Die Erfindung bezieht sich auf eine zahnärztliche Antriebseinheit mit einer in Wälzlagern gelagerten Rotorwelle und mit einer in der Rotorwelle gehalterten Spannzange zur Aufnahme eines Werkzeuges, wobei die Spannzange durch Betätigung eines Stellmittels in eine die Werkzeugentnahme ermöglichende Freigabestellung bringbar ist.
Eine solche Antriebseinheit ist beispielsweise aus der DE 3 644 055 bekannt.
Bei den häufig bei solchen Antriebseinheiten verwendeten Druckknopfspannzangen, aber auch bei anderen Spannsystemen, wird die gesamte Auslösekraft über die Spannzange und die Rotorwelle auf das werkzeugseitige Lager übertragen, wobei sich das Lager mit seinem Aussenring am Gehäuse gegen diese Kraft abstützt. Die dabei ausgeübten Kräfte sind undefiniert und können z.T. sehr hoch sein, wodurch es zu einer Vorschädigung des Lagers kommen kann.
Der im Anspruch 1 als Lösung definierten Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, demgegenüber eine Verbesserung zu erzielen und dafür zu sorgen, dass der durch die Axialkräfte, welche beim Auslösen der Spannsysteme entstehen, hervorgerufene Lagerverschleiss reduziert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Rotorwelle am werkzeugseitigen Ende mit einer mit der Rotorwelle umlaufenden Stützscheibe versehen ist und am Gehäuse eine zur Stützscheibe unter Belassung eines den freien Rotorlauf gewährleistenden Spaltes (s) korrespondierende Fläche angeordnet ist, an der sich bei Axialbelastung der Rotorwelle bei Betätigung des Stellmittels die Stützscheibe abstützen kann.
Somit wird die Auslösekraft für die Spannzange durch einen axialen Anschlag einer fest mit der Rotorwelle verbundenen Stützscheibe an einer dieser korrespondierend angeordneten Gehäusefläche abgefangen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Die Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines zahnärztlichen Turbinenhandstückes, bei dem im Kopfgehäuse 1 in bekannter Weise eine Turbinenantriebseinheit 2 gelagert ist. Die Antriebseinheit 2 enthält ein Laufrad 3, dessen Rotorwelle 4 in Kugellagern 5, 6 gelagert ist. Das Laufrad 3 wird in bekannter Weise über einen Druckluftzufuhrkanal 8 mit Druckluft beaufschlagt. Nachdem die Konstruktion des Laufrades für die Erfindung ohne Bedeutung ist, wird diese nicht näher erläutert.
Die gesamte Antriebseinheit 2 ist mit Hilfe von elastischen Ringen 9 und 10 im Kopfgehäuse 1 schwingungsgedämpft aufgehängt.
Die mit dem Laufrad 3 verbundene Rotorwelle 4 ist in bekannter Weise als Hohlwelle ausgebildet, in der eine zweiteilige Spannvorrichtung 11 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Werkzeuges angeordnet ist. Die Spannvorrichtung 11 ist mittels eines Druckdeckels 12, der entgegen der Kraft einer Druckfeder 13 in Pfeilrichtung betätigbar ist, entriegelbar, wodurch das Werkzeug in die Spannzange eingeführt bzw. aus dieser axial entnehmbar ist.
Der werkzeugseitige elastische Ring 10 enthält, wie Fig. 2 in einer Draufsicht zeigt, am äusseren Umfang eine Vielzahl von Einkerbungen 14, die im eingebauten Zustand (Fig. 1) einen hinter dem Lager 5 befindlichen Raum 15 mit einem vor dem Lager befindlichen Ringraum 16, der in einen Abströmkanal 17 übergeht, verbinden. Ein sich im Innern des Kopfgehäuses aufbauender Luftdruck kann sich entspannen, indem die Luft aus dem Raum 15 über die Einkerbungen 14 in den Ringraum 16 und von dort über den konzentrisch zur Rotorwelle angeordneten ringförmigen Kanal 17 nach aussen abströmt. Werkzeugseitig und im Anschluss an den Innenring 5a des werkzeugseitigen Lagers 5 ist eine Stützscheibe 18 fest mit der umlaufenden Rotorwelle 4 verbunden.
Dieser Stützscheibe korrespondierend ist in einem dem freien Rotorlauf gewährleistenden Spalt (s) eine dem Gehäuse 19 zugeordnete Fläche 20 zugeordnet, an der die Stützscheibe 18 bei axialer Belastung des Spannsystems und damit der Rotorwelle zur Anlage kommen kann. Die axiale Belastung der Rotorwelle erfolgt in der Regel bei Betätigung des Druckdeckels 12, wenn damit das Spannsystem in eine die Freigabe des Werkzeuges gewährleistende Entriegelungsstellung gebracht werden soll. Wird nämlich der Druckdeckel mit der notwendigen Auslösekraft betätigt, so wird die Stützscheibe im festen Verbund mit der Spannzange 11 und der Rotorwelle 4 nach Überwindung des für den Rotorlauf erforderlichen Spaltes (s) gegen die definierte Rückstellkraft des elastischen Stützringes 10 axial gegen die korrespondierende Fläche 20 des Gehäuses 19 gedrückt.
Auf diese Weise wird die gesamte Auslösekraft vom Lager 5 abgehalten.
The invention relates to a dental drive unit with a rotor shaft mounted in roller bearings and with a collet chuck held in the rotor shaft for receiving a tool, the collet chuck being able to be brought into a release position enabling tool removal by actuating an adjusting means.
Such a drive unit is known for example from DE 3 644 055.
In the push-button collets often used in such drive units, but also in other clamping systems, the entire release force is transmitted to the tool-side bearing via the collet and the rotor shaft, the bearing being supported against this force with its outer ring on the housing. The forces exerted are undefined and can sometimes be very high, which can lead to damage to the bearing.
The object of the invention, which is defined as a solution in claim 1, is to achieve an improvement in comparison with this and to ensure that the bearing wear caused by the axial forces which arise when the clamping systems are triggered is reduced.
This object is achieved according to the invention in that the rotor shaft is provided on the tool-side end with a support disk that rotates with the rotor shaft and on the housing there is a surface corresponding to the support disk while leaving a gap (s) guaranteeing the free rotor running, on which the axial load causes the Rotor shaft can support the support disc when actuating the adjusting means.
Thus, the triggering force for the collet is intercepted by an axial stop of a support disk that is fixedly connected to the rotor shaft on a housing surface that corresponds to this.
An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing.
1 shows a section of a dental turbine handpiece, in which a turbine drive unit 2 is mounted in the head housing 1 in a known manner. The drive unit 2 contains an impeller 3, the rotor shaft 4 of which is mounted in ball bearings 5, 6. The impeller 3 is pressurized with compressed air in a known manner via a compressed air supply duct 8. Since the construction of the impeller is of no importance for the invention, it will not be explained in more detail.
The entire drive unit 2 is suspended in the head housing 1 with vibration damping with the aid of elastic rings 9 and 10.
The rotor shaft 4 connected to the impeller 3 is designed in a known manner as a hollow shaft, in which a two-part clamping device 11 is arranged for receiving a tool, not shown. The clamping device 11 can be unlocked by means of a pressure cover 12 which can be actuated against the force of a compression spring 13 in the direction of the arrow, as a result of which the tool is inserted into the collet or can be removed axially therefrom.
The tool-side elastic ring 10 contains, as shown in FIG. 2 in a top view, a plurality of notches 14 on the outer circumference, which in the installed state (FIG. 1) has a space 15 located behind the bearing 5 with an annular space 16 located in front of the bearing , which merges into an outflow channel 17. An air pressure building up in the interior of the head housing can relax by the air flowing out of the space 15 via the notches 14 into the annular space 16 and from there via the annular channel 17 arranged concentrically to the rotor shaft. On the tool side and following the inner ring 5a of the tool-side bearing 5, a support disk 18 is fixedly connected to the rotating rotor shaft 4.
Corresponding to this support disk, in a gap (s) guaranteeing the free running of the rotor, a surface 20 is assigned to the housing 19, on which the support disk 18 can come to rest when the clamping system and thus the rotor shaft are axially loaded. The axial loading of the rotor shaft usually takes place when the pressure cover 12 is actuated, if the clamping system is to be brought into an unlocking position ensuring the release of the tool. If the pressure cover is actuated with the necessary triggering force, the support disc in a fixed connection with the collet 11 and the rotor shaft 4 becomes axially against the corresponding surface 20 against the defined restoring force of the elastic support ring 10 after overcoming the gap (s) required for the rotor run of the housing 19 pressed.
In this way, the entire triggering force is prevented from the bearing 5.