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Spannvorrichtung für zahnärztliche Werkzeuge Zahnärztliche Werkzeuge,
wie Bohrer, Schleifscheiben u. dgl., werden bei zahnärztlichen Hand- oder Winkelstücken
durch Spannzangen eingespannt, wobei zum Festspannen der Werkzeuge in der Spannzange
ein besonderer Spannmechanismus, z. B. in Gestalt einer Spannmutter, betätigt wird,
durch die die einzelnen Spannbacken der Spannzange fest auf den Schaft des Werkzeuges
gepreßt werden.
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Insbesondere bei Winkelstücken ist es auch bekannt, den Werkzeugschaft
ohne Verwendung eines Spannfutters in den Obertrieb einzusetzen und ihn gegen Axialverschiebung
durch eine Hebelklappe, einen Schieber od. dgl. zu sichern, der in eine Ringnut
des Werkzeugschaftes eingreift.
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Während die bekannten Spannzangen besondere Spannmechanismen erfordern,
bedingt die Axialsicherung der in den Obertrieb von Winkelstücken eingesetzten Werkzeuge
Hebelklappen, Schieber od. dgl., also zusätzliche Bauteile.
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Es kommt ferner hinzu, daß bei der Sicherung gegen Axialverschiebung
durch Hebelklappen, Schien ber od. dgl. Spezialwerkzeuge benötigt werden, da die
Schäfte in diesem Falle mit einer Ringnut versehen werden müssen, während bei der
Verwendung von Spannzangen die Schäfte vollkommen zylindrisch ausgeführt sein können.
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Zum Einspannen zahnärztlicher Werkzeuge ist auch ein Spannfutter
bekannt, das am vorderen Ende durch Schlitzung mit federnden Zungen versehen ist
und außerdem am vorderen Ende einen Außenkonus besitzt. Am hinteren Ende ist das
Spannfutter mit einem Gewinde versehen, das aus der hinteren Kopföffnung des zahnärztlichen
Instrumentes herausragt. Das Spannen der Spannzange nach Einsetzen des Werkzeuges
erfolgt dadurch, daß durch Verschrauben einer Mutter auf dem am hinteren Ende des
Spannfutters befindlichen Gewinde der Außenkonus am vorderen Ende der Spannzange
in die vordere Kopföffnung hineingezogen wird. Dabei werden die federnden Zungen
des Spannfutters in üblicher Weise nach innen gedrückt und bewirken das Festspannen
des Werkzeugschaftes. Zum Herausnehmen des Werkzeuges muß die Mutter am hinteren
Ende des Spannfutters wieder gelöst werden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine Spannvorrichtung für
zahnärztliche Werkzeuge, die aus einer in die hohle Antriebsachse bzw. in den Obertrieb
einsetzbaren Spannbuchse aus federndem Werkstoff besteht, die an mindestens einem
Ende, vorzugsweise dem der Antriebsachse bzw. dem Obertrieb zugekehrten Ende, durch
mehrfache Schlitzung mit federnden Zungen versehen ist.
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Erfindungsgemäß wird bei einer solchen Spannvorrichtung vorgeschlagen,
die federnden Zungen zur Er-
zielung der gewünschten Klemmwirkung auf den Werkzeugschaft
nach innen abzubiegen. Beim Einsetzen des Werkzeugschaftes werden die nach innen
abgebogenen federnden Zungen nach außen gebogen, und es wird die dadurch entstehende
Federungskraft zum Festhalten der Werkzeugschäfte benutzt. Eine Schraubvorrichtung,
die dazu dient, das federnde Klemmfutter nach dem Einsetzen des Werkzeugschaftes
wie bei der bekannten Spannvorrichtung zusammenzupressen, ist bei dem Gegenstand
der Erfindung nicht vorgesehen. Der Werkzeugschaft wird lediglich durch die Spannkraft
der federnden Zungen festgehalten.
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Bei Anordnung der federnden Zungen an dem der Antriebsachse bzw.
dem Obertrieb zugekehrten Ende kann die Spannbuchse einen Außenbund haben, der das
Einsetzen in die hohle Antriebsachse bzw. in den Obertrieb derart begrenzt, daß
die Enden der federnden Zungen den Boden der Ausnehmung in der Antriebsachse bzw.
im Obertrieb nicht erreichen.
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Es empfiehlt sich weiterhin, die Wandung der Spannbuchse zumindest-
in Länge der federnden Zungen geschwächt auszuführen, um dadurch beim Einsetzen
des Werkzeugschaftes unter allen Umständen ein Anpressen der federnden Zungen an
die sie timgebenden Wandungen der Antriebsachse bzw. des Obertriebes zu vermeiden.
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Bei Anwendung der neuen Spannvorrichtung ist es nicht nur möglich,
den bei Spannzangen erforderlichen besonderen Spannmechanismus bzw. auch Hebelklappen,
Schieber u. dgl., also zusätzliche Konstruktionsteile, zu vermeiden, sondern man
kann auch die Spannbuchsen in gleichen Abmessungen in Hand- und Winkelstücken verwenden
und demzufolge auch gleiche Werkzeuge. mkt gleichen Werkzeugschäften.
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Es hat sich gezeigt, daß bei den heute immer mehr in Gebrauch kommenden
hochtourigen zahnärztlichen Instrumenten die selbstfedernden Spannbuchsen gemäß
der
Erfindung zum sicheren Festhalten der eingesetzten Werkzeuge vollständig ausreichen,
da der notwendige Arbeitsdruck, der bei Benutzung der Werkzeuge zur Anwendung kommt,
immer mehr verkleinert werden muß.
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Zum Stande der Technik wird noch darauf hingewiesen, daß ein federndes
Spannfutter zur Aufnahme von Bohrerschäften bekannt ist, bei welchem innerhalb einer
zylindrischen Buchse eine schraubengangförmig gewundene Feder angeordnet ist, deren
eines dem freien Ende der Buchse zugekehrtes Ende in einem Radialschlitz der Buchse
festgelegt ist. Der Werkzeugschaft wird in Achsrichtung in die schraubengangförmig
gewundene Feder eingeschoben, bis sein konisches Ende an einem entsprechenden Konus
am inneren Ende der Buchse Anschlag findet. Bei Einschalten der Drehbewegung der
Spannvorrichtung wickelt sich dann die schraubengangförmige Feder auf den Werkzeugschaft
auf. Das bekannte Spannfutter mag zwar in der Technik für das Einspannen von Werkzeugen
mit dickeren Schäften brauchbar sein, kommt aber als Spannvorrichtung für zahnärztliche
Werkzeuge, bei denen der Durchmesser des Werkzeugschaftes etwa 1,6 mm beträgt, praktisch
nicht in Frage. Bei dem verhältnismäßig sehr kleinen Durch messer des Werkzeugschaftes
ist es nämlich nicht möglich, die schraubengangförmige Feder so genau zu wickeln,
daß bei Betätigung der Spannvorrichtung eine sichere Mitnahme des Werkzeugschaftes
durch Aufwickeln der Federwindungen auf den Werkzeugschaft gewährleistet ist. Dabei
ist noch zu bedenken, daß die unvermeidlichen Toleranzen der Werkzeugschäfte zahnärztlicher
Werkzeuge bis zu 0,03 mm betragen.
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Bei zahnärztlichen Werkzeugen, insbesondere bei den heute gebräuchlichen
sehr hohen minutlichen Unidrehungszahlen bis zu etwa 300 000, ist der Druck auf
die Schneiden des Werkzeuges außerordentlich gering. Bei diesem geringfügigen Druck,
der nur bis zu etwa 20 g beträgt, ist ein zuverlässiges Aufwinden der schraubengangförmigen
Feder auf den Werkzeugschaft nicht gewährleistet. Das ergibt aber die große Gefahr.
daß sich der Werkzeugschaft mit dem Werk zeug aus der Spannvorrichtung während der
zahnärztliche Arbeit herausziehen und erhebliche Schäden anrichten kann.
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Schließlich ist auch eine Vorschubzange bekannt, die bei Revolverbänken
zum Vorschub des Stangenmaterials dient Die bekannten Vorschubzangen besitzen federnde
Zungen, die eine den. Vorschub des Stangenmaterials ermöglichende ausreichende Klemmwirkung
auf das Stangenmaterial ausüben. Neben der Vorschubzange wird aber stets eine besondere
Spannzange benutzt, die nach erfolgtem Vorschub des Stangenmaterials durch besondere
Spannmittel festgespannt wird, worauf dann die Bearbeitung des Stangenmaterials
stattfindet. Nach der Bearbeitung wird die Spannzange geöffnet, und es erfolgt ein
ernester Vorschub mit Hilfe der Vorschubzange.
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Es ist auch ein zahnärztliches Handstück bekannt, bei dem am Wellenende
eine Spannzange vorgesehen ist. Auch diese Spannzange besitzt einen besonderen Spannmechanismus
in Form einer Feder, die die Griffhülse mit dem am w :kzeugseitigen Ende vorgesehenen
Kugellagerring auf einen zwischen der Welle und der Spannzange angeordneten, den
Kugellagerring zentrisch durchgreifenden Verbindungskegel drückt Durch die hervorgerufene
Keilwirkung werden die Backen der Spannzange gegeneinandergedrückt. Eine Entspannung
erfolgt durch Verschie-
bung der Griffhülse in Richtung ihrer Längsachse entgegen
dem Druck der Feder, wobei sich die Backen der Spannzange öffnen.
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In den Zeichnungen ist die neue Spannvorrichtung in mehreren Ausführungsformen
und Anwendungsmöglichkeiten beispielsweise veranschaulicht Es zeigt Fig. 1 eine
Ausführungsform der Spannvorrichtung in Verbindung mit dem Läufer einer Luftturbine
im Längs schnitt, Fig. 2 eine abgeänderte Ausführungsform der Fig. 1 im Längsschnitt,
Fig. 3 eine weitere abgeänderte Ausführungsform im Längs schnitt; Fig. 4 veranschaulicht
die Anwendung einer der Ausführungsformen nach Fig. 1 bis 3 bei einem Winkelstück
mit im Winkelstückkopf angeordneter Turbine, teilweise im Längsschnitt, teilweise
in Ansicht, Fig. 5 die Anordnung der neuen Spannvorrichtung in einer Ausführungsform
entsprechend Fig. 1 in Verbindung mit einem Obertrieb für Winkelstücke im Längsschnitt,
Fig. 6 in verkleinertem Maßstab, ebenfalls im Längsschnitt, den Einbau der Spannvorrichtung
mit Obertrieb gemäß Fig. 5 in den längsgeteilten Kopf eines Winkelstückes, Fig.
7 eine Spannvorrichtung gemäß Fig. 1, eingebaut in das vordere Ende einer Antriebsachse
eines Handstückes im Längsschnitt im vergrößerten MaB-stab, Fig. 8 in Seitenansicht
das gesamte Handstück, das am vorderen Ende gemäß Fig. 7 ausgebildet ist.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 besteht die Spannvorrichtung
aus einer Spannbuchse 1 aus federndem Werkstoff. Diese Spannbuchse 1 ist an ihrem
in die Hohlachse eines Turbinenläufers 2 eingesetzten Ende um den Umfang verteilt
mit mehreren Schlitzen 3 versehen, wobei die dadurch gebildeten federnden Zungen
etwas nach der Achse der Spannbuchse zu nach innen gebogen sind. Die Spannbuchse
1 ist in das vordere mit Gewinde versehene Ende 4 der hohlen Achse des Turbinenläufers
2 eingeschraubt. Der Außenbund 5 der Spannbuchse begrenzt das Ausmaß des Sinschraubens
der Spannbuchse in die hohle Achse des Turbinenläufers 2 derart, daß zwischen dem
geschlitzten Ende der Spannbuchse und der Achse des Turbinenläufers 2 noch ein freier
Raum 6 verbleibt. Wie Fig. 1 erkennen läßt, ist weiterhin der Wandungsteil 7 der
Spannbuchse vom geschlitzten Ende bis. zum Gewindeteil auf der Spannbuchse geschwächt
ausgeführt, wodurch einmal die Federung der Zungen erleichtert und ein Anpressen
dieser Zungen beim Einsetzen des Werkzeugschaftes in die Spannvorrichtung an die
Innenwandung der hohlen Achse des Turbinenläufers 2 vermieden wird.
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Die Ausführungsform nach Fig. 2 entspricht im wesentlichen der Ausführungsform
nach Fig. 1, nur mit dem Unterschied, daß die Spännbuchse 1 bis zum Bund 5 in die
hohle Achse des Turbinenläufers 2 eingepreßt ist. Auch hier ist zwischen dem Ende
der mit Schlitzen versehenen Spannzange und der Hohlachse des Turbinenläufers ein
freier Raum 6 vorgesehen. und es ist ferner die Wandung der Spannbuchse in der Länge
der Schlitz 3 geschwächt ausgeführt.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist die Spannbuchse 1 an ihrem
freien, dem Turbinenläufer 2 abgekehrten Ende am Umfang mit mehreren Schlitzen 3
versehen, die ebenfalls wie bei Fig. 1 etwas nach der Achse der Spannbuchse nach
innen abgebogen sind.
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Die Spannbuchse ist auch in die hohle Achse des Turbinenläufers 2
eingepreßt, und zwar so weit, bis der
Bund 5 am vorderen Stirnende
der hohlen Achse de Turbinenläufers 2 Anschlag findet. Auf diese Weise wird auch
hier erreicht, daß zwischen dem eingepreßten Ende der Spannbuchse und der hohlen
Achse des Turbinenläufers 2 ein freier Raum 6 verbleibt.
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Der in die Spannvorrichtung nach Fig. 1 bis 3 eingesetzte Werkzeugschaft
durchgreift die ganze Spannbuchse 1 und ragt noch in die Bohrung8 der Achse des
Turbinenläufers 2 hinein, wobei die Bohrung 8 dem Innendurchmesser der Spannbuchse
1 entspricht.
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Das Festspannen des Werkzeugschaftes erfolgt durch die federnden Zungen
der Spannbuchse, die sich zwischen den Schlitzen 3 der Spannbuchse ergeben und beim
Einsetzen des Werkzeugschaftes unter gleichzeitiger Erzeugung der federnden Spannwirkung
etwas nach außen gebogen werden.
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Fig. 4 veranschaulicht einen Winkelstückkopf mit im Kopf angeordneter
Luftturbine, deren Achse in bekannter Weise mittels Kugellagern 9 und 10 im Kopf
gelagert ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 hat die Ausführungsform
der Spann vorrichtung nach Fig. 2 Anwendung gefunden. Selbstverständlich könnte
in gleicher Weise auch eine Spannvorrichtung nach Fig. 1 oder 3 benutzt werden.
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Der Boden der hohlen Achse des Turbinenläufers 2 ist bei den Ausführungsformen
nach Fig. 1 bis 3 mit einem Loch 11 versehen. Desgleichen besitzt auch die in das
hintere Kopfende eingesetzte Abschluß mutter 12 in der Achse des Kopfes eine Bohrung
13, so daß der in die Spannvorrichtung eingesetzte Werkzeug schaft in einfacher
Weise mittels eines durch die Löcher 13 und 11 eingeführten Handstößels aus der
Spannbuchse herausgestoßen werden kann.
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Fig. 5 zeigt eine Spannbuchse 1, die entsprechend Fig. 1 ausgeführt
ist. Diese Spannbuchse ist in den mit einer entsprechenden Bohrung versehenen Obertrieb
14 eingesetzt, und zwar eingeschraubt, indem die Bohrung des Obertriebes 14 am vorderen
Ende mit einem Gewinde 15 versehen ist. Die Spannvorrichtung ist an ihrem in die
Bohrung des Obertriebes eingreifenden Ende am Umfang verteilt mit mehreren Längsschlitzen
16 versehen, wobei die Wandung der Spannbuchse bis zum Ende des Gewindes 15 geschwächt
ausgeführt ist. Zwischen dem geschlitzten Ende der Spannbuchse und der verjüngten
Bohrung im Obertrieb 14 ist ein ausreichender Spielraum 17 vorgesehen, der durch
den Außenbund 18 der Spannbuchse sichergestellt ist, welcher sich gegen die vordere
Stirnfläche des Obertriebes 14 legt.
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Der in die Spann vorrichtung nach Fig. 5 eingesetzte Werkzeugschaft
durchgreift die Spannbuchse und ragt in die verjüngte Bohrung 19 des Obertriebes
14 bis zu deren rückwärtigem Ende hinein, wobei der Durchmesser der Bohrung 19 dem
Innendurchmesser der Spannbuchse 1 entspricht. Die Festklemmung des Werkzeuges in
der Spannbuchse erfolgt durch die federnden Zungen zwischen den Längsschlitzen 16
der Spannbuchse dadurch, daß diese federnden Zungen die bei nicht eingesetztem Werkzeugschaft
etwas nach der Achse der Spannbuchse nach innen gebogen verlaufen, beim Einsetzen
des Werkzeugschaftes unter Erzeugung einer Federspannung nach außen durchgebogen
werden.
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Fig. 6 veranschaulicht einen längsgeteilten Winkelstückkopf, in den
die Spannvorrichtung nach Fig. 5 mit dem zugehörigen Obertrieb 14 eingesetzt ist.
Der Obertrieb 14 ist durch Kugellager 20, 21 in den beiden Hälften des Winkelstückkopfes
gelagert.
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Auch bei dieser Ausführungsform kann der in die Spannvorrichtung
und in den Obertrieb 14 eingesetzte
Werkzeugschaft mittels eines Haiidstößels aus
der Spannvorrichtung herausgestoßen werden, der durch das Loch 22 im Bodenteil 23
des Obertriebes 14 eingesetzt werden kann.
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Die Fig. 7 und 8 veranschaulichen den Einbau der neuen Spannvorrichtung
entsprechend Fig. 5 in das vordere, mit einer Axialbohrung versehene Ende einer
Antriebsachse 24 bei einem Handstück. Die Spannbuchse 25 ist in die Axialbohrung
am vorderen Ende der Antriebsachse 24 bei 26 eingeschraubt. Das in die Axialbohrung
eingreifende Ende der Spannbuchse 25 ist mit mehreren Längsschlitzen 27 zwecks Bildung
federnder Zungen versehen, die nach der Achse der Spannbuchse zu etwas nach innen
abgebogen sind.
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Auch hier sichert der Außenbund 28 der Spannbuchse 25, daß zwischen
dem mit. Schlitzen 27 versehenen Ende der Spannbuchse 25 und der verjüngten Bohrung
30 der Antriebsachse 24 ein freier Spielraum 29 verbleibt. Die Wandungen der Spannbuchse
sind im Ausmaß der Längsschlitze 27 durch Verkleinerung des Außendurchmessers geschwächt
ausgeführt. Der in der Spannbuchse eingesetzte Werkzeugschaft durchgreift die gesamte
Spannbuchse und auch die verjüngte Bohrung 30 bis zu deren Ende, wobei auch hier
wiederum die Festspannung des Werkzeugschaftes durch Aufbiegen der federnden Zungen
erfolgt, die zwischen den Längsschlitzen 27 liegen. Bei der dargestellten Ausführungsform
nach Fig. 7 ist die Antriebsachse 24 -an ihrem vorderen Ende durch die Kugdlager
31 und 32 gegenüber der Griffhulse 33 gelagert. Die Antriebsachse 24 ist auf ihrer
gesamten Länge bis zum hinteren Ende des Instrumentes gemäß Fig. 8 mit einer axialen
Längsbohrung 34 versehen, so daß auch bei dieser Ausführungsform der in die Spannbuchse
eingesetzte Werkzeugschaft mittels eines durch die Bohrung 34 vom hinteren Ende
des Instrumentes eingeführten Handstößels aus der Spannzange herausgestoßen werden
kann.
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In sämtlichen Fällen- kann selbstverständlich das Herausnehmen der
Werkzeuge aus der Spannvorrichtung auch mit einem zangenähnlichen Werkzeug erfolgen,
welches den aus dem Instrument herausragenden Werkzeugschaft ergreift, so daß durch-
Zug ein Herausziehen aus der Spannvorrichtung erfolgen kann. Dabei ist es zweckmäßig,
die Backen der zangenähnlichen Werkzeuge mit einem elastischen Werkstoff zu belegen.
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PATENTANSPROCHE: 1. Spannvorrichtung für zahnärztliche Werkzeuge,
bestehend aus einer in die hohle Antriebsachse bzw. in den Obertrieb einsetzbaren
Spannbuchse aus federndem Werkstoff, die an mindestens einem Ende, vorzugsweise
dem der Antriebsachse bzw. dem Obertrieb zugekehrten Ende, durch mehrfache Schlitzung
mit federnden Zungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Zungen
zur Erzielung der gewünschten Klemmwirkung auf den Werkzeugschaft nach innen gebogen
sind.