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Winkelstück für zahnärztliche Zwecke mit im Winkelstückkopf angeordneter,
durch Druckluft angetriebener Turbine Die Erfindung betrifft ein Winkelstück für
zahnärztliche Zwecke mit im Winkelstückkopf angeordneter, durch Druckluft angetriebener
Turbine.
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Bei Winkelstücken dieser Art ist es bekannt, in der hohlen Rotorwelle,
die vorzugsweise in Kugellagern gelagert ist, eine Spannzange aus federndem Werkstoff
anzuordnen, die an mindestens einem Ende durch mehrfache Schlitzung mit federnden
Zungen versehen ist und wobei die federnden Zungen zur Erzielung der gewünschten
Klemmwirkung auf den Werkzeugschaft nach innen gebogen sind.
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Es wurde gefunden, daß bei den bekannten Spannzangen der beschriebenen
Art die selbstfedernden Zungen zum sicheren Festhalten des eingesetzten Werkzeugschaftes
ausreichen, da der notwendige Arbeitsdruck, der bei Benutzung der Werkzeuge zur
Anwendung kommt, bei den sehr hochtourigen, durch Turbinen angetriebenen Werkzeugen
immer mehr verkleinert werden muß.
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Es wurde jedoch gefunden, daß bei tSberschreitung einer bestimmten
minutlichen Drehzahl die Gefahr besteht, daß die Spannwirkung der federnden Zungen
teilweise oder auch ganz aufgehoben wird, da die Zungen infolge der bei den sehr
hohen Drehzahlen eintretenden Fliehkraft das Bestreben haben, sich vom Werkzeugschaft
mehr oder minder zu lösen.
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Die Erfindung hat es sich nun zur Aufgabe gestellt, für Winkelstücke
der beschriebenen Art einen selbstspannenden Spannmechanismus zu entwickeln, bei
welchem bei sehr hohen Drehzahlen von z. B.
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300000 Umdrehungen pro Minute und mehr die Spannwirkung auf den Werkzeugschaft
sich nicht nur nicht vermindert, sondern im Gegenteil vergrößert.
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Erfindungsgemäß wird bei einem Winkelstück für zahnärztliche Zwecke
mit im Winkelstückkopf angeordneter, durch Druckluft angetriebener Turbine, in deren
hohler Rotorwelle eine Spannzange für den Werkzeugschaft angeordnet ist, in Vorschlag
gebracht, die Spannzange in einem Abstand von ihrem vorderen Ende, der nur einen
Bruchteil des Abstandes vom hinteren Ende beträgt, am Außenumfang mit einer abgerundeten
bundartigen Erweiterung zu versehen, die mit Gleitsitz am Innenumfang der hohlen
Rotorwelle anliegt, und das vordere und hintere Ende der Spannzange mit mehreren,
zweckmäßig zwei diametral gegenüberliegenden Schlitzen zu versehen, die an der Stelle
des Bundes am Außenumfang in geringem Abstand voneinander enden oder auch unter
Aufteilung der Spannzange in mehrere Segmentteile ineinander übergehen.
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Bei dieser Ausbildung des Spannmechanismus
wird erreicht, daß nach
Einsetzen des Werkzeugschaftes in die Spannzange bei Inbetriebnahme des Winkelstückes
die hinter der bundartigen Erweiterung am Außenumfang der Spannzange liegenden Zungen
durch die Fliehkraft, die bei den sehr hohen minutlichen Drehzahlen nicht unbeträchtlich
ist, nach außen gehen, wobei die vor der bundartigen Erweiterung liegenden kurzen
Zungenteile nach innen an den Werkzeugschaft gedrückt werden, weil die mit Gleitsitz
am Innenumfang der hohlen Rotorwelle anliegende bundartige Erweiterung gewissermaßen
als Gelenk dient. Je höher die minutliche Drehzahl wird, um so größer wird die Fliehkraft
der langen Zungen am hinteren Ende der Spannzange und demzufolge der Spanndruck
der vor der bund artigen Erweiterung liegenden kurzen Zungen auf den Werkzeugschaft.
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Diese Wirkung tritt sowohl dann ein, wenn die vorderen und hinteren
Schlitze an der bundartigen Erweiterung der Spannzange in kurzem Abstand voneinander
enden, als auch dann, wenn die vorderen und hinteren Schlitze der Zange unter Aufteilung
der Spannzange in mehrere Segmentteile ineinander übergehen.
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Wesentlich ist weiterhin, daß der Werkzeugschaft vor und hinter der
Spannzange in' der hohlen Rotorwelle zentriert ist. Dabei erfolgt zweckmäßig die
Zentrierung des Werkzeugschaftes am hinteren Ende in einer entsprechenden Bohrung
im hinteren Ende der Rotorwelle, die gleichzeitig auch in an sich bekannter Weise
das Einführen eines Werkzeugausstoßers ermöglicht, und die Zentrierung des Werkzeugschaftes
am vorderen Ende durch eine in die vordere Öffnung der hohlen Rotorwelle eingesetzte,
z. B. eingebördelte Scheibe.
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Die Spannzange wird innerhalb der hohlen Rotorwelle mit geringem
Axialspiel angeordnet.
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In den Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise
dargestelit. Es zeigt Fig. 1 den Winkelstückkopf mit dem Spannmechanismus für den
Werkzeugschaft im Längsschnitt, Fig. 2 eine abgeänderte Ausführungsform der Spannzange
im Längsschnitt, Fig. 3 die Spannzange nach Fig. 2 im Querschnitt nach Linie III-IIf
der Fig. 2.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist 1 der Winkelstückkopi, 2
und 3 Teile des Turbinengehäuses die durch einen Bügel 4 zusammengehalten werden.
Der Rotor 5 der Turbine ist auf der hohlen Rotorwelle 6 befestigt. Bei der dargestellten
Ausführungsform erfolgt die Lagerung der Rotorwelle 6 im Turbinengehäuse 2. 3 mit
Niete von KugeHagern 7, S.
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Innedlalb c'.er hohlen Rotorwelle 6 ist die Spannz«nt,e 9 angeordnet.
Die Spannzange ist in einem Abstand von ihrem vorderen Ende der nur einen Bruchteil
des Abstandes vom hinteren Ende beträgt. am Au3enumFang mit einer abgerundeten,
bundartigen Enveiterung 10 versehen, die mit Gleitsitz an Innenumfang der hohlen
Rotonvelte <3 anliegt. Das vordere und hintere Ende der Spannzange ist mit zvrel
diametral gegenidberl-iegenden Schlitzert Cl, 2 versehen, die an der Steile des
Bundes 10 am Außenumfang in geringem Abstand voneinaneer unter Bildung eines schmalen
Steges 13 enden, der zweckmäßig etwa 1 mm betrags. In die Spannzange ist der Schaft
14 des Werkzeuges 15 eingesetzt, wobei das hintere Ende 16 des Verkzeugschaftes
durch eine entsprechende Bohrung am hinteren Ende der Rotorwelle zentriert ist.
Das rückwärtige Ende der Rotorwelle ist mit einer zentralen Ausnehmung 17 versehen.
Ebenso befindet sich im hinteren Verschlußende 18 des Winkelstückkopfes eine zentrale
Ausnehmung 19, so daß der in die Spannzange eingesetzte Werkzeugschaft mittels eines
Ausstoßers, der von hinten axial eingeführt wird, zus dem Winkelstückkopf heraußgestoßen
werden kann.
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Am vorderen Ende ist der Werkzeugschaft 14 mittels einer in die vordere
Öffnung der hohlen Rotorwelle 6 eingesetzten Scheibe 20 zentriert, die vorzugsweise
durch Bördelung mit dem vorderen Ende der hohlen Rotorwelle 6 verbunden ist.
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Bei Inbetriebnahme des Instrumentes gehen infolge der Fliehkraft,
die bei den sehr hohen minutlichen Drehzahlen erheblich ist, die beiden langen Zungen
am hinteren Ende der Spannzange nach außen, während gleichzeitig die beiden vorderen
Zungen nach innen zu auf den Werkzeugschaft gedrückt werden, da die äußere bundartige
Erweiterung 10 als Gelenk zwischen den vorderen und hinteren Zungen wirkt.
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Die Spannzange 9 ist innerhalb der hohlen Rotorwelle 6 mit geringem
Axialspiel angeordnet.
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Die Fig. 2 und 3 veranschaulichen eine abgeänderte Ausführungsform
der Spannzange. Auch in diesem Fall ist die Spannzange 21 wie bei Fig. 1 in gleichem
Abstand
vom vorderen Ende am Außenumfang mit einer abgerundeten, bund artigen Erweiterung
22 versehen. Ein Unterschied gegenüber der Spannzange nach Fig. 1 besteht nur insofern,
als die beiden diametral gegenüberliegenden Schlitze 23 vom vorderen bis zum hinteren
Ende der Spannzange durchlaufen, so daß zwei völlig voneinander getrennte Spannzangensegmente
entstehen.
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Bei dieser Ausführungsform kann sich bei Inbetriebnahme des Instrumentes
die Fliehkraft der Zungen, die sich von der bundartigen Erweiterung 22 nach hinten
erstrecken, infolge des Fehlens der bei Fig. 1 vorgesehenen Verbindungsstege 13
noch besser auswirken, und es wird die Klemmwirkung durch die Zungenteile, die sich
vom Bund 22 nach dem vorderen Ende der Spannzange erstrecken, aj.f den Werkzeugschaft
noch verbessert.