DE1279892B - Kupplungsstueck zur gelenkigen Verbindung des Gestaenges und des Handstuecks und zurUEbertragung mehrerer Geschwindigkeiten an zahnaerztlichen Bohrmaschinen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES fflJWim PATENTAMT Int. Cl.:

A61c

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 30 b-1/04

Nummer: 1279 892

Aktenzeichen: P 12 79 892.4-35 (M 54621)

Anmeldetag: 26. Oktober 1962

Auslegetag: 10. Oktober 1968

Die zahnärztlichen Handstücke für Bohr- und Schleifwerkzeuge sind häufig am Arm bzw. Gestänge der Bohrmaschine vermittels eines angelenkten Kupplungsstückes, genannt »wrist-joint«, angebracht.

Es gibt im wesentlichen zwei Arten von Kupplungsstücken. Die einen vermitteln lediglich eine direkte Verbindung zwischen der Welle des Handstücks und der Antriebsrolle des Motors, die anderen gestatten durch ein Übersetzungsvorgelege zwischen der Schnurrolle und der Rolle der Handstückwelle eine höhere Drehgeschwindigkeit der Handstückwelle.

Diese Kupplungsstücke haben den Nachteil, daß sie nur eine einzige Drehgeschwindigkeit der Handstückwelle gestatten, nämlich entweder die normale oder eine höhere Drehgeschwindigkeit, wobei ein Übergang von der einen auf die andere nicht beliebig vollzogen werden kann.

Eine Verbesserung wurde erzielt durch ein Kupplungsstück mit einer Zwischenwelle, die zwei Schnurrollen trägt, von denen die eine kleinere von der Bohrmaschinenschnur angetrieben wird, während die andere größere über eine Hilfsschnur mit einer Rolle auf der Handstückwelle verbunden ist. Hierdurch erzielt man eine höhere Drehgeschwindigkeit der Handstückwelle. Für diese Anordnung gibt es auch Handstücke, deren Welle eine zweite Schnurrolle in der Höhe der Schnurrolle der Zwischenwelle trägt. Man kann dann die elastische Bohrmaschinenschnur mit Hand von der Schnurrolle der Zwischenwelle auf die Schnurrolle des Handstückes hinüberlegen, wodurch man eine direkte Antriebsübertragung herstellt.

Mit einem solchen Kupplungsstück kann man nach Belieben zwei verschiedene Drehgeschwindigkeiten der Handstückwelle erhalten, und die Anordnung der Zwischenwelle vermindert den Schlupf. Jedoch ist es für ein gutes Funktionieren des Rollenvorgeleges erforderlich, daß ein gewisser Mindestabstand zwischen der Handstückwelle und der Zwischenwelle besteht. Hierdurch wird das Kupplungsstück ziemlich lang und schwer. Außerdem verursacht die Hilfsschnur zusätzliche Reibung, welche Kraft verbraucht. Da zum Geschwindigkeitswechsel die Antriebsschnur mit der Hand von der einen Rolle auf die andere gelegt werden muß, besteht die Gefahr, daß der Zahnarzt sich hierbei die Finger verunreinigt.

Es ist ferner bekannt, zur Drehzahländerung verschiebbare Vorgelegewellen mit Zahnrädern zu verwenden. Dies führt jedoch zu einer verhältnismäßig komplizierten und raumbeanspruchenden Konstruktion. Außerdem werden durch die Nebenwellen und

Kupplungsstück zur gelenkigen Verbindung
des Gestänges und des Handstücks
und zur Übertragung mehrerer Geschwindigkeiten an zahnärztlichen Bohrmaschinen

Anmelder:

Sociote" Anonyme: MICRO-MEGA,

Besancon, Doubs (Frankreich)

Vertreter:

Dr. G. W. Lotterhos

und Dr.-Ing. H. W. Lotterhos, Patentanwälte,

6000 Frankfurt, Annastr. 19

Als Erfinder benannt:

Henri Leonhard, Besancon, Doubs (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 27. April 1962 (895 808)

mehrfachen Zahnradübertragungen erhebliche Kräfte verbraucht und bei hohen Drehzahlen starke Vibrationen verursacht.

Eine weitere bekannte Gelenkverbindung arbeitet mit Paaren von Kegelreibungsrädern. Hierbei besteht der Nachteil, das geringste ölspuren, die infolge der benachbarten Wellenlager immer auftreten können, zu ungleichmäßiger Reibkraft und Kraftübertragung führen. Ferner werden die Reibflächen elektrostatisch aufgetragen. Dies bewirkt neben anderen Nachteilen ein Anhaften von Staubkörnern, wodurch ebenfalls die Reibkräfte verändert und außerdem bei hohen Drehzahlen starke Vibrationen hervorgerufen werden.

Durch die Erfindung werden die vorstehenden Nachteile vermieden. Gegenstand der Erfindung ist ein an das Bohrmaschinengestänge angelenktes Kupplungsstück mit einem Gehäuse, in welchem eine Hülse drehbar angeordnet ist. In dieser Hülse ist eine die Schnurrolle tragende Treibwelle drehbar gelagert.

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Auf diese Schnurrolle wird die vom Bohrmaschinenmotor kommende Antriebsschnur aufgelegt. 'Die Treibwelle ist in der Hülse exzentrisch angeordnet und trägt am nach innen gerichteten Ende zwei konzentrische Zahnräder, welche durch Drehung der Hülse wechselweise mit einem auf der Antriebswelle für das Handstück sitzenden Zahnrad in Eingriff gebracht werden können. Hierdurch kann man die Handstückwelle wahlweise mit zwei verschiedenen

des Gehäuses 9 die Welle 19 in den Lagern 20 und 20' drehbar gelagert. Das nach außen gerichtete Ende der Welle 19 trägt einen in der Hülse 11 endenden Mitnehmer 21 in Art eines Schraubenziehers, der in ein entsprechendes Mitnehmerteil des Handstücks eingreift. Das nach innen gerichtete Ende der Welle 19 trägt ein Zahnrad, z. B. ein Plan- oder Tellerrad. Im oberen Teil des Gehäuses 9 ist die Hülse 23 angeordnet, die mit gleitender Reibung im Gehäuse 9

Drehgeschwindigkeiten laufen lassen. Für die zum io gedreht werden kann. Die Hülse 23 ist in Längs-Geschwindigkeitswechsel erforderliche Drehung der richtung von der in den Lagern 25 und 25' drehen-

Hülse ist ein Handgriff vorgesehen. Das Kupplungs- den Welle 24 durchquert.

stück hat insgesamt verhältnismäßig kleine Ausmaße, Auf das nach außen ragende Ende der Welle 24 ist

einen guten mechanischen Wirkungsgrad und ist ins- die Schnurrolle 10 fest aufgesetzt. Letztere uimmt mit besondere beim Geschwindigkeitswechsel leicht zu 15 ihrer Rille 26 die Treibschnur 12 auf.

bedienen. An ihrem nach innen gerichteten Ende trägt die

Demnach ist das Kupplungsstück dadurch gekenn- Welle 24 zwei konzentrische Tellerzahnräder 27 und zeichnet, daß in einen vom Gelenkarm gehaltenen 28. Das innere Tellerrad 27 hat z. B. die gleiche AnGehäuse eine bewegbare zylindrische Hülse angeord- zahl Zähne wie das Zahnrad 22 auf der Welle 19. net ist, die in Längsrichtung von einer exzentrisch ao Das äußere Tellerrad 28 hat hingegen eine größere gelagerten Welle durchquert wird, wobei diese Welle Anzahl Zähne.

an ihrem nach außen gerichteten Ende die Schnurrolle Die Achsen der Wellen 19 und 24 liegen in einer

und an ihrem nach innen gerichteten Ende zwei Ebene, bilden jedoch zueinander einen kleinen Winkonzentrische Tellerzahnräder trägt, welche durch kel, beispielsweise von etwa 10°. Ferner verläuft die Drehung der Hülse mittels eines Schalthebels im 25 Achse der Welle 24 exzentrisch im Verhältnis zur Wechsel mit einem dritten Zahnrad zum Eingriff
gebracht werden können und dieses Zahnrad am
Ende einer Welle sitzt, die an ihrem anderen Ende
den Mitnehmer für die Handstiickwelle z. B. in Art
eines Schraubenziehers trägt.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

Fig. 1 ist eine Ansicht einer zahnärztlichen Bohrmaschine mit Gestänge und dem angelenkten Kupplungsstück gemäß der Erfindung; F i g. 2 ist ein Längsschnitt des auf hohe Geschwindigkeit eingestellten Kupplungsstückes;

Fig. 3 ist ein Schnitt nach der LinieΙΠ-ΙΙΙ der Fig. 2;

F i g. 4 zeigt in einem längsgeschnittenen Ausschnitt das Zahnradgetriebe in der Stellung für Nor- malgeschwindigkeit;

F i g. 5 und 6 zeigen in schematischer Draufsicht die Stellungen des Bedienungshebels und der Zahnräder für hohe bzw. für normale Geschwindigkeit.

Bei der Zahnbohrmaschine der F i g. 1 trägt der Ständer 1 die im Gelenk 2 um eine horizontale Achse schwenkbare Bohrmaschine. Diese besteht aus dem Motor 3, der in Gegengewicht zum Gestänge

Achse der Hülse 23, so daß durch Drehung der Hülse 23 im Gehäuse 9 eine parallele Lageveränderung der Welle 24 bewirkt wird.
Die Zahnung der Zahnräder 27 und 28 hat die gleiche Teilung und den gleichen Modul wie die des Zahnrads 22. Von den Zahnrädern 27 und 28 kann also das eine oder das andere mit dem Zahnrad 22 kämmen. Die Winkelstellung der Wellen 19 und 24 erleichtert das Lösen der Zähne bzw. den Wechsel

35 der Zahnräder.

Nach F i g. 2 steht das große Tellerrad 28 im Eingriff mit dem Zahnrad 22, was der erhöhten Drehgeschwindigkeit der Welle 19 und damit der Handstückwelle entspricht.

Die Exzentrizität der Welle 24 in der Hülse 23 ist so berechnet, daß bei einer Drehung der Hülse 23 um 180° die Welle 24 so weit verschoben wird, daß das innere Tellerrad 27 mit dem Zahnrad 22 kämmt, während das Tellerrad 28 frei ist. Diese Stel*· lung ist in F i g. 4 dargestellt und entspricht der Normalgeschwindigkeit, bei welcher in der dargestellten Ausführungsform die Wellen 19 und 24 die gleiche Drehzahl haben.

Um die Hülse 23 in den beiden beschriebenen

aufgehängt ist. Das Gestänge umfaßt den Arm 4 und 50 Stellungen arretieren zu können, sind am Hülsenden bei 5 angelenkten Arm 6. Der Arm 6 ist durch umfang zwei diametral gegenüberliegende konische das Gelenk 8 mit dem erfindungsgemäßen Kupp- Ausfräsungen 29 vorgesehen. Hierzu hat das Gelungsstück verbunden. Das Kupplungsstück hat einen häuse 9 in Hohe der Ausfräsungen 29 eine zylin-Gelenkarm 7 und ein Gehäuse 9, welches den Über- drische Bohrung 30, durch welche eine Sperrkugel 31 tragnngsmechanismus enthält. Letzterer endet einer- 55 mittels der Schraubenfeder 32 in eine Ausfräsung 29 seits in der Schnurrolle 10 und andererseits in der gedruckt wird. Als Widerlager für die Schraubenfeder Hülse U, in derem Inneren die Kupplung des Hand- 32 dient der Gewindestift 33.

Stücks erfolgt Durch diese Anordnung wird die Hülse 23 jeweils

Der Antrieb erfolgt mittels der von der Motor- in der richtigen Eingriffsstellung der Zahnräder festrolle 13 getriebenen Schnur 12, welche über die Dop- 60 gehalten

pelrollen 14 und 15 und über die Antriebsrolle 10 Der Druck der Sperrkugel 31 ist derart, daß ohne

eine weitere Arretierungsvorrichtung die genaue Einstellung während des Betriebs gewährleistet ist. Zur Drehung im Gehäuse 9 hat die Hülse 23 einen

des Kupplungsstücks läuft.

Das gelenkig am Bohrmaschinengestänge angeordnete Kupplungsstück gemäß der Erfindung hat wie

■die bekannten Kupplungsstücke ein Gelenk 8 und 65 Schalthebel 34, der am Rand 35 des Gehäuses 9 andie Doppelrolle 15. Am Unterteil des Gehäuses 9 ist liegt. Der Rand 35 hat Ausfräsungen 36 und 36',

welche den Arretierungsstellungen der Hülse 23 entsprechen und eine dreifache Aufgabe haben.

mittels der Überwurfmutter 18 die Hülse 11 angebracht Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist im Unterteil

Die Ausfräsung 36 bzw. 36' ist erstens so gestaltet, daß, sobald der Schalthebel 34 in ihrer tiefsten Stelle liegt, die Hülse 23 so weit in das Gehäuse 9 eingeschoben ist, daß das Eingreifen des Zahnrades 27 bzw. 28 in das Zahnrad 22 bewirkt ist.

Zweitens ist die Seitenfläche 37 der Ausfräsung 36 bzw. 36' für den Schalthebel 34 der Anschlag, welcher die Drehung der Hülse 23 beim Geschwindigkeitswechsel begrenzt.

Drittens bildet die Fläche 38 der Ausfräsung 36 bzw. 36' eine Führungsrampe, welche den Schalthebel 34 und damit die Hülse 23 zu Beginn ihrer Drehbewegung anhebt und dadurch das Zahnrad 27 bzw. 28 vom Zahnrad 22 trennt. Die Trennung der Zahnräder bleibt bei der halben Umdrehung der Hülse 23 bestehen, während der der Schalthebel 34 auf dem Rand 35 verschoben wird, bis er in die entgegengesetzte Ausfräsung 36 bzw. 36' zurückfällt. Die Drehbewegung der Hülse 23 ist beendet, sobald die unter Federdruck stehende Sperrkugel 31 in die ao konische Ausfräsung 29 einklinkt. Auf diese Weise läßt sich der Gangwechsel leicht und einfach ausführen.

Die F i g. 5 und 6 zeigen in Draufsicht die relativen Stellungen der Zahnräder 27 und 28, sowie des «5 Schalthebels 34 für die nach dieser Ausführungsform vorgesehenen zwei Geschwindigkeiten.

F i g. 6 zeigt die Einstellung für hohe Geschwindigkeit entsprechend F i g. 2.

F i g. 5 zeigt die Einstellung für normale Geschwindigkeit entsprechend F i g. 4.

Selbstverständlich ist es möglich, die Anzahl und Abmessungen der Zahnräder, insbesondere deren Zahnzahl zu variieren, um in gewünschtem Maße zu — im Verhältnis zur Normaldrehzahl — entsprechend erhöhten oder verminderten Drehzahlen der Handstückwelle zu kommen; gegebenenfalls sind die anderen Teile des Wechselmechanismus entsprechend anzupassen.

Das Kupplungsstück gemäß der Erfindung hat gegenüber den bekannten Kupplungsstücken folgende Vorzüge: Die Abmessungen der zu einem Block zusammengefaßten Einheit sind geringer. Ein zwischengeschalteter Satz Schnurrollen ist vermieden, wodurch die Reibungs- bzw. Übertragungsverluste der Treibschnur auf ein Minimum begrenzt sind. Das Zahnradgetriebe gewährleistet einen guten mechanischen Wirkungsgrad. Der Geschwindigkeitswechsel ist sicher und einfach mittels eines leicht zu bedienenden Schalthebels durchzuführen. Die Hülse mit den Antriebszahnrädern ist leicht zu demontieren, da sie lediglich von der federnden Sperrkugel 31 festgehalten wird. Man kann daher den Innenmechanismus reinigen, schmieren und überprüfen, ohne hierfür irgendein Werkzeug zu brauchen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Kupplungsstück zur gelenkigen Verbindung des Gestänges und Handstücks und zur Übertragung mehrerer Drehgeschwindigkeiten an zahnärztlichen Bohrmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem vom Gelenkarm (7) gehaltenen Gehäuse (9) eine bewegbare zylindrische Hülse (23) angeordnet ist, die in Längsrichtung von einer exzentrisch gelagerten Welle (24) durchquert wird, wobei diese WeUe (24) an ihrem nach außen gerichteten Ende die Schnurrolle (10) und an ihrem nach innen gerichteten Ende zwei konzentrische Tellerzahnräder (27, 28) trägt, welche durch Drehung der Hülse (23) mittels eines Schalthebels (34) im Wechsel mit einem dritten Zahnrad (22) zum Eingriff gebracht werden können und dieses Zahnrad (22) am Ende einer Welle (19) sitzt, die an ihrem anderen Ende den Mitnehmer (21) für die Handstückwelle z. B. in Art eines Schraubenziehers trägt.

2. Kupplungsstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (23) an ihrem Umfang zwei diametral angeordnete Ausfräsungen (29) aufweist, in die bei jeder Schaltungsendstellung bzw. Eingriffsstellung der Zahnräder ein von der Gehäusewand ausgehendes Arretiermittel, z. B. eine unter Federdruck stehende Sperrkugel (31), eingreift.

3. Kupplungsstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfräsungen (29) an der Hülse konischen Querschnitt haben.

4. Kupplungsstück nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (24), welche die Schnurrolle (10) und die beiden konzentrischen Zahnräder (27,28) trägt, mit der anschließenden, das dritte Zahnrad (22) und den Mitnehmer (21) tragenden Welle einen Winkel bildet.

5. Kupplungsstück nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Rand (35) der Hülse (23) so gestaltet ist, daß er pro Drehzahleinstellung für den Schalthebel (34) eine Führungsrampe (38), einen die Hülsendrehung begrenzenden Anschlag (37) und eine dem Ineinandergreifen der Zahnräder entsprechende tiefste Stelle aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 477 286;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1 078 280.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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