DE10039446A1 - Schnellspannträger für ein Werkzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schnellspannträger für ein Werkzeug, mit einem in eine Antriebseinrichtung einspannbaren Schaft 1 sowie mit einem Sicherungselement 2, wobei der Schaft 1 und das Sicherungselement 2 mittels eines Gewindeansatzes 3 (Rechts- und/oder Linksgewinde), welcher durch das Werkzeug 4 führbar ist, und mittels einer Gewindeausnehmung 5 lösbar miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Gewindeausnehmung 5 in einem spitzen Winkel kreuzende Einführausnehmung 6 vorgesehen ist, deren Durchmesser gleich oder größer als der Außendurchmesser des Gewindeansatzes 3 ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schnellspannträger für ein Werkzeug, mit einem in eine Antriebseinrichtung einspann­ baren Schaft, sowie mit einem Sicherungselement, wobei der Schaft und das Sicherungselement mittels eines Gewindean­ satzes, welcher durch das Werkzeug führbar ist, und mittels einer Gewindeausnehmung lösbar miteinander verbindbar sind.

Bei Werkzeugen der beschriebenen Art handelt es sich, ins­ besondere auf dem Dentalgebiet, um Schleifscheiben, Fräser, Frässcheiben oder ähnliches. Diese werden auf einen Schaft oder Mandrell aufgeschraubt. Zu diesem Zwecke weisen die Werk­ zeuge eine zentrische Ausnehmung auf, um zentrisch auf den drehbaren Schaft montiert werden zu können.

Der Stand der Technik zeigt Konstruktionen, bei welchen die Montage mittels einer Schraube erfolgt. Es ist somit erforder­ lich, zum Wechsel oder zur Montage des Werkzeugs die Schraube aus dem Schaft oder Mandrell herauszuschrauben, das Werkzeug aufzustecken und die Schraube wieder in die Gewindebohrung einzuführen und festzuschrauben. Dabei erweist es sich als un­ günstig, dass die Schraube, die auch einen sehr geringen Durchmesser haben kann, in den Gewindegang eingefädelt und mittels einer Vielzahl von Umdrehungen eingeschraubt werden muss. Dieser Vorgang beansprucht zum einen eine relativ lange Zeit. Hierzu kommt, dass die Schraube mittels eines Werkzeuges eingeschraubt und festgezogen werden muss, dessen Position sich bei dem Einschrauben über viele Gewindegänge und damit über eine Vielzahl von Umdrehungen der Schraube ändern kann. Der Anwender muss somit das Werkzeug mehrmals einsetzen oder umsetzen. Dies kann zu Beschädigungen der Schraube oder des Werkzeugs führen oder ein Verletzungsrisiko mit sich bringen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schnellspann­ träger der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welcher bei einfachem Aufbau und einfacher, betriebssicherer Anwendbarkeit eine schnelle und einfache Montage beziehungsweise Demontage des Werkzeugs ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst, die Unteransprüche beschreiben weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Im Rahmen der Erfindung ist somit vorgesehen, dass eine die Gewindeausnehmung in einem spitzen Winkel kreuzende Einführ­ ausnehmung vorgesehen ist, deren Durchmesser gleich oder größer als der Außendurchmesser des Gewindeansatzes ist.

Der erfindungsgemäße Schnellspannträger zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus. Die in einem spitzen Win­ kel verlaufende Einführausnehmung gestattet es, den Gewinde­ ansatz in dessen Achsrichtung in die Einführausnehmung einzu­ schieben, ohne dass der Gewindeansatz gedreht werden muss. Es handelt sich somit um eine reine Einschiebebewegung. Nach­ folgend ist es dann möglich, den Gewindeansatz zu kippen, so dass er coaxial zu der Gewindeausnehmung positioniert wird. Es ist dann lediglich erforderlich, einige wenige, zur Fixierung des Gewindeansatzes in der Gewindeausnehmung erforderliche Um­ drehungen durchzuführen, um ein Einschrauben der beiden Ge­ winde ineinander und ein Klemmen des Werkzeuges zu erzielen. Der Gewindeansatz kann ein Rechtsgewinde und/oder ein Linksgewinde haben.

Der ganz entscheidende Vorteil liegt somit darin, dass die Be­ dienungsperson nicht einen üblichen Aufschraubvorgang durchführen muss, der überdies stets die Gefahr bringt, dass die Gewinde nicht exakt ineinander greifen und somit bei einem nachfolgenden Eindrehen beschädigt werden. Vielmehr wird im Rahmen der Erfindung lediglich eine sehr geringe reine Ein­ schraublänge benötigt, während der Montagevorgang durch das Einstecken des Gewindeansatzes in die Einführausnehmung einge­ leitet wird.

Der erfindungsgemäße Schnellspannträger gestattet somit die Montage beziehungsweise Demontage eines Werkzeugs innerhalb eines sehr kurzen Zeitraumes. Weiterhin gestaltet sich der Vorgang sehr einfach, Fehlbedienungen sind fast gänzlich aus­ zuschließen. Im eingeschraubten Zustand des Gewindeansatzes verfügt der Schnellspannträger über gleiche mechanische Festigkeiten und somit Sicherheiten, wie konventionelle Werk­ zeugträger. Die Zentrierung des Werkzeuges bereitet ebenfalls keine Probleme, da sich der Gewindeansatz im fertig montierten Zustand zentrisch in der Gewindeausnehmung befindet.

In einer besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Einführausnehmung als Sacklochbohrung ausgebildet ist. Hierdurch vereinfacht sich der Montagevorgang nochmals, da die Bedienungsperson lediglich den Gewindeansatz bis zum Anschlag an den Grund der Sacklochbohrung einstecken muss. Nach dem Verkippen des Gewindeansatzes ist somit automa­ tisch eine ausreichende Einschraubtiefe gewährleistet.

Die Einführausnehmung ist bevorzugterweise glatt ausgebildet.

In einer besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Achse der Einführausnehmung in einem Winkel von 0° bis 45° zur Achse der Gewindeausnehmung ange­ ordnet ist. Der Winkel sollte so bemessen sein, dass das Ein­ schieben des Gewindeansatzes in die Einführausnehmung erfolgen kann, ohne dass die Gewindegänge des Gewindeansatzes bei diesem Einschiebevorgang mit den Gewindegängen der Gewindeaus­ nehmung in Eingriff kommen.

Die Einführausnehmung ist zur Sicherstellung der Kippmöglich­ keit des Gewindeansatzes bevorzugterweise über ihre volle Länge zur Gewindeausnehmung hin nutartig offen. Dies stellt sicher, dass nach Lösen des Gewindeansatzes dieser auf ein­ fachste Weise verschwenkt werden kann, ohne dass diese Ver­ schwenkbewegung durch Verengungen oder Teile des Gewindes der Gewindeausnehmung gestört würde.

Die Länge der Gewindeausnehmung ist in günstiger Weiterbildung der Erfindung um eine vorgegebene Gewindeganglänge kürzer, als die wirksame Gewindelänge des Gewindeansatzes. Diese vorgege­ bene Gewindeganglänge, die beispielsweise ¾ Umdrehungen des Gewindeansatzes ansprechen kann, ermöglicht somit ein ausrei­ chendes Einschrauben und Fixieren des Gewindeansatzes. Da die­ ser in seiner Montageposition, in welcher er zur Achse der Ge­ windeausnehmung fluchtet, seitlich gegen die verbleibenden Ge­ windebereiche der Gewindeausnehmung anliegt, ist eine ausrei­ chende axiale Fixierung und Kraftübertragung sichergestellt. Das Einschrauben in die verbleibende Gewindeganglänge führt somit lediglich zu einer zusätzlichen Sicherung und Fixierung des Gewindeansatzes, diese restlichen in Eingriff befindlichen Gewindegänge dienen jedoch nicht zur alleinigen Kraftübertra­ gung. Die seitliche Anlage des Gewindeansatzes an das Innenge­ winde der Gewindeausnehmung überträgt somit einen größten Teil der Axialkräfte.

Der Gewindeansatz kann erfindungsgemäß an dem Sicherungsele­ ment ausgebildet sein, während die Gewindeausnehmung an dem Schaft ausgebildet ist. In diesem Falle handelt es sich bei dem Sicherungselement um eine Schraube, während der Schaft mit einem Innengewinde versehen ist. Es ist jedoch auch möglich, eine kinematische Umkehr vorzusehen und den Gewindeansatz an dem Schaft auszubilden, so dass dieser einen Gewindezapfen hat, auf welchem ein Sicherungselement in Form einer Mutter aufschraubbar ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispie­ len in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte Explosions-Seitenansicht eines Aus­ führungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schnellspannträgers mit einem Werkzeug im demontierten Zustand,

Fig. 2 eine Teil-Schnittansicht des in Fig. 1 gezeigten Schaftes,

Fig. 3 eine Teil-Schnittansicht einer ersten Montagestufe,

Fig. 4 eine Teil-Schnittansicht analog Fig. 3, des fertig montierten Zustands des erfindungsgemäßen Schnellspannträgers,

Fig. 5 eine Seiten-Explosionsansicht, analog Fig. 1 eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schnell­ spannträgers,

Fig. 6 eine Schnittansicht des Sicherungselements des Ausfüh­ rungsbeispiels der Fig. 5,

Fig. 7 eine Teil-Schnittansicht, analog Fig. 3, eines vor­ montierten Zustandes des Schnellspannträgers, und

Fig. 8 eine Seiten-Schnittansicht, analog Fig. 7, des fertig montierten Zustandes des erfindungsgemäßen Schnellspannträ­ gers.

In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.

Die Fig. 1 zeigt einen Schaft oder Mandrell 1, der mit einem Einspannende versehen ist, welches die Einspannung des Schaf­ tes in einen rotierenden Werkzeugträger, beispielsweise ein Winkelstück oder ähnliches. Derartige Konstruktionen sind aus dem Stand der Technik bekannt und brauchen deshalb an dieser Stelle nicht beschrieben werden.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Schaft 1 an seinem stirnseitigen Ende eine zentrische Gewinde­ ausnehmung 5 auf, deren Achse 8 mit der Achse des Schafts 1 fluchtet. Die Fig. 1 zeigt in schematischer Weise ein schei­ benförmiges Werkzeug 4 mit einer Ausnehmung 10, durch welche ein Gewindeansatz 3 (Rechts- und/oder Linksgewinde) eines Sicherungselements 2 durchsteckbar ist. Der Gewindeansatz 3 ist mit einem Außengewinde versehen, welches in das Innengewinde der Gewindeausnehmung 5 einschraubbar ist.

Die Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht des kopfseitigen Ende des Schaftes 1. Dabei ist insbesondere ersichtlich, dass er­ findungsgemäß eine Einführausnehmung 6, die in Form eines Sacklochs ausgebildet ist, in einem spitzen Winkel 11 in den Schaft 1 eingebracht ist. Der spitze Winkel ist durch die Dar­ stellung der Achse 7 der Einführausnehmung 6 ersichtlich.

Die Einführausnehmung 6 ist glatt und in Form einer Sackloch­ bohrung ausgebildet, sie geht an ihren entsprechenden Randbe­ reichen nutartig in die Gewindeausnehmung 5 über.

Die Fig. 3 zeigt einen ersten Montagezustand, bei welchem der Gewindeansatz 3 in die Einführausnehmung 6 eingesteckt und be­ reits geringfügig gekippt wurde. Die Einsteck- und Kippbewe­ gungen sind durch die beiden Doppelpfeile in Fig. 3 wiederge­ geben. Es ist somit zum Montieren des Werkzeuges 4 nicht er­ forderlich, die gesamte Gewindelänge des Gewindeansatzes 3 in den Schaft 1 einzuschrauben. Vielmehr wird der Gewindeansatz 3 in die Einführausnehmung 6 eingesteckt, bis er an deren hinte­ rem Ende anschlägt. Daraufhin erfolgt ein Verkippen des Siche­ rungselements 2. Durch diesen Verkipp-Vorgang gelangt das Außengewinde des Gewindeansatzes 3 in Eingriff mit dem Innen­ gewinde der Gewindeausnehmung 5.

Es braucht nachfolgend lediglich, wie in Fig. 4 gezeigt, eine geringfügige Einschraubbewegung des Sicherungselementes 2 zu erfolgen, um dieses restlich zu fixieren und somit das Werk­ zeug 4 an dem Schaft 1 zu befestigen. Die Steigung der Gewin­ degänge kann so ausgelegt werden, dass das restliche Fest­ schrauben des Sicherungselementes 2 mit ca. einer ¾ Umdrehung erfolgt.

Die Demontage des Werkzeugs 4 erfolgt in analoger Weise. Hierzu wird das Sicherungselement 2 entsprechend aus dem ver­ bleibenden Gewindebereich der Gewindeausnehmung 5 herausge­ schraubt und nachfolgend gekippt (analog Fig. 3). Daraufhin ist es möglich, das Sicherungselement 2 restlich abzuziehen.

Das Werkzeug 4 ist mittels seiner Ausnehmung 10 auf den Gewin­ deansatz 3 des Sicherungselements 2 aufgesteckt.

Die Fig. 5 bis 8 zeigen ein analoges Ausführungsbeispiel, bei welchem der Gewindeansatz 3 fest mit dem Schaft 1 verbun­ den ist, während das Sicherungselement 2 in Form einer Mutter (Rändelmutter oder ähnliches) ausgebildet ist. Die Explosions­ ansicht der Fig. 5 entspricht der Darstellung der Fig. 1.

In Fig. 6 ist eine Schnittansicht des Sicherungselements des zweiten Ausführungsbeispiels gezeigt. Auch hierbei ist er­ sichtlich, dass das Sicherungselement 2 eine durchgehende Ge­ windeausnehmung 5 mit einer zentrischen Achse 8 aufweist, so­ wie eine um den Winkel 11 geneigte Einführausnehmung 6 mit einer zentrischen Achse 7. Auch hierbei ist ein nutartiger Über­ gang von der Gewindeausnehmung 5 zu der Einführausnehmung 6 vorgesehen.

Den Montagevorgang erläutern die Fig. 7 und 8. In einem ersten Montageschritt wird das Sicherungselement 2 in die Einführausnehmung 6 eingeschoben, bis das Sicherungselement 2 gegen die Vorderseite des Werkzeugs 4 anliegt. Nachfolgend wird das Sicherungselement 2 gekippt, wie durch den bogen­ förmigen Doppelpfeil in Fig. 7 dargestellt.

Nach dem Kippvorgang greift das Außengewinde des Gewindean­ satzes 3 in das Innengewinde der Gewindeausnehmung 5, so dass ein restliches Festschrauben (kreisförmiger Doppelpfeil in Fig. 8) möglich ist, um das Werkzeug 4 restlich an den Schaft 1 zu fixieren.

Die Demontage erfolgt in analoger Weise.

Bei dem in den Fig. 5 bis 8 beschriebenen Ausführungs­ beispiel wird lediglich eine sehr geringe Einschraub-Umdrehung benötigt, um den in Fig. 8 erzielten Montagezustand zu erreichen.

Der erfindungsgemäße Schnellspannträger ist insbesondere zur Verwendung auf dem Dentalgebiet bekannt. Dort ist es insbe­ sondere erforderlich, häufig relativ kleine Werkzeuge (Schleifscheiben, Fräser oder ähnliches) zu tauschen, um nach­ folgende Bearbeitungsschritte mit dem jeweils geeignetsten Werkzeug durchzuführen. Im Hinblick auf die zur Verfügung stehenden Arbeitszeiten und im Hinblick auf die kleine Dimen­ sionierung der Werkzeuge ergeben sich insbesondere auf diesem Anwendungsgebiet besondere Vorteile und Zeiteinsparungen.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr ergeben sich im Rahmen der Erfindung vielfältige Abwandlungs- und Modifikationsmöglichkeiten.

Zusammenfassend ist folgendes festzustellen:
Die Erfindung betrifft einen Schnellspannträger für ein Werk­ zeug, mit einem in eine Antriebseinrichtung einspannbaren Schaft 1, sowie mit einem Sicherungselement 2, wobei der Schaft 1 und das Sicherungselement 2 mittels eines Gewinde­ ansatzes 3 (Rechts- und/oder Linksgewinde), welcher durch das Werkzeug 4 führbar ist, und mittels einer Gewindeausnehmung 5 lösbar miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Gewindeausnehmung 5 in einem spitzen Winkel kreuzende Einführausnehmung 6 vorgesehen ist, deren Durchmesser gleich oder größer als der Außendurchmesser des Gewindeansatzes 3 ist (Fig. 3).

Claims (9)

1. Schnellspannträger für ein Werkzeug, mit einem in eine An­ triebseinrichtung einspannbaren Schaft (1), sowie mit einem Sicherungselement (2), wobei der Schaft (1) und das Siche­ rungselement (2) mittels eines Gewindeansatzes (3), welcher durch das Werkzeug (4) führbar ist, und mittels einer Gewin­ deausnehmung (5) lösbar miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Gewindeausnehmung (5) in einem spitzen Winkel kreuzende Einführausnehmung (6) vorgesehen ist, deren Durchmesser gleich oder größer als der Außen­ durchmesser des Gewindeansatzes (3) ist.

2. Schnellspannträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführausnehmung (6) als Sacklochbohrung ausge­ bildet ist.

3. Schnellspannträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Einführausnehmung (6) glatt ausgebildet ist.

4. Schnellspannträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, dass die Achse (7) der Einführaus­ nehmung (6) in einem Winkel von 0° bis 45° zur Achse (8) der Gewindeausnehmung (5) angeordnet ist.

5. Schnellspannträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, dass die Einführausnehmung (6) über ihre volle Länge zur Gewindeausnehmung (5) hin nutartig offen ist.

6. Schnellspannträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, dass die Länge der Einführausnehmung (6) um eine vorgegebene Gewindeganglänge kürzer ist, als die wirksame Gewindelänge des Gewindeansatzes (3).

7. Schnellspannträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindeganglänge einer ¾ Umdrehung des Gewindean­ satzes (3) entspricht.

8. Schnellspannträger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, dass der Gewindeansatz (3) an dem Sicherungselement (2) und die Gewindeausnehmung (5) an dem Schaft (1) ausgebildet sind.

9. Schnellspannträger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, dass der Gewindeansatz (3) an dem Schaft (1) und die Gewindeausnehmung (5) an dem Sicherungs­ element (2) ausgebildet sind.