Handstück für zahnärztliche Maschinen mit pneumatisch gelagerter Werkzeughalterwelle
Die Erfindung betrifft ein Handstück für zahnärztliche Maschinen mit einer Werkzeughalterwelle, die pneumatisch gelagert und mit radialen Antriebsturbinenschaufeln versehen ist, mit einem Gaseinlasskanal, über den ein Treibgasstrahl auf die Vorderflächen der Turbinenschaufeln richtbar ist, mit weiteren Gaseinlasskanälen zur Zufuhr von Pressgas in den mindestens einen Abschnitt der Werkzeughalterwelle umfassenden Lagerspalt sowie mit einem sich zu den Rückflächen der Turbinenschaufeln hin öffnenden Gasauslasskanal zur Abführung des Treibgases in die freie Atmosphäre.
Es ist bei derartigen Handstücken bekannt, einen Treibluftstrahl auf die Turbinen schaufeln der Werkzeug- halterwelle aufzublasen, um das Werkzeug rotieren zu lassen, und gleichzeitig Pressluft in den zwischen der Werkzeughalterwelle und den Lagerflächen der Welle gebildeten Lagerspalt einzuführen, so dass die Werkzeughalterwelle während ihrer Drehung auf dem in dem Lagerspalt ausgebildeten Luftpolster schwimmt. Um die Drehung des Werkzeuges einzuleiten oder anzuhalten, kann die Pressluftzufuhr einfach ein- bzw. abgeschaltet werden. Nach Abschalten der Pressluftzufuhr kommt die rotierende Werkzeughalterwelle jedoch nicht augenblicklich zum Stillstand, sondern dreht sich infolge ihrer Trägheit während einer gewissen Zeitspanne, beispielsweise für 12 bis 15 Sekunden, weiter.
Während dieser auf Trägheitskräfte zurückzuführenden Drehung arbeiten die Turbinenschaufeln als Gebläse, das den Druck im Lagerluftspalt negativ mit Bezug auf den Atmosphärendruck macht. Infolgedessen kann von aussen Luft in den Lagerspalt eingesaugt werden. Enthält diese Luft Staub oder kleine Abriebteilchen, dei beim Schleifen, Bohren oder Schneiden des Zahnes anfallen, können die Lagerflächen beschädigt werden, wodurch die Lagereigenschaften nachteilig beeinflusst werden. Ausserdem besteht die Gefahr, dass das auf Grund von Trägheitskräften weiterrotierende zahnärztliche Werkzeug Hautverletzungen bewirkt, wenn es unbeabsichtigt mit dem Zahnfleisch des Patienten in Berührung kommt. Infolgedessen ist es erwünscht, die auf Trägheitskräfte zurückzuführende Drehung des Werkzeuges möglichst gering zu halten. Vorschläge dafür wurden jedoch noch nicht bekannt.
Der Erfindung liegt dementsprechend in erster Linie die Aufgabe zu Grund, ein Handstück für zahnärztliche Maschinen mit Turbinen antrieb und pneumatischer Lagerung zu schaffen, bei dem die Trägheitsbewegung der Werkzeughalterwelle nach Abschalten der Pressgaszufuhr wesentlich herabgesetzt ist. Gleichlaufend damit soll verhindert werden, dass im Lagerspalt ein Unterdruck entsteht, auf Grund dessen Luft von aussen in den Lagerspalt eingesaugt wird.
Erfindungsgemäss wird dies bei einem Handstück der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass zum Anhalten der Drehbewegung der Werkzeughalterwelle Pressgas über den Gasauslasskanal gegen die Rückflächen der Turbinenschaufeln blasbar ist. Das über den Gasauslasskanal eingeblasene Pressgas bremst die Werkzeughalterwelle ab. Es sorgt ferner für einen Überdruck im Lagerspalt, so dass in diesen Luft von aussen nicht eindringen kann. Das auf diese Weise eingeblasene Pressgas wird zweckmässig über den normalerweise als Gaseinlass dienenden Kanal in die freie Atmosphäre abgeführt.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäss aufgebauten Handstückes,
Fig. 2 ein Schaltbild des Steuerstromkreises zur Steuerung der Drehbewegung der Werkzeughalterwelle des Handstückes nach Figur 1 und
Fig. 3 e ine abgewandelte Ausführungsform des Steuerstromkreises.
Das Handstück nach Figur 1 weist ein Gehäuse 1 auf, in dem eine drehbare Welle 2 mit einer Turbine 4 sitzt, die mit mehreren Radialsehaufeln 3 versehen ist.
Die Welle 2 besitzt eine Axialbohrung 2' zur Aufnahme eines nicht veranschaulichten, mit der Welle mitdrehbaren zahnärztlichen Werkzeugs, z. B. eines Bohrers. An den gegenüberliegenden Enden der Turbine 4 sind zwei Lagerbuchsen 5, 6 angeordnet. Jede der Lagerbuchsen ist mit einer am Aussenumfang umlaufenden Nut 7 und 2 0-Ringen 8, 9 versehen, die zu beiden Seiten der Nut 7 dichtend an der seitlichen Innenfläche des Gehäuses anliegen. Jede Lagerbuchse weist mehrere radial verlaufende Lufteinlasskanäle 10 auf, deren inneres Ende in den Lagerspalt a bzw. b mündet und deren äusseres Ende über einen Kanal 11 mit der Nut 7 in Verbindung steht. In dem Gehäuse 1 sind Lufteinlasskanäle 12, 13 und 14 sowie ein Luftauslasskanal 15 ausgebildet.
Die Kanäle 12, 13 und 14 stehen mit einer Leitung 16 in Verbindung, während der Kanal 15 mit einem Kanal verbunden ist, der zwischen der Aussenfläche der Leitung 16 und der Innenfläche einer Leitung 17 ausgebildet ist, durch die die Leitung 16 hindurchverläuft. Der Kanal 12 öffnet sich in Richtung auf die Vorderflächen der Turbinenschaufeln 3, so dass die aus dem Kanal 12 ausgeblasene Pressluft die Turbine 4 dreht. Der Auslasskanal 15 öffnet sich in Richtung auf die Rückflächen der Turbinenschaufeln. Infolgedessen wird die Pressluft, die auf die Schaufeln aufgetroffen ist, über die Kanäle 15 und 17 in die Atmosphäre abgeführt.
Die Einlasskanäle 13 und 14 stehen mit den Nuten 7 der oberen und unteren Lagerbuchse in Verbindung, so dass die über die Kanäle 13 und 14 zugeführte Pressluft über die Kanäle 10 in die Lagerspalte a und b gelangt. Auf Grund dessen ist die Welle 2 auf einem Luftpolster gelagert, ohne bei der Drehung die Lagerflächen der Buchsen 5 und 6 zu berühren. Das in den Lagerspalten a und b aufgebaute Luftpolster bildet ein Radiallager für die Welle.
Zwischen der Oberseite der Turbine 4 und der gegenüberliegenden Fläche der oberen Lagerbuchse 5 wird ein Spalt c gebildet. Ein ähnlicher Spalt d befindet sich zwischen der Unterseite der Turbine und der gegenüberliegenden Fläche der unteren Lagerbuchse 6.
Die Spalte c und d stehen mit den Lagerspalten a bzw. b und mit dem Luftauslasskanal 15 in Verbindung, so dass die Pressluft aus den Spalten a und b in die Spalte c und d überströmt und Drucklager für die sich drehende Welle bildet. Die Pressluft wird schliesslich in die Atmosphäre abgeleitet.
Bei der beschriebenen Anordnung dreht die über die Kanäle 12, 13 und 14 eingeleitete Pressluft die Turbine und damit die Welle 2. Gleichzeitig wird ein pneumatisches Lager für die rotierende Welle gebildet. Falls zur Unterbrechung der Drehbewegung der Welle die Pressluftzufuhr einfach abgeschaltet wird, rotiert die Turbine infolge der Massenträgheit noch eine gewisse Zeit weiter, wodurch, wie oben erwähnt, Luft von aussen in die Spalte a, b, c und d eingesaugt wird.
Erfindungsgemäss wird dagegen der Auslasskanal 15 kurzzeitig als Einlasskanal benutzt, während gleichzeitig die Einlasskanäle als Auslasskanäle dienen, die mit der freien Aussenluft in Verbindung stehen. Über den Auslasskanal 15 wird dabei Pressluft gegen die Rückflächen der Turbinenschaufeln gerichtet, wodurch auf die Schaufeln eine Dämpfungskraft ausgeübt wird, die die Turbine innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne zum Stehen bringt.
Auch wenn die Welle 2 infolge der Trägheitskräfte noch eine kurze Zeitspanne nachläuft, wird Aussenluft nicht in das Gehäuse eingesaugt, weil die über den Kanal 15 eingeleitete Pressluft verhindert, dass der Innendruck niedriger als der Aussendruck wird. Nachdem die Welle zum Stillstand gekommen ist, hat eine weitere Zufuhr von Pressluft keine Drehung der Welle in entgegengesetzter Richtung zur Folge, weil auf die Turbinenschaufeln kein für eine Drehung ausreichendes Drehmoment ausgeübt wird und die in den Lagerspalten befindliche Luft keinen ausreichenden Druck hat, um die Welle abzustützen.
Entsprechend Figur 2 sind die mit den Einlass- und Auslasskanälen nach Figur 1 in Verbindung stehenden Leitungen 16 bzw. 17 an Dreiweg-Elektromagnetventile 21 bzw. 22 angeschlossen. Das Ventil 21 weist drei Durchlässe 23, 24 und 25, ein Ventilglied 26, eine Feder 27 und eine Magnetspule 28 auf. Der Durchlass 23 ist über eine Leitung 29 an eine nicht veranschaulichte Pressluftquelle angeschlossen. Der Durchlass 24 steht mit der Leitung 16 in Verbindung. Der Durchlass 25 führt zur freien Atmosphäre. Das Ventilglied 26 sperrt unter dem Einfluss der Feder 27 normalerweise den Durchlass 23 ab, während die Durchlässe 24 und 25 miteinander in Verbindung stehen.
Wird jedoch die Magnetspule 28 erregt, wird das Ventilglied 26 entgegen der Kraft der Feder 27 verschoben, wird der Durchlass 23 geöffnet, so dass die Durchlässe 23 und 24 miteinander in Verbindung kommen, und wird gleichzeitig der Durchlass 25 geschlossen. Das zweite Elektromagnetventil 22 umfasst ebenfalls drei Durchlässe 30, 31 und 32, ein Ventilglied 33, eine Feder 34 und eine Magnetspule 35. Der Durchlass 30 ist über eine Leitung 36 an die Leitung 29 angeschlossen. Der Durchlass 31 steht mit der Leitung 17 in Verbindung. Der Durchlass 32 führt zur freien Aussenluft. Das Ventilglied 33 sperrt unter dem Einfluss der Feder 34 normalerweise den Durchlass 30 ab, während die Durchlässe 31 und 32 miteinander in Verbindung stehen.
Wird die Magnetspule 35 erregt, wird das Ventilglied 33 entgegen der Kraft der Feder 34 verschoben, so dass der Durchlass 30, geöffnet und mit dem Durchlass 31 in Verbindung ge gebracht wird, während der Durchlass 32 geschlossen wird.
Die Erregung der Magnetspulen 28 und 35 wird mittels eines Fusschalters 37 und eines abfallverzögerten Relais 38 gesteuert. Der Schalter 37 liegt in einer der beiden Leitungen 39 und 40, die an eine Stromquelle angeschlossen sind. Er weist einen bewegbaren Kontaktarm 41 auf, der normalerweise an einem Kontakt 42 anliegt. Wird auf den Schalter getreten, wird der Kontaktarm 41 zu einem zweiten Kontakt 43 umgelegt. Die Magnetspule 28 liegt zwischen dem Kontakt 43 umgelegt. Die Magnetspule 28 liegt zwischen dem Kontakt 43 und der Leitung 40. Das Relais 38 ist derart aufgebaut, dass sein bei Erregung geschlossener Kontakt eine vorbestimmte Zeitspanne nach Entregung geöffnet wird.
Es weist einen Arbeitskontakt 44 eine Erregerwicklung 45 und einen parallel zur Wicklung 45 geschalteten Verzögerungskondensator 46 auf. Die Magnetspule 35 des Magnetventils 22 steht über die Kontakte 44 und 42 mit der Leitung 39 in Verbindung. Die Erregwicklung 45 des Relais 38 ist über einen Gleichrichter 47 und einen normalerweise geschlossenen Hilfskontakt 48 zwischen den Kontakt 43 und die Leitung 40 geschaltet.
Falls erforderlich wird ein zusätzlicher Verzögerungs kondensator 49 parallel zur Wicklung 45 geschaltet. Der Kondensator 49 kann über einen normalerweise offenen Hilfskontakt 50 ferner parallel zum Kondensator 46 geschaltet werden. Parallel zum Hilfskontakt 48 liegt ein Widerstand 51.
Wenn auf den Schalter 37 getreten wird, wird der bewegbare Kontaktarm 41 auf den Kontakt 43 umgelegt, worauf die Magnetspule 28 des Magnetventils 21 erregt wird, so dass das Ventilglied 26 den Durchlass 23 öffnet und Pressluft aus der Leitung 29 in die Leitung 16 einströmt. Die Pressluft treibt die Welle 2 an und wird dann über die Leitung 17 und den Durchlass 32 ins Freie abgeführt. Wenn sich der Kontaktarm 41 des Schalters 37 gegen den Kontakt 43 legt, kommt ausserdem die Wicklung 45 des Relais 38 über den Gleichrichter 47 und den geschlossenen Hilfskontakt 48 unter Strom, so dass das Relais anzieht und den Hilfskontakt 48 öffnet, während die Kontakte 50 und 44 geschlossen werden. Auch nach Öffnen des Kontakts 48 wird die Wicklung 45 über den Widerstand 51 weiter erregt. Der Kondensator 46 wird mit der in der Figur veranschaulichten Polarität aufgeladen.
Zugleich wird über den jetzt geschlossenen Hilfskontakt 50 auch der Kondensator 49 mit der gezeigten Polarität aufgeladen. Wenn nunmehr der Schalter 37 freigegeben wird, wird der Kontaktarm 41 mittels einer nicht veranschaulichten Feder zu dem Kontakt 42 zurückgestellt, so dass die Magnetspule 28 des Magnetventils 21 entregt wird und das Ventilglied 26 in die Ausgangsstellung zurückkehrt, wodurch die Leitung 16 über den Durchlass 25 mit der Aussenluft in Verbindung gebracht wird. Gleichzeitig kommt die Magnetspule 35 des anderen Elektromagnetventils 22 über den jetzt geschlossenen Arbeitskontakt 44 unter Strom, so dass die Durchlässe 30 und 31 miteinander verbunden werden und Pressluft aus der Leitung 36 in die Auslassleitung 17 eingeführt wird.
Mittels dieser Pressluft wird die Welle 2 abgebremst und wird zugleich der Innenraum des Gehäuses 1 auf einem höheren Druck als dem Aussendruck gehalten.
Auch nach der Rückstellung des Kontaktarms 41 wird die Wicklung 45 des Relais 38 zunächst noch durch den Entladestrom der Kondensatoren 46 und 49 erregt gehalten. Wenn der Entladestrom einen bestimmten Wert unterschritten hat, wird die Wicklung 45 entregt und öffnen die Kontakte 44 und 50, während gleichzeitig der Hilfskontakt 48 schliesst, wie dies in Figur 2 veranschaulicht ist. Nach Öffnen des Kontakts 44 wird die Magnetspule 35 entregt, so dass das Ventilglied 33 in die veranschaulichte Ruhestellung zurückkehrt. Das bedeutet, dass bis zur Rückstellung des Ventilgliedes 33 oder mit anderen Worten während der Verzögerungszeit des Relais 38, Pressluft über die Auslassleitung 17 zugeführt wird.
Bei der Ausführungsform nach Figur 3 sind zwei Schalter 50' und 51' vorgesehen, um die Erregung der Magnetspulen 28 und 35 der Elektromagnetventile 21 und 22 zu steuern. Beide Schalter werden gemeinsam mittels eines nicht veranschaulichten Pedals betätigt. Der Schalter 50 besitzt einen normalerweise offenen Kontakt 53. Die Kontakte 52 und 53 sind an jeweils die eine Seite der Magnetspulen 35 bzw. 28 angeschlossen. Die andere Seite der Magnetspulen ist mit der einen der beiden Zuleitungen 39 und 40 verbunden. Der andere Schalter 51' ist mit einem Kontakt 54 und einer nicht veranschaulichten Verriegelung versehen, die bewirkt, dass bei jeder Schalterbetätigung der Kontakte 54 aus der einen in die andere Stellung gebracht wird, d. h. geschlossen wird, wenn er offen war, oder geöffnet wird, wenn er geschlossen war.
Werden beide Schalter 50' und 51, das erste mal niedergetreten, werden die Kontakte 53 und 54 geschlossen, so dass die Magnetspule 28 erregt und die Welle 2 in der normalen Drehrichtung gedreht wird. Wenn dann das Pedal freigegeben wird, wird der Kontakt 52 geschlossen, während der Kontakt 54 in der Schliesstellung verriegelt bleibt, so dass die Magnetspule 35 des Elektromagnetventils 22 unter Strom kommt und die Welle 2 in der zuvor beschriebe- nen Weise abgebremst wird. Wenn das Pedal ein zweites Mal niedergetreten wird, wird der Kontakt 54 geöffnet, so dass die Magnetspule 35 entregt wird. Nach Loslassen des Pedals wird über den Auslasskanal ständig Pressluft zugeführt, bis das Pedal erneut niedergetreten wird.
Es versteht sich, das anstelle von Luft gegebenfalls auch andere Gase für Antrieb und Lagerung der Werkzeughalterwelle verwendet werden können.
Handpiece for dental machines with pneumatically mounted tool holder shaft
The invention relates to a handpiece for dental machines with a tool holder shaft which is pneumatically supported and provided with radial drive turbine blades, with a gas inlet channel through which a propellant gas jet can be directed onto the front surfaces of the turbine blades, with further gas inlet channels for supplying compressed gas into the at least one section the bearing gap surrounding the tool holder shaft and with a gas outlet channel opening towards the rear surfaces of the turbine blades for discharging the propellant gas into the open atmosphere.
It is known in such handpieces to blow a jet of propellant air onto the turbine blades of the tool holder shaft in order to make the tool rotate, and at the same time to introduce compressed air into the bearing gap formed between the tool holder shaft and the bearing surfaces of the shaft, so that the tool holder shaft rotates floats on the air cushion formed in the bearing gap. To initiate or stop the rotation of the tool, the compressed air supply can simply be switched on or off. After switching off the compressed air supply, however, the rotating tool holder shaft does not come to a standstill immediately, but rather continues to rotate for a certain period of time, for example for 12 to 15 seconds, due to its inertia.
During this inertial rotation, the turbine blades work as a fan making the pressure in the bearing air gap negative with respect to atmospheric pressure. As a result, air can be sucked into the bearing gap from the outside. If this air contains dust or small abrasion particles, which are produced when grinding, drilling or cutting the tooth, the bearing surfaces can be damaged, which adversely affects the bearing properties. There is also the risk that the dental tool, which continues to rotate due to inertial forces, causes skin injuries if it inadvertently comes into contact with the patient's gums. As a result, it is desirable to keep the rotation of the tool due to inertia forces as low as possible. However, no suggestions have yet been made.
The invention is therefore primarily based on the task of creating a handpiece for dental machines with turbine drive and pneumatic storage, in which the inertial movement of the tool holder shaft is significantly reduced after switching off the compressed gas supply. At the same time, it should be prevented that a negative pressure is created in the bearing gap, due to which air is sucked into the bearing gap from the outside.
According to the invention, this is achieved in a handpiece of the type mentioned at the outset in that compressed gas can be blown via the gas outlet channel against the rear surfaces of the turbine blades to stop the rotational movement of the tool holder shaft. The compressed gas blown in through the gas outlet channel brakes the tool holder shaft. It also ensures overpressure in the bearing gap so that air cannot penetrate into it from outside. The compressed gas blown in in this way is expediently discharged into the open atmosphere via the channel which is normally used as a gas inlet.
Further features, advantages and possible applications of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments in conjunction with the accompanying drawings.
It shows:
1 shows a longitudinal section of a handpiece constructed according to the invention,
2 shows a circuit diagram of the control circuit for controlling the rotational movement of the tool holder shaft of the handpiece according to FIG. 1 and
Fig. 3 a modified embodiment of the control circuit.
The handpiece according to FIG. 1 has a housing 1 in which a rotatable shaft 2 with a turbine 4 is seated, which is provided with several radial blades 3.
The shaft 2 has an axial bore 2 'for receiving a non-illustrated dental tool rotatable with the shaft, e.g. B. a drill. At the opposite ends of the turbine 4, two bearing bushings 5, 6 are arranged. Each of the bearing bushes is provided with a circumferential groove 7 and 2 0-rings 8, 9 on the outer circumference, which bear sealingly on both sides of the groove 7 on the lateral inner surface of the housing. Each bearing bush has a plurality of radially extending air inlet channels 10, the inner end of which opens into the bearing gap a or b and the outer end of which is connected to the groove 7 via a channel 11. Air inlet channels 12, 13 and 14 and an air outlet channel 15 are formed in the housing 1.
The channels 12, 13 and 14 are connected to a conduit 16, while the conduit 15 is connected to a conduit which is formed between the outer surface of the conduit 16 and the inner surface of a conduit 17 through which the conduit 16 extends. The channel 12 opens in the direction of the front surfaces of the turbine blades 3, so that the compressed air blown out of the channel 12 rotates the turbine 4. The outlet channel 15 opens towards the rear surfaces of the turbine blades. As a result, the compressed air that has hit the blades is discharged through channels 15 and 17 into the atmosphere.
The inlet channels 13 and 14 are connected to the grooves 7 of the upper and lower bearing bushings, so that the compressed air supplied via the channels 13 and 14 reaches the bearing gaps a and b via the channels 10. Because of this, the shaft 2 is mounted on an air cushion without touching the bearing surfaces of the bushings 5 and 6 during rotation. The air cushion built up in the bearing gaps a and b forms a radial bearing for the shaft.
A gap c is formed between the top of the turbine 4 and the opposite surface of the upper bearing bush 5. A similar gap d is located between the underside of the turbine and the opposite surface of the lower bearing bush 6.
The gaps c and d are connected to the bearing gaps a and b and with the air outlet channel 15, so that the compressed air flows over from the gaps a and b into the gaps c and d and forms thrust bearings for the rotating shaft. The compressed air is finally discharged into the atmosphere.
In the arrangement described, the compressed air introduced via the channels 12, 13 and 14 rotates the turbine and thus the shaft 2. At the same time, a pneumatic bearing is formed for the rotating shaft. If the compressed air supply is simply switched off to interrupt the rotational movement of the shaft, the turbine continues to rotate for a certain time due to the inertia, whereby, as mentioned above, air is sucked in from the outside into gaps a, b, c and d.
According to the invention, on the other hand, the outlet channel 15 is used briefly as an inlet channel, while at the same time the inlet channels serve as outlet channels that are in communication with the free outside air. Compressed air is directed against the rear surfaces of the turbine blades via the outlet channel 15, as a result of which a damping force is exerted on the blades, which brings the turbine to a standstill within a very short period of time.
Even if the shaft 2 continues to run for a short period of time due to the inertia forces, outside air is not sucked into the housing because the compressed air introduced via the channel 15 prevents the internal pressure from becoming lower than the external pressure. After the shaft has come to a standstill, a further supply of compressed air does not cause the shaft to rotate in the opposite direction because the turbine blades do not have sufficient torque to rotate and the air in the bearing gaps does not have sufficient pressure to generate the Support shaft.
According to FIG. 2, the lines 16 and 17 connected to the inlet and outlet channels according to FIG. 1 are connected to three-way solenoid valves 21 and 22, respectively. The valve 21 has three passages 23, 24 and 25, a valve member 26, a spring 27 and a magnetic coil 28. The passage 23 is connected via a line 29 to a source of compressed air (not shown). The passage 24 is in communication with the line 16. The passage 25 leads to the free atmosphere. The valve member 26 normally blocks the passage 23 under the influence of the spring 27, while the passages 24 and 25 are in communication with one another.
If, however, the magnetic coil 28 is excited, the valve member 26 is displaced against the force of the spring 27, the passage 23 is opened so that the passages 23 and 24 come into communication with one another, and the passage 25 is closed at the same time. The second electromagnetic valve 22 also comprises three passages 30, 31 and 32, a valve member 33, a spring 34 and a magnetic coil 35. The passage 30 is connected to the line 29 via a line 36. The passage 31 is in communication with the line 17. The passage 32 leads to the free outside air. The valve member 33 normally closes the passage 30 under the influence of the spring 34, while the passages 31 and 32 are in communication with one another.
If the magnetic coil 35 is excited, the valve member 33 is displaced against the force of the spring 34, so that the passage 30 is opened and connected to the passage 31, while the passage 32 is closed.
The excitation of the magnetic coils 28 and 35 is controlled by means of a foot switch 37 and a relay 38 with a drop-out delay. The switch 37 is in one of the two lines 39 and 40, which are connected to a power source. It has a movable contact arm 41 which normally rests against a contact 42. If the switch is stepped on, the contact arm 41 is folded over to a second contact 43. The magnetic coil 28 is folded over between the contact 43. The magnetic coil 28 lies between the contact 43 and the line 40. The relay 38 is constructed in such a way that its contact, which is closed when it is energized, is opened a predetermined period of time after de-energization.
It has a normally open contact 44, an excitation winding 45 and a delay capacitor 46 connected in parallel to winding 45. The solenoid 35 of the solenoid valve 22 is connected to the line 39 via the contacts 44 and 42. The excitation winding 45 of the relay 38 is connected between the contact 43 and the line 40 via a rectifier 47 and a normally closed auxiliary contact 48.
If necessary, an additional delay capacitor 49 is connected in parallel with the winding 45. The capacitor 49 can also be connected in parallel to the capacitor 46 via a normally open auxiliary contact 50. A resistor 51 is located parallel to the auxiliary contact 48.
When the switch 37 is stepped on, the movable contact arm 41 is folded over to the contact 43, whereupon the solenoid 28 of the solenoid valve 21 is excited so that the valve member 26 opens the passage 23 and compressed air flows from the line 29 into the line 16. The compressed air drives the shaft 2 and is then discharged into the open via the line 17 and the passage 32. When the contact arm 41 of the switch 37 rests against the contact 43, the winding 45 of the relay 38 is also energized via the rectifier 47 and the closed auxiliary contact 48, so that the relay picks up and the auxiliary contact 48 opens, while the contacts 50 and 44 to be closed. Even after the contact 48 has opened, the winding 45 continues to be excited via the resistor 51. The capacitor 46 is charged with the polarity illustrated in the figure.
At the same time, the capacitor 49 is also charged with the polarity shown via the auxiliary contact 50 which is now closed. If the switch 37 is now released, the contact arm 41 is returned to the contact 42 by means of a spring (not shown), so that the solenoid 28 of the solenoid valve 21 is de-energized and the valve member 26 returns to the starting position, whereby the line 16 via the passage 25 is brought into contact with the outside air. At the same time, the solenoid 35 of the other solenoid valve 22 is energized via the normally closed contact 44, so that the passages 30 and 31 are connected to one another and compressed air is introduced from the line 36 into the outlet line 17.
The shaft 2 is braked by means of this compressed air and at the same time the interior of the housing 1 is kept at a higher pressure than the external pressure.
Even after the contact arm 41 has been reset, the winding 45 of the relay 38 is initially still kept excited by the discharge current of the capacitors 46 and 49. When the discharge current has fallen below a certain value, the winding 45 is de-energized and the contacts 44 and 50 open, while the auxiliary contact 48 closes at the same time, as is illustrated in FIG. After the contact 44 is opened, the magnetic coil 35 is de-energized, so that the valve member 33 returns to the illustrated rest position. This means that until the valve member 33 is reset, or in other words during the delay time of the relay 38, compressed air is supplied via the outlet line 17.
In the embodiment according to FIG. 3, two switches 50 ′ and 51 ′ are provided in order to control the excitation of the magnetic coils 28 and 35 of the electromagnetic valves 21 and 22. Both switches are operated jointly by means of a pedal (not shown). The switch 50 has a normally open contact 53. The contacts 52 and 53 are connected to one side of the magnet coils 35 and 28, respectively. The other side of the magnet coils is connected to one of the two supply lines 39 and 40. The other switch 51 'is provided with a contact 54 and a lock (not shown) which causes the contact 54 to be moved from one position to the other with each actuation of the switch. H. closes when it was open or opens when it was closed.
If both switches 50 'and 51 are stepped down for the first time, the contacts 53 and 54 are closed, so that the magnetic coil 28 is excited and the shaft 2 is rotated in the normal direction of rotation. When the pedal is then released, the contact 52 is closed while the contact 54 remains locked in the closed position, so that the solenoid 35 of the solenoid valve 22 is energized and the shaft 2 is braked in the manner described above. When the pedal is depressed a second time, the contact 54 is opened, so that the magnetic coil 35 is de-energized. After releasing the pedal, compressed air is continuously supplied through the outlet channel until the pedal is depressed again.
It goes without saying that, instead of air, other gases can optionally also be used for driving and mounting the tool holder shaft.