeug 6 vor Uberlastung, insbesondere Bruch, geschutzt ist Die Markierung 42c und der Index 42d können in die Skalierung 42a, 42b integriert sein Es ist im weiteren vorteilhaft, die wenigstens eine Markierung 42c, 42d so anzuordnen, dass sie mit einem oder den zugehörigen Raststellen 41a, 41b, 41cübereinstimmt, wodurch die Einstellung weiter vereinfacht wird
Wie bereits die Markierung 42c, 42d konnen auch die Raststellen 41a, 41b, 41c in Positionen auf dem Verstellweg angeordnet sein, die bestimmten Drehmomentwerten, insbesondere der zugehörigen, unterschiedlichen Werkzeuge 6, entsprechen Vorzugsweise sind die Markierungen 42c den Raststellen 41 a, 41 b,
41czugeordnet
Der ersten Einstellvorrichtung 12 zum Einstellen des gewünschten Drehmomentwertes der Überlastkupplung 11 und der zweiten Einstellvorrichtung 14 zum Einrucken bzw Ausrucken der Direktkupplung 13 kann jeweils ein zugehöriges Einstellglied oder vorzugsweise ein gemeinsames
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Einstellglied 33 vorgesehen sein, wie es beim vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel der Fall ist Wenn ein in Umfangsnchtung verstellbares Einstellglied 33 vorhanden ist, bedarf es eines zweiten Bewegungsumwandlungsgetnebes G1, um die in Umfangsnchtung gerichtete Bewegung des Einstell- glieds 33 in eine axiale Bewegung des bewegbaren Kupplungselementes 13a der Direktkupplung
13 umzuwandeln.
Beim vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel ist der Antriebswellenabschnitt 8c mit seinem vorderseitigen Direktkupplungssteg 13a um ein hinreichendes Mass axial hm und her verschiebbar gelagert und dabei durch die Schiebekupplung 25 permanent mit dem Antnebswellenabschnitt 8b bzw dem Abtriebstell des Untersetzungsgetnebes 9 drehfest verbunden ist.
Die Schiebekupplung 25 kann durch eine Klauenkupplung entsprechender Länge der ineinandergreifenden
Klauen, z B durch zwei einander gegenüberliegende Klauenpaare, gebildet sein
Der Antriebswellenabschnitt 8c weist an seinem hinteren Ende ein topfförmiges Lagerteil 43 auf, in dessen nach hinten offenem Hohlraum ein Drehlager 44, insbesondere ein Walzlager, angeordnet ist, das auf einem vorderseitigen Lagerzapfen 45 des Untersetzungsgetriebes 9 sitzt,
darauf axial verschiebbar ist und durch eine zwischen ihm und dem Untersetzungsgetnebe 9 angeordnete Druckfeder 46 elastisch nachgiebig in Richtung auf die Direktkupplungsausnehmung 13b vorgespannt ist
Der Antriebswellenabschnitt 8c steht ausserdem durch einen Drehmitnehmer 47 in drehfester Verbindung mit dem Schieber 35 bzw dem Einstellglied 33 Dabei ist der Drehmitnehmer 47 durch eine in ihrer Gesamtheit mit 48 bezeichnete Schiebekupplung längs verschiebbar sowohl mit dem Schieber 35 als auch mit dem Antriebswellenabschnitt 8c verbunden Der Drehmitnehmer 47 weist die Form eines topfförmigen Körpers auf, der mit seiner Umfangswand 47a das Lagerteil 43 umgeben und lagern kann Zwischen dem freien Rand 47b des Drehmitnehmers 47 und einem stationär im Handstück 3 bzw in der Gnffhulse 3b gelagerten Basisteil 3e,
z B einem das Untersetzungsgetnebe 9 umgebenden Basisnng, ist wenigstens ein Nockengetnebe 49 zum axialen Verschieben des Mitnehmers 47 angeordnet, das in Funktion tritt, wenn der Mitnehmer 47 über den mit a bezeichneten Raststellenbereich hinaus verdreht wird Hierzu weist die Einstellnut 38 eine in Umfangsnchtung gerichtete Verlängerung b auf Das Nockengetnebe 49 wird durch Nocken 49a, 49b am Basisteil 3e und am Rand 47b des Drehmitnehmers 47 gebildet Vorzugsweise sind zwei einander diametral gegenüberliegende Nockenpaare mit Nocken 49a, 49b vorgesehen Die Anlaufflachen 49c der Nocken 49a, 49b sind schräg oder gerundet ausgebildet Der in Umfangsrichtung gekrümmte Abstand zwischen den Nockengetneben 49 ist grosser als der in Umfang gerichtete Abstand a zwischen den Raststellen 41a bis 41c Infolgedessen bleibt die Direktkupplung 13 ausgerückt,
wenn das Einstellglied 33 zum Einstellen wahlweiser Drehmomentwerte im Bereich a dieser Raststellen bewegt wird Wenn dagegen das Einstellglied 33 uber diesen Bereich a hinaus, hier die dntte Raststelle 41c, bewegt bzw. verdreht wird, geraten die Nocken 49a, 49b gegeneinander, wobei der Drehmitnehmer 47 um einen der Eintauchtiefe des Direktkupplungselementes 13a entsprechendes axiales Mass c gegen die Kraft einer Feder 51 nach vorne verschoben wird, siehe Stellungsunterschiede zwischen Fig 2 und 3 Wenn dabei der Direktkupplungssteg 13a aufgrund einer bezüglich der Direktkupplungsausnehmung 13b unterschiedlichen Stellung in diese nicht einrasten kann, wird nur der Mitnehmer 47 nach vorne verschoben, wobei der Antnebswel- lenabschnitt 8c unter der axialen Vorspannung der Druckfeder 46 selbsttätig in die Direktkupplungsausnehmung 13b einrastet,
wenn er mit deren Stellung übereinstimmt In dieser Funktionsstellung ist die Überlastkupplung 11 abgeschaltet bzw durch die Direktkupplung 13 überbruckt, wobei der Antriebswellenabschnitt 8d bzw das Werkzeug 6 mit dem maximal zur Verfügung stehenden Drehmoment angetrieben werden kann Um diese Stellung der Emstellvornchtung 14 zu stabilisieren, ist es vorteilhaft, im Endbereich der Verlängerung b der Einstellnut 38 eine weitere Rastausnehmung 41 d für das Verbindungsglied 34 vorzusehen
Die zwischen dem Drehmitnehmer 47 und dem Antriebswellenabschnitt 8c wirksame Schiebekupplung 48 ist durch eine oder mehrere auf die Umfang verteilt angeordnete Kupplungselemente 48a, insbesondere Kugeln, gebildet,
die jeweils in einer Ausnehmung 48b in der Innenmantelflache des Schiebers 35 drehbar sitzen und in eine Längsnut 48c in einer in den Schieber 35 hineinra- genden Buchs 47c des Mitnehmers 47 einfassen
Zum Ausschalten bzw Ausrücken der Direktkupplung 13 wird das Einstellglied 33 an die gewunschte Stelle des Bereichs a, hier die Raststellen 41a bis 41c, zurückgedreht,
wobei der Drehmitnehmer 47 durch die Druckfeder 51 nach hinten in seine Ausgangsstellung gemäss Fig 5
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zurückgeschoben wird die in einer Ringnut der Innenhulse 3c angeordnet und zwischen letzterer und dem Drehmitnehmer 47 wirksam ist Dabei wird der Antriebsweilenabschnitt 8c gleichzeitig in seine Entkupplungssteliung axial verschoben wobei der Drehmitnehmer 47 des topfformiger Lagerteils 43 und somit den Antriebswellenabschnitt 8c bei dieser Axialbewegung mithirnml Auf grund des in Umfangsnchtung entsprechend gross bemessenden Abstands zwischen aen Nocken getrieben 49 bleibt im Bewegungsbereich a zwischen den Raststellen 41a bis 41c die Direktkupplung 13 in ihrer Entkupplungsstellung
Die Uberlastkupplung 11 und die Direktkupplung 13 können nur in eine
Drehrichtung z B fur Rechtslauf, des Werkzeugs 6 oder fur beide Drehrichtungen eingerichtet sein Im ersten Fall reicht es aus wenn nur die in die Drehrichtung weisenden Flanken 11f,11g der Kupplungsvorsprunge 11h11i bzw Kupplungsausnehmungen 11d11 wie vorbeschrieben ausgebildet sind Im zweiten Fall sind die die @@ die andere Drehrichtung weisenden FlanKen 11f, 11g ebenfalls erfindungsge- mass vorzugsweise spiegelbildlich ausgebildet
Bei allen vorbeschriebenen Ausfuhrungsbeispielen ist es möglich, anstelle einer mechanischen Drehmomentbegrenzung eine elektrische Drehmomentbegrenzung vorzusehen,
die z B nach Massgabe der Stromstarke den Antriebsmotor 7 so steuert dass ein bestimmtes maximales Drehmoment nicht überschritten wird Ausserdem kann eine elektrische Einstellvorrichtung zur Veranderung dieses Drehmomentwertes vorgesehen sein Der Einstellbereich a kann dabei entfallen Dafur kann z B am Umfang des Anschlussteils 2 oder an einem Fussschalter ein verstellbares Einstellglied vorgesehen sein an dem das veränderliche Drehmoment manuell verstellbar ist
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