DE2342679B2

DE2342679B2 - Spannhülsenanordnung für zahnärztliche Handstücke

Info

Publication number: DE2342679B2
Application number: DE2342679A
Authority: DE
Inventors: Kenzo Kyoto Sato (Japan)
Original assignee: J Morita Manufaturing Corp
Current assignee: J Morita Manufaturing Corp
Priority date: 1972-08-31
Filing date: 1973-08-23
Publication date: 1978-05-11
Also published as: JPS4943489A; DE2342679A1; JPS5025279B2; GB1421238A; US3863939A; DE2342679C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannhülsenanordnung zum Einspannen von Werkzeugen in der Axialbohmng des Rotors eines zahnärztlichen Handstückes, mit einem in der Axialbohmng sitzenden, gemeinsam mit dem Rotor drehbaren, die Festhaltekraft auf den eingeführten Werkzeugschaft ausübenden Spannglied aus elastischem Werkstoff und mindestens einem auf der einen Seite des Spanngliedes in der Axialbohmng angeordneten rohrförmigen metallischen Halteglied, das gegenüber der Innenfläche der Axialbohmng festgelegt ist und dessen Innendurchmesser so bemessen ist, daß seine Innenfläche einer Nutation des rotierenden Werkzeuges entgegenwirkt

Es ist bekannt (DE-AS 11 05 557), bei einer solchen Spannhülsenanordnung als Spannglied zwei kreisrunden Querschnitt aufweisende Dichtungsringe vorzusehen, die beim Einschieben des Werkzeuges zusammengedrückt werden. Diese Dichtungsringe kommen jedoch mit dem Rotor und dem Werkzeugschaft im wesentlichen nur in Linienkontakt Um eine nennenswerte Festhaltekraft zu erzielen, muß daher mit hohen Flächenpressungen gearbeitet werden, oder es muß für eine sehr erhebliche Verformung der Dichtungsringe gesorgt sein. Das hat aber zwangsläufig zur Folge, daß die Dichtungsringe bei dem in der zahnärztlichen Praxis üblichen häufigen Werkzeugwechsel stärksten Beanspruchungen ausgesetzt sind. Die sichere Mitnahme des Werkzeuges durch den Rotor ist in Frage gestellt

Es ist ferner bei einem zahnärztlichen Handstück ohne gesonderte Spannhülsenanordnung bekannt (US-PS 36 24 905), zur Übertragung der Festhaltekraft vom Rotor auf das zahnärztliche Werkzeug zwei Stöpsel vorzusehen, die in Querbohrungen des Rotors eingesetzt sind. Dabei ist die zur Kraftübertragung zur Verfügung stehende Fläche noch geringer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Gmnde, eine Spannhülse zu schaffen, die ohne nennenswerten Mehraufwand wesentlich robuster und dauerhafter ist und die insbesondere trotz häufigen Werkzeugwechsels über lange Zeiträume hinweg für eine sichere

Verbindung zwischen Werkzeug und Handstückrotor

zu sorgen vermag.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

daß das Spannglied als rohrförmiger Spannhülsenkörper ausgebildet ist und daß der Spannhülsenkörper oder das diesem zugewendete Ende des metallischen Haltegliedes mit mindestens einer ringförmigen Ausnehmung versehen sind, die ein Ausweichen von Werkstoff des beim Einführen des Werkzeugschaftes verformten Spannhülsenkörpers gestattet

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird für ausgedehnte Eingriffsflächen zwischen dem elastischen Spannglied und dem Handstückrotor einerseits sowie zwischen dem elastischen Spannglied und dem eingesetzten Werkzeugschaft andererseits gesorgt. Hohe Festhaltekräfte lassen sich dadurch bei vergleichsweise geringer Querschnittsverformung des Spanngliedes erzielen. Dadurch, daß zusätzlich in der angegebenen Weise mindestens eine ringförmige Ausnehmung zur Aufnahme des bei der Verformung des rohrförmigen Spannhülsenkörpers ausweichenden Werkstoffes vorgesehen ist wird die Beanspruchung des Spanngliedwerkstoffes weiter herabgesetzt

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

t>5 F i g. 1 einen Längsschnitt einer Spannhülsenanordnung gemäß einer ersten Ausfühmngsform der Erfindung,
Fig.2 einen Längsschnitt des Spannhülsenkörpers

der Anordnung nach F i g. 1,

Fig.3—5 Längsschnitte abgewandelter Ausfühmngsformen des Spannhülsenkörpers und

Fig.6 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 für eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgelegten Spannhülsenanordnung.

F i g. 1 zeigt einen Luftturbinenrotor 1 mit mehreren Radialflügeln 2, auf die Druckluft von einer externen Druckluftquelle aus aufgeblasen wird, um den Rotor in bekannter Weise um seine Achse zu drehen. Der Rotor 1 weist eine durchgehende Axialbohrung Γ auf, in der eine Spannhülse 3 sitzt Die Spannhülse ist aus Gummi oder Kunststoff, beispielsweise Kunstharz, gefertigt, das bzw. der eine hohe Elastizität, eine hohe Abriebfestigkeit und einen großen Reibungskoeffizienten hat Ein Beispiel für einen derartigen Werkstoff ist Urethangummi.

Die Spannhülse 3 weist einen rohrförmigen Spannhülseukörper auf, der in der Axialbohrung des Rotors 1, beispielsweise über eine Preßpassung, festgelegt ist Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 hat der Mittelabschnitt der Innenfläche 4 der Spannhülse einen verringerten Durchmesser, so daß ein innenliegender ringförmiger Vorsprung 5 gebildet wird, dessen Innendurchmesser etwas kleiner als der Außendurchmesser des Schafts des nicht veranschaulichten zahnärztlichen Werkzeuges ist, das von der Spannhülse festgehalten werden solL Wenn daher der Werkzeugschaft in die Spannhülse eingesetzt wird, schiebt er den Werkstoff des ringförmigen Vorsprungs 5 beiseite, wodurch dieser Werkstoff zusammengepreßt und verformt wird. Ein Teil des verformten ringförmigen Vorsprungs 5 weicht vorübergehend in den engen Spalt zwischen der Innenfläche 4 der Spannhülse und der Außenfläche des Werkzeugschaftes aus, wobei die Elastizität des zusammengepreßten und verformten Werkstoffes dafür sorgt, daß die Spannhülse eine ausreichende Haltekraft auf den Schaft des zahnärztlichen Werkzeuges ausübt Dies erlaubt es, über die Spannhülse Drehmoment vom Rotor auf den Werkzeugschaft zu übertragen und gleichzeitig den Werkzeugschaft an einem Herausgleiten aus der Spannhülse zu hindern.

An den gegenüberliegenden Enden der Spannhülse 3 sitzt jeweils ein Halteglied 6 bzw. 7. Diese Halteglieder weisen einen rohrförmigen Körper aus Metall auf und haben einen Innendurchmesser, der es erlaubt, den Werkzeugschaft mit kleinstmöglichem Spiel zwischen den Innenumfangsflächen der Halteglieder 6 und 7 und der Außenumfangsfläche des Werkzeugschaftes aufzunehmen. Mit anderen Worten, der Innendurchmesser der rohrförmigen Halteglieder 6 und 7 ist im wesentlichen gleich dem oder etwas größer als der Außendurchmesser des Werkzeugschaftes gemacht, der in die Halteglieder eingesetzt werden soll.

Das Halteglied 6 ist mit dem Rotor durch Schweißen, Kleben oder über Schrauben verbunden. Das Halteglied 6 kann mit dem Rotor 1 auch einteilig verbunden sein. Eine ringförmige Schulter 8 ist an der Innenumfangsfläche des Haltegliedes 6 benachbart dessen in F i g. 1 rechtem Ende ausgebildet Wenn der Schaft eines zahnärztlichen Werkzeuges in den Rotor von dessen linker Seite aus eingeführt wird, trifft sein vorderes (rechtes) Ende auf die Schulter 8, wodurch ein weiteres Einführen des Schaftes in den Rotor verhindert wird.

Der der Schulter 8 benachbarte Endabschnitt des Haltegliedes 6 weist eine Bohrung 9 auf. Wenn das zahnärztliche Werkstück von dem Rotor getrennt werden soll, kann ein Stift oder ein anderes zweckentsprechendes Hilfsmittel in die Bohrung 9 eingeführt werden, um den Werkzeugschaft aus dem Rotor herauszustoßen.

Das andere Halteglied 7 wird, nachdem die Spannhülse in die Rotorbohrung eingebracht ist, an dem Rotor durch Schweißen, Kleben oder auf andere Weise, z.B. mit Hilfe von Schrauben, befestigt. Die beiden Halteglieder legen daher die Spannhülse zwischen sich

ι ο innerhalb des Rotors sicher fest

Der Schaft eines nicht veranschaulichten rotierenden zahnärztlichen Werkzeuges, das an dem Rotor angebracht werden soll, wird in das eine Ende (das in F i g. 1 linke Ende) der Rotorbohrung eingesteckt Die Spannhülse faßt den eingeführten Werkzeugschaft, wobei im Falle der Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2 die Festhaltekraft in erster Linie von dem innenliegenden ringförmigen Vorsprung 5 aufgebracht wird. Die an gegenüberliegenden Seiten der Spannhülse 3 sitzenden Halteglieder 6 und 7 halten und führen die gegenüberliegenden Seitenteile des von der Spannhülse gefaßten Werkzeugschaftes. Die Halteglieder 6 und 7 haben in erster Linie die Aufgabe, eine Nutationsbewegung des Werkzeugschaftes zu verhindern. Infolgedessen kommt es zu keiner bleibenden Verformung der Spannhülse; die wirksame Festhaltekraft der Spannhülse bleibt für eine lange Zeitspanne erhalten.

Die F i g. 3 bis 5 zeigen abgewandelte Ausführungsformen des Spannhülsenkörpers. Bei der Ausführungs- form nach Fig.3 weist die Spannhülse zusätzlich zu dem ringförmigen inneren Vorsprung 5 einen außenliegenden ringförmigen Vorsprung 31 auf, der von zwei äußeren Ringnuten 32 begrenzt wird, die an gegenüberliegenden Seiten des Vorsprungs 31 vorgesehen sind.

Bei der Ausführungsform nach Fig.4 ist kein innenliegender ringförmiger Vorsprung vorgesehen; statt dessen ist der Innendurchmesser der Spannhülse 3 etwas kleiner als der Außendurchmesser des Werkzeugschaftes gehalten, wie dies bei den Ausführungsformen nach den Fig.2 und 3 für den innenliegenden ringförmigen Vorsprung 5 der Fall ist Der Werkzeugschaft wird auf diese Weise über die volle Länge der Innenfläche der Spannhülse gefaßt. Die Spannhülse nach Fig.4 ist mit einem einzelnen außenliegenden ringförmigen Vorsprung 41 ausgestattet dessen Außendurchmesser so bemessen ist, daß eine Preßpassung zwischen dem Rotor und der in den Rotor eingesetzten Spannhülse erhalten wird.
Wenn bei den Ausführungsformen nach den Fig.3

so und 4 der Werkzeugschaft in die Spannhülse eingeschoben wird, sucht sich die Umfangswand der Spannhülse an den beiden Seiten der äußeren Vorsprünge 31 und 41 nachgiebig zu erweitern, so daß die auf die Elastizität des Werkstoffes zurückzuführende Rückstellkraft für eine ausreichende Festhaltekraft sorgt, die auf den Werkzeugschaft ausgeübt wird.

F i g. 5 zeigt eine Abwandlung der Spannhülse nach F i g. 4. Bei der Ausführungsform nach F i g. 5 ist der einzelne außenliegende ringförmige Vorsprung 41 gemäß F i g. 4 durch drei axial in Abstand voneinander angeordnete außenliegende ringförmige Vorsprünge 51, 52 und 53 ersetzt die durch Nuten 54 und 55 voneinander getrennt sind. Wenn der Werkzeugschaft in die Spannhülse eingesetzt wird, suchen sich die

6-3 Bodenwände der Nuten nach außen zu wölben oder zu erweitern, so daß auf Grund der Elastizität des Werkstoffes entsprechend der Ausführungsform nach Fig.3 eine starke Festhaltekraft auf den Werkzeug-

schaft ausgeübt wird.

F i g. 6 ist ähnlich F i g. 1, zeigt aber eine abgewandelte Ausführungsform der Spannhülse und der Halteglieder. In diesem Falle weist die Spannhülse 3 keine außenliegenden ringförmigen Vorsprünge entsprechend den Vorsprüngen 41 oder 52 nach den F i g. 4 bzw. 5 auf. Der Außendurchmesser der Spannhülse nach Fig.6 ist vielmehr so bemessen, daß für eine Preßpassung zwischen dem Rotor und der in den Rotor eingesetzten Spannhülse gesorgt wird, während der Innendurchmesser der Spannhülse etwas kleiner als der Außendurchmesser des Werkzeugschaftes ist, wie dies auch bei der Ausführungsform nach F i g. 4 der Fall ist. Die Spannhülse wird in den Rotor eingebracht; zwei Halteglieder 6 und 7 werden an gegenüberliegenden Seiten der Spannhülse vorgesehen, wie dies aus F i g. 6 hervorgeht Wenn der Werkzeugschaft in die Spannhülse eingeführt wird, wird die Spannhülse verformt Hätten die Halteglieder 6 und 7 gemäß Fig.6 die gleiche Ausbildung wie die Spannglieder nach Fig. 1, wäre kein Raum zur Aufnahme des verformten Spannhülsenwerkstoffes vorhanden, so daß die Spannhülse nicht richtig arbeiten könnte. Um dies zu vermeiden, sind die Halteglieder 6 und 7 bei der Ausführungsform nach F i g. 6 an den den Spannhülsenenden gegenüberliegenden Enden mit einer ringförmigen Ausnehmung 61 bzw. 71 versehen, deren Innen durchmesser etwas größer als der Innendurchmessei der Spannhülse 3 ist. Wenn der Werkzeugschaft in die Spannhülse eingesetzt wird, weicht etwas Werkstoff dei verformten Spannhülse in die ringförmige Ausnehmung aus, so daß der Werkzeugschaft durch die Spannhülse hindurchgeschoben werden kann und gleichwohl dafür gesorgt wird, daß die Spannhülse eine ausreichende Festhaltekraft auf den Werkzeugschaft ausübt

ίο Bei der vorstehend erläuterten Spannhülsenanordnung ist also ein rohrförmiger Spannhülsenkörper aus einem nachgiebigen oder elastischen Werkstoff vorgesehen. Wenn ein zahnärztliches Werkzeug in die Spannhülse eingesetzt wird, wird die Spannhülse zusammengepreßt und verformt Auf Grund der Elastizität des Werkstoffes wird über eine große Berührungsfläche hinweg eine starke Festhaltekraft auf den Werkzeugschaft ausgeübt Die an den gegenüberliegenden Seiten der Spannhülse angeordneten metallisehen Halteglieder verhindern eine Nutationsbewegung des Werkzeuges, während dieses rotierend angetrieben wird. Die beschriebene Spannhülsenanordnung ist besonders dauerhaft Die Gefahr, daß das mit hoher Drehzahl rotierende Werkzeug auf Grund eines Nachlassens der Festhaltekraft aus der Spannhülse herausgleitet, ist ausgeräumt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Spannhülsenanordiiung zum Einspannen von Werkzeugen in der Axialbohrung des Rotors eines zahnärztlichen Handstückes, mit einem in der Axialbohmng sitzenden, gemeinsam mit dem Rotor drehbaren, die Festhaltekraft auf den eingeführten Werkzeugschaft ausübenden Spannglied aus elastischem Werkstoff und mindestens einem auf der einen Seite des Spanngliedes in der Axialbohmng angeordneten rohrförmigen metallischen Halteglied, das gegenüber der Innenfläche der Axialbohmng festgelegt ist und dessen Innendurchmesser so bemessen ist, daß seine Innenfläche einer Nutation des rotierenden Werkzeugs entgegenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannglied als rohrförmiger Spannhülsenkörper (3) ausgebildet ist und daß dei Spannhülsenkörper oder das diesem zugewendete Ende des Haltegliedes (6, 7) mit mindestens einer ringförmigen Ausnehmung (4, 32, 54,55,61,71) versehen sind, die ein Ausweichen von Werkstoff des beim Einführen des Werkzeugschaftes verformten Spannhülsenkörpers gestattet

2. Spannhülsenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannhülsenkörper (3) mit einem innenliegenden ringförmigen Vorsprung (5) versehen ist, dessen Innendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser des Werkzeugschaftes ist

3. Spannhülsenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannhülsenkörper (3) über seine volle Länge einen Innendurchmesser hat, der kleiner als der Außendurchmesser des Werkzeugschaftes ist.

4. Spannhülsenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannhülsenkörper (3) mit einem oder mehreren außenliegenden ringförmigen Vorsprüngen (31, 41, 51, 52,53) versehen ist, die mit Preßpassung in der Axialbohmng (V) des Rotors (1) sitzen.

5. Spannhülsenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß auf beiden Seiten des Spannhülsenkörpers (3) jeweils ein Halteglied (6,7) in der Axialbohmng (1') des Rotors (1) sitzt

6. Spannhülsenanordnung nach Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteglied (6) an der von der Einfühmngsseite des Werkzeugschaftes abgewendeten Seite des Spannhülsenkörpers (3) eine größere Ausnehmung (61) als das an der Einfühmngsseite des Werkzeugschaftes befindliche Halteglied (7) aufweist.

7. Spannhülsenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannhülsenkörper (3) aus einem hochelastischen abriebfesten Gummi oder Kunststoff mit hohem Reibungskoeffizienten gefertigt ist

8. Spannhülsenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dnß der Spannungshülsenkörper (3) aus Urethangummi gefertigt ist