DE1816270C - Betätigungsvorrichtung für ein Werk zeugspannfutter im Handgriff von zahn arzthchen Maschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungsvorrichtung für ein Werkzeugspannfutter im Handgriff von zahnärztlichen Maschinen, in welchem das mittels einer axial unverschiebüchen Spindel antreib-

-5 bare Spannfutter aus einer wenigstens an einem Ende geschlitzten und konischen Hülse besteht, die in einer Pinole aufgenommen ist und zwischen Stirnflächen der Arbeitsspindel und der Pinoie unter einer zum Werkzeugwechsel aufhebbaren Federspannung

axial eingespannt und radial zusammengedrückt ist.

Bekannte derartige Betätigungsvorrichtungen enthalten meistens eine sich durch den Handgriff erstreckende Achse oder Welle, die zur Herstellung der auf das Spannfutter wirkenden axialen Vorspannung

benötigt wird, welche wiederum ein Ergreifen oder Lösen des We kzeugschafts ermöglicht. Dieser Mechanismus ist kompliziert und schwierig zu handhaben, und er erhöht das Werkzeuggewicht beträchtlich. Es ist ferner vorgeschlagen worden, einen kleinen

Stift am Gehäuse des Handgriffs oder eine Gewindebuchse am Werkzeugende des Gehäuses anzuordnen, mit denen ein Mechanismus zum Aus- und Einrükken des Spannfutters am Werkzeugschaft betätigt wird. Auch diese bekannten Vorrichtungen sind sehr kompliziert.

Die bei Werkzeugmaschinen üblichen Betätigungsvorrichtungen für Spannfutter (vergleiche z. B. deutsche Patentschrift 602 6,A und 836 422) benötigen normalerweise ein besonderes Spannwerkzeug,

sind aber vor allem für zahnärztliche Maschinen schon deshalb nicht geeignet, weil dort Halterungen und Einspannvorrichtungen im Hinblick auf eventuelle Verletzungsgefahren des Patienten besonders strengen Sicherheitsanforderungen genügen müssen.

So dürfen sich während der Behandlung außer dem eigentlichen Werkzeug keine rotierenden Spannoder Gehäuseteile im Mundbereich des Patienten befinden, da durch die größeren Abmessungen dieser Teile die Verletzungsgefahr erheblich gesteigert

so würde.

Es muß weiterhin absolut sichergestellt sein, daß der Spannmechanismus vom Zahnarzt nährend der Behandlung nicht unabsichtlich gelöst werden kann, da in einem derartigen Fall schwerste Verletzungen zu befürchten wären. Es erscheint deshalb gefährlich, gerade im Griffbereich des Geräts einen Druckhebel zum Lösen der Spannvorrichtung anzuordnen (vgl. schweizerische Patentschrift 256 896).

Die Erfüllung der vorstehenden Forderungen wird dadurch wesentlich erschwert, daß es sich bei den modernen Behandlungsgeräten um von Turbinen angetriebene Werkzeuge handelt, die mit Drehzahlen von 50000 bis ISOOOOUpm umlaufen. Es muß also besonderer Wert auf eine bestmögliche Lagerung der rotierenden Teile gelegt werden, um durch Reibung oder Unwucht verursachte Störungen und Behinderungen bei der Behandlung zu vermeiden. Ungünstig wäre in dieser Hinsicht z. B. eine bekannte Betäti-

gungsvorrichtung (USA.-Patentschrift 287 761), bei welcher zum Lösen des Spannfutters zwei Gehäusehälften des Handgriffs relativ zueinander gedreht werden, da unter solchen Bedingungen eine einwandfreie Zentrierung der in den Gehäusehälften angcordneten, fluchtenden Lager der Spindel problematisch ist. Die letztgenannte bekannte Vorrichtung hat außerdem den weiteren Nachteil, daß sie mit einer innerhalb einer hohlen Spindel angeordneten, axial verschieblichen Betätigungsstange arbeitet, was einen komplizierten konstruktiven Aufbau des gesamten Handgriffs bedingt

Es ist auch bereits bekannt, die erforderliche 'axiale Verschiebung eines Betätigungsgliedes für das Spannfutter mittels zweier in Eingriff stehender Gewindebuchsen, von denen eine drehbar, aber axial fest am Handgriffgehäuse gehalten ist, zu erzeugen (USA.-Patentschrift 382673). Wenn in diesem Fall das Gehäuse nicht geteilt werden soll und die axial verschiebliche Gewindebuchse nur über Mitnehmer, die durch Längsschlitze im Gehäuse reichen, die axiale Bewegung für die Spannvorrichtung weitergeben soll, müssen beide Gewindebuchsen radial außerhalb des Gehäuses und übereinander angeordnet werden, so daß sich an dieser Stelle ein verhält- as nismäßig großer Durchmesser des Handgriffs ergibt, der das Arbeiten mit dem Werkzeug im Munde erschwert und die Handhabung beeinträchtigt, da er verhältnismäßig weit nach hinten verlegt werden muß. Die Betätigung des Spannfutters mittels Gewindebuchsen ist auch ungünstig im Hinblick auf die Lagerung der Spindel und die Kühlwasserzufuhr durch den Handgriff. .

Der Erfindung liegt di^. Aufgabe zugrunde, eine Betätigungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche allen Sicherheitsanforderimgen genügt und dennoch sehr einfach und leicht ist und nur wenig Platz beansprucht, so daß der Durchmesser des Handgriffs klein gehallen und die Lagerung der Spindel auch für sehr hohe Drehzahlen ausgelegt werden kann.

Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Aufhebung der Druckspannung einer zwischen Spindel und Pinole eingespannten Feder durch axiale Verschiebung der Pinole ein mit dieser in Eingriff stehendes, gegen Drehung im Handgriff gesichertes Ringsegment dient, welches durch Drehung eir.^s axial verschieblich am Handgriff angebrachten Betätigungsringes in axialer Riehtung verstellbar ist.

Die neu vorgeschlagene Konstruktion hat den Vorteil, daß das Ringsegment anders als eine Gewindebuchse innerhalb eines nur mit einer entsprechenden Ausnehmung versehenen, einteiligen Gehäuses angeordnet sein kann und deshalb der Durchmesser des Handgriffs klein bleibt und der Betätigungsring nicht störend über den Gehäuseumfang herausragt. Dies wiederum ermöglicht es, die Betätigungsvorrichtung am Handgriff verhältnismäßig weit vorn, also am Spannfutter anzuordnen. Wenn davor noch ein Kugellager gelegt wird, das zusammen mit weiteren Kugellagern hinter der Betätigungsvorrichtung die Spindel zentrisjh führt, erhält man eine auch für Turboantrieb geeignete Lagerung. Da das Ringsegment nur einen Teil des Umfangs beansprucht, bereitet die Kühlwasserzufuhr durch den Handgriff keine Schwierigkeiten.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispicls näher erläutert. Es zeigen

Fig. la und 1 b eine teilweise !ängsgeschnittcne Seilenansicht durch den Handgriff eines zahnärztlichen Bohrers,

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Schnittlinie II-II in Fig. 1 b.

F i g. 3 eine Seitenansicht des Spannfutters.

Der in der Zeichnung dargestellte gerade Handgriff eines zahnärztlichen Bohrers umfaßt ein im wesentlichen zylindrisches oder rohrförmiges Gehäuse 1, das an seinem rückwärtigen Ende eine Ringnut 2 aufweist, die wiederum mit federnd gelagerten Kugeln oder ähnlichem in Eingriff gelangt, wenn das Gehäuse in eine Buchse oder Hülse eines Antriebsteils für die Arbeitsspindel des Handgriffs gedrückt wird. Dieser Antriebsteil kann beispielsweise einen Luftturbinenmotor, ein Getriebegehäuse oder ein Kupplungsgehäuse enthalten, welches in bekannter Weise die Antriebskraft von Ίηείτι Elektromotor auf die Spindel überträgt. Diese Vorrichtungen und Teile sind in der Zeichnung nicht dargestellt, da sie nicht Teil der Erfindung sind.

Das Gehäuse 1 besitzt eine Anzahl äußerer Griffflachen 3. die eben oder leicht konkav gewölbt sein können, um das sichere Ergreifen und Halten des Handgriffs durch den Arzt zu gewährleisten. Am Werkzeugende geht das Gehäuse 1 in einen schmalcren, mit einer mittigen Längsbohrung 5 versehenen Teil 4 über. In diese Öffnung 5 wird ein zylindrischer Schaft eines nicht dargestellten Arbeitswerkzeuges, wie beispielsweise eines Zahnschleifcrs. eines Schlcifrads, eines Bohrstahls od. dgl., in den Handgriff eingesteckt. Eine angetriebene Spindel 6 ist im Gehäuse 1 durch ein Kugellager 7 direkt und durch wcitere Kugellager 8 und 9 indirekt drehbar gelagert. Die Spindel 6 wird durch die Turbine oder andere Antriebsmittel über eine an ihrem rückwärtigen Ende 10 angreifende Kupplung in Drehung versetzt. Das vordere Ende der Spindel ist als Buchse 11 ausgebildet, deren Ende eine konische Innenfläche 12 besitzt. Am Übergang zwischen dem Buchsenteil 11 und dem geraden Teil der Spindel 10 befindet sich eine Schulter 13. Die Buchse Il ist in eine im wesentlichen rohrförmige Pinole 14 eingesetzt, die ein Führungsglied für ein Spannfutter 15 bildet, welch letzteres in F i g. 3 im einzelnen dargestellt ist. Das Spannfutter 15 besitzt eine gerade zylindrische Längsbohrung 16, in welche die Spindel 10 eingcführt und verspannt werden kann. An seinen Enden weist das Spannfutter konische Außenflächen 17 und 18 sowie eine Anzahl Schlitze 19 auf. welche, von seinen Enden ausgehend, sich zum mittleren Teil erstrecken.

Die konischen Außenflächen 17 und 18 des Spannfutters 15 wirken mit einer konischen Innenfläche 20 a.n vorderen Ende der Pinole 14 und der konischen Innenfläche 12 im Buchsenteil 11 der Spindel 6 zusammen. Am rückwärtigen Ende der Pinole 14 ist in dieser eine Buchse 21 durch Preßsitz oder Haltestifte festgelegt. Der innere Laufring des Kugellagers 8 ist zwischen einem Flansch 23 der Buchse 21 und dem rückwärtigen Ende der Pinole 14 eingespannt. Zwischen der Buchse 21 und einer Schulter 13 der Spindel 6 ist eine starke Schraubenfeder 24 eingesetzt, welche die Spindel 6,11, die Pinole 14 und das geschlitzte Spannfutter 15, welche Teile an den konischen Flächen 12,17,18 und 20 aneinan-

der anliegen, gegenseitig verspannt. Durch den dabei sehen sein, und die Führungsflächc 38 könnte in

auf das Spannfutter ausgeübten Axialdruck unterliegt einer anderen libene liegen.

ein in die Bohrung ifi dc> Spannfutters 15 eingcset·/- degen axiale Verschiebung ist der Bclätigungstcr Schaft eines Arbcilswcrkzcugs einer radial wir- ring 42 durch eine Schulter 43 am Gehäuse 1 und kciulcn Klcmmkraft. Da der äußere Laufring des Ku- 5 eine weitere, durch einen auf das Gehäuse 1 aufgcgcl!agcrs7 /wischen einer Schulter 26 in Gehäuse! preßten Ring 44 gebildete Schulter gesichert,
und einer in dieses einpcprcßtcn Buchse 27 eingesetzt Das Lösen des Spannfutters IS erfolgt durch Dreist, wird die Spindel 6 axial gehalten. Der innere heu de» ßetaiigungsringcr.42 in einer Richtung, bis Laufring des Kugellagers 7 ist durch Spannringe 28 das Ringsegment 35 gegen eine Schulter 45 der Pi- und Abstandsbuchsen 29 auf der Spindel 6 festgelegt, io nole 14 stößt. Falls die Spindel 6 rotiert, wird als erwobci die Spannringe 28 in Ringnuten 30 in der stcs diese Drehbewegung unterbrochen. Bei weiterer Spindel 6 eingreifen. Drehung des Betätigungsringes 42 in der gleichen

Das vordere Ende der Pinolc 14 ist in dem Kugel- Richtung wird der von der Feder 24 bewirkte Axiallager 9 drehbar gelagert, wobei der innere Laufring druck auf das Spannfutter 15 aufgehoben, so daß die zwischen einer Schulter 31 der Pinolc und einem in 15 axiale Kompression des letzteren aufhört oder so weit diese eingepreßten Anschlagring 32 festgelegt ist. Die verringert wird, daß der Schaft des Arbeitswerkzeugs äußeren Laufringe der Kugellager 8 und 9 sind mit aus der Bohrung 16 des Spannfutters herausgezogen Preßsitz in eine Hülse 33 eingesetzt, welche in einer werden kann. Bohrung 34 des Gehäuses 1 gleitet. Die Steigung der Gewinde 40 und 41 wird vor-

Dic Betätigung des Spannfutters erfolgt durch ein ao zugsweisc so gewählt, daß diese Selbsthemmung bc-

axial bewegliches Ringsegment 35, das in einer Aus- sitzen. An Stelle der Gewinde könnten auch Exzen-

nchmung 36 im Gehäuse 1 und einer Ausnehmung tertcilc vorgesehen sein.

37 in der Pinolc 14 angeordnet ist. Das Ringsegment Soll ein Arbeitswerkzeug in das Spannfutter ein-35 wird durch eine ebene Führungsfläche 38 im Gc- gesetzt werden, so wird durch Drehung des Betätihäusc 1 axial geführt, gegen weiche es mit einer Fiih- as gungsringes 42 die Fcdcrbctastung des Spannfutten rungsflächc 39 gleitend anliegt. Die Führungsflächc aufgehoben, der Werkzeugschaft in die Bohrung U 39 verläuft in axialer Ebene mit Bezug auf den Um- eingeführt und letzteres dann wieder durch die Fedei fang des Ringsegments längs einer Sehne. Die 24 belastet. Zu diesem Zweck wird der Betätigungs-Außenfläche des letzteren ist mit einem Schraubge- ring so weit in die entgegengesetzte Richtung gewinde 40 versehen, welches mit einem entsprechen- 30 dreht, bis das Ringsegment 35 von der Schulter 4i den innengewinde 4i eines Bciinigüngsringes 42 zu- abhebt. Wird der Betstigyngsring so tveit gedreht, bi: sammcnwirkt. das Ringsegment 35 gegen das Gehäuse 1 drückt, se

Abweichend von der dargestellten Ausführung wird er gegen den Ring 44 angepreßt und durch Rei

könnte auch mehr als nur ein Ringsegment 35 vorge- bungsschluß in dieser Position gehalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Betätigungsvorrichtung für ein Werkzeugspannfutter im Handgriff von zahnärztlichen Maschinen, in welchem das mittels einer axial unverschiebljchen Spindel antreibbare Spannfutter aus einer wenigstens an einem Ende geschlitzten und konischen Hülse besteht, die in einer Pinole aufgenommen ist und zwischen Stirnflächen der Arbeitsspindel und der Pinole unter einer zum Werkzeugwechsel aufhebbaren Federspannung axial eingespannt und radial zusammengedrückt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufhebung der Druckspannung einer zwischen Spindel (6,11) und Pinole (14, 21) eingespannten Feder (24) durch axiale Verschiebung der Pinole ein mit dieser in Eingriff stehendes, gegen Drehung im Handgriff (1) gesichertes Ringsegment (35) dien., welches durch Drehung eines axial unverschieblich am Handgriff angebrachten Betätigungsringes (42) in axialer Richtung verstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pinole (14,21) aus rohrförmigen Führungsgliedern (14, 21) besteht, die axial verschiebbar und drehbar im Gehäuse (1) des Handgriffs gelagert sind, daß die Feder (24) zwischen den Führungsgliedern (14, 21) und einem Spindelteil (11, 13) zur federnden Fixierung der Führungsglieder (14, 21) eingespannt ist, daß das Spindelendt eine konische Innenfläche (12) aufweist, «lie zu einer entsprechend geformten konischen Außenfläche (18) des Spannfutters (15) paßt, wobei das Führungsglied (14) über die Spannkraft der Feder (24) die Klemmwirkung des Spannfutters (15) herbeiführt, und daß der Betätigungsring (42) durch Schraubengewinde (40,41) zur Umsetzung seiner Drehbewegung in Axialverschiebung mit dem Ringsegment (35) in Eingriff steht, so daß sich bei Drehung des Betätigungsringes (42) in die eine oder andere Richtung der axiale Federdruck entsprechend vergrößert oder verringert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringsegment (35) mit entsprechendem Gewinde oder Exzenter (41) des Betätigungsringes (42) zur Umwandlung der Drehbewegung in eine Axialverschiebung des Ruigsegmentes zusammenwirkt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringsegment (35) axiale Führungsflächen (39) aufweist, die in einer Ebene einer Kreissehne liegen und an entsprechend geformten Führungsflächen (38) einer Gehäuseausnehmung (36) gleitend anliegen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsring (42) zwischen zwei Schultern im Gehäuse gehalten ist und das Ringsegment (35) in eine seine Verschiebung begrenzende Ausnehmung (36) im Gehäuse (1) und in eine Ausnehmung (37) im rohrförmigen Führungsglied (14) hineinragt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Betätigungsring (42) beim Verschieben des Spannfutters (15) in seine Klemmlage mit einem Reibungssitz an eine der Schultern anlegt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pinole (14, 21) nahe ihren Enden durch Wälzlager (8,33) vor und hinter dem Ringsegment (35) im Gehäuse (1) des Handgriffs gelagert ist.