DE2735535A1

DE2735535A1 - AUTOMATIC CHUCK FOR DRILLING MACHINE

Info

Publication number: DE2735535A1
Application number: DE19772735535
Authority: DE
Inventors: Terry Michael Van Mattchen
Original assignee: American Safety Equipment Corp
Current assignee: American Safety Equipment Corp
Priority date: 1976-08-09
Filing date: 1977-08-06
Publication date: 1978-02-16
Also published as: DK353477A; FI772316A; FR2361186A1; JPS5321477A; NO772769L; SE7708986L; AU2741577A

Description

Die Erfindung betrifft allgemein chirurgische Geräte und Systeme zur Halterung des Fräsbohrers oder Bohrers (burr) in diesen Geräten. Ein Problem betrifft die Halterung eines Fräsbohrers oder Bohrers in dem chirurgischen Gerät und die sichere Befestigung desselben zur Drehung im Hinblick auf die hohen Drehmomente, welche entstehen können. Einige chirurgische Bohrgeräte benutzen ein Spannfutter mit Gewinde; das Anziehen des Spannfutters von Hand ist jedoch gewöhnlich unzureichend und Spannschlüssel können leicht verlegt werden. Es wurden bereits automatische Spannfutter vorgeschlagen. Beispielsweise wird in der U.S. Patentschrift 3 631 597 (1972) eine Verriegelung mit einer Hülse offenbart, welche durch Teile vorwärts bewegt wird, die sich in einer Spiralnut bewegen.The invention relates generally to surgical devices and systems for holding the milling drill or drill (burr) in these devices. One problem relates to the mounting of a milling drill or drill in the surgical device and the secure fastening of the same for rotation in view of the high torques that can arise. Some surgical drills use a threaded chuck; however, hand tightening of the chuck is common insufficient and wrenches can easily be misplaced. Automatic chucks have been proposed. For example, in U.S. Patent specification 3 631 597 (1972) discloses a lock with a sleeve, which is moved forward by parts moving in a spiral groove.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein automatisches Spannfutter für ein chirurgisches Gerät zu schaffen, welches beim Anlaufen des Drehmotors verriegelt wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der VerwendungIt is an object of the present invention to provide an automatic chuck for a surgical device, which is locked when the rotary motor starts up. Another object of the invention is use

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der Luft, die zum Antrieb des pneumatischen Rotors des Motors dient, zur Verriegelung des Fräsbohrers oder Bohrers in der Bohrmaschine. Eine weitere Aufgabe besteht in der Schaffung eines Greifsystems für das Gerät, welches den Bohrer sicher in dem Gerät hält und sich trotzdem beim Verriegeln nicht verklemmt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Mechanismus zum ruckhaften Lösen der den Bohrer haltenden Greiferteile zwecks Überwindung einer statischen Reibung, welche in dem Gerät entstanden sein kann. Es ist dabei zu beachten, dass die nachfolgende Erläuterung sich hauptsächlich mit chirurgischen Geräten befasst, das automatische Spannfutter jedoch verwendbar ist für irgendein Gerät, welches ein rotierendes Teil benutzt, beispielsweise einen Bohrer oder Fräsbohrer.the air, which is used to drive the pneumatic rotor of the motor, to lock the milling drill or drill in the Drilling machine. Another object is to create a gripping system for the device that secures the drill holds in the device and still does not get jammed when locking. Another object of the invention is to provide a mechanism for the jerky release of the gripper parts holding the drill in order to overcome a static one Friction that may have arisen in the device. It should be noted that the following explanation is mainly concerned with surgical equipment, but the automatic chuck can be used for any equipment, which uses a rotating part such as a drill or milling bit.

Die vorliegende Erfindung beinhaltet ein chirurgisches Gerät mit einem pneumatisch angetriebenen Drehmotor, einer Druckluftquelle zum Antrieb des Motors, einer Ausgangseinrichtung, welche die Drehung von dem Motor aufnimmt und sie auf einen Bohrer überträgt, sowie eine Befestigungseinrichtung zur Befestigung des Bohrers an der Ausgangseinrichtung. Dieses konventionelle System wurde dadurch verbessert, dass die Befestigungseinrichtung eine übertragungseinrichtung enthält, welche Druckluft aus der Luftquelle erhält und den Druck in eine Kraft umwandelt, welche zum Festspannen des Bohrers oder Fräsbohrers auf denselben einwirkt. Die übertragungseinrichtung enthält eine Kammer an dem Ausgangsteil zur Aufnahme der Luft und ein Kolben in der Kammer wird aus der Kammer herausgetrieben, wenn Druckluft in die Kammer strömt. Durch die Bewegung des Kolbens wird die Befestigungseinrichtung gegen den Bohrer gedrückt. Die Befestigungseinrichtung enthält eine Hülse, welche eine den Bohrer umgebende Fläche mit Schrägneigung besitzt. In einer Halterung um den Bohrer herum sind Greifer in Form von Plättchen so befestigt, dass sie zu dem Bohrer und von dem Bohrer hinweg bewegt werden können. Wenn der Kolben die Hülse in einer Richtung bewegt, dann drückt der Teil der schrägen Fläche der Hülse mit dem kleineren Durchmesser die Plättchen gegen den Bohrer. Die Luftquelle,The present invention includes a surgical device having a pneumatically driven rotary motor, a source of compressed air for driving the motor, an output device which picks up the rotation of the motor and applies it to one Drill transfers, as well as a fastening device for fastening the drill to the output device. This conventional The system has been improved in that the fastening device contains a transmission device which Receives compressed air from the air source and converts the pressure into a force which is used to clamp the drill or Milling drill acts on the same. The transmission device contains a chamber on the output part for receiving the Air and a piston in the chamber are driven out of the chamber when pressurized air flows into the chamber. Through the Movement of the piston pushes the fastener against the drill. The fastening device includes a Sleeve, which has a surface surrounding the drill with an incline. Are in a holder around the drill Grippers in the form of plates attached so that they can be moved to the drill and away from the drill. if the piston moves the sleeve in one direction, then the part of the inclined surface of the sleeve with the smaller pushes Diameter of the plate against the drill. The air source,

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welche die Luft zur Bewegung des Kolbens in die Kammer leitet, liefert auch die Luft an den pneumatischen Rotor des Motors. Der Motor ist auf einer Welle in einem Gehäuse befestigt und die Welle 1st hohl und dient zur Leitung der Luft aus der Luftquelle. Die Welle besitzt eine Leitung, welche sich in die vorgenannte Kammer hinein öffnet.which directs the air into the chamber to move the piston also supplies the air to the pneumatic rotor of the motor. The motor is mounted on a shaft in a housing and the shaft is hollow and serves to direct the air out of the Air source. The shaft has a line which opens into the aforementioned chamber.

Der Greifer und die HUlse sind so konstruiert, dass sich die Befestigungseinrichtung in der Befestigungsstellung nicht verriegelt. Jedes Plättchen besitzt dabei eine Kurvenfläche, welche der schräg liegenden Oberfläche der HiIse zugewandt ist, und auf der gekrümmten Fläche liegt eine Kugel mit einem Durchmesser auf, der kleiner 1st als die Länge des Plättchens. Wenn sich die HUlse unter dem Druck des Kolbens nach vorn bewegt, dann drückt sie die Kugel gegen das Plättchen und damit wird das Plättchen gegen den Bohrer gedrückt. Die Kugel liegt jedoch am vorderen Ende des Plättchens an und die gekrümmte Fläche richtet die Kraft der Kugel auf die HUlse in eine Richtung, welche einen Winkel mit der Längsachse des Bohrers oder Bohrerschaftes bildet und allgemein in dem Gerät nach rückwärts gerichtet ist. Daher wird nach dem Lösen oder Freigeben des Kolbens die Kraft des Greifers die HUlse in die gelöste oder entspannte Stellung bewegen. Zur Überwindung einer ruhenden Reibung in der Befestigungseinrichtung ist ein gewisses Spiel in der Verbindung zwischen der übertragungseinrichtung und der HUlse vorgesehen, sodass sich die übertragungseinrichtung in die entspannte Stellung vor dem Beginn der Bewegung der HUlse bewegen kann. Wenn einmal die übertragungseinrichtung und die Hülse in Kontakt miteinander gelangen, dann 1st der zusätzliche Impuls der übertragungseinrichtung ausreichend zur Überwindung einer ruhenden Reibung in der HUlse und zu einer ruckhaften Bewegung derselben in die entspannte Stellung.The gripper and the sleeve are designed so that the Fastening device not locked in the fastening position. Each plate has a curved surface, which faces the sloping surface of the sleeve is, and on the curved surface rests a ball with a diameter that is smaller than the length of the plate. When the sleeve moves under the pressure of the piston moved forward, then it presses the ball against the plate and thus the plate is pressed against the drill. the However, the ball rests against the front end of the plate and the curved surface directs the force of the ball onto the sleeve in a direction which forms an angle with the longitudinal axis of the drill or drill shank and generally in the device is directed backwards. Therefore, after loosening or releasing the piston, the force of the gripper will move into the sleeve move the released or relaxed position. To overcome static friction in the fastening device a certain amount of play is provided in the connection between the transmission device and the sleeve, so that the transmission device is in the relaxed position before the start the movement of the sleeve can move. Once the transmission device and the sleeve come into contact with each other, then the additional impulse of the transmission device is sufficient to overcome static friction in the sleeve and to move the sleeve abruptly into the relaxed position.

Die Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines chirurgischen Gerätes als AusfUhrungsform der Erfindung.Fig. 1 shows a side view of a surgical device as an embodiment of the invention.

Die Flg. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines BohrersThe Flg. Fig. 2 shows a perspective view of a drill

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oder Fräsbohrers, welcher mit dem chirurgischen Gerät verwendet werden kann.or milling bit that can be used with the surgical device.

Die Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht im Schnitt und zeigt
Einzelheiten des Schaufelradmotors und des Luftverteilungssystems. Fig. 3 shows a side view in section and shows
Details of the paddle wheel motor and air distribution system.

Die Fig. 4 ist eine Schnittansicht durch die Ebene IV-IV der Fig. 1 und zeigt Einzelheiten der verbesserten Befestigungseinrichtung als Ausführungsform der Erfindung.Fig. 4 is a sectional view through the plane IV-IV of Fig. 1 and shows details of the improved fastening device as an embodiment of the invention.

Die Fig. 5 ist eine Schnittansicht und zeigt im einzelnen den Kontakt der Hülse mit der Kugel, welche das Plättchen entgegen den Bohrer drückt.Fig. 5 is a sectional view and shows in detail the contact of the sleeve with the ball, which the platelet opposes presses the drill.

Die Fig. 6 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 5 mit der Ausnahme, dass sich die Hülse in der entspannten Stellung befindet.Figure 6 is a view similar to Figure 5 except that the sleeve is in the relaxed position.

Die Fig. 7 ist eine Schnittansicht in der Ebene VII-VII in
Fig. 4und zeigt die Verbindungseinrichtungen, welche vorgesehen sind zur ruckhaften Bewegung der Hülse in Richtung der entspannten Stellung und zur Überwindung einer ruhenden Reibung. Fig. 7 is a sectional view on the plane VII-VII in
Fig. 4 and shows the connecting devices which are provided for the jerky movement of the sleeve in the direction of the relaxed position and for overcoming static friction.

Die Fig. 8 ist eine Schnittansicht durch die Ebene VIII-VIII in Fig. 4 und zeigt, wie die Hülse die Kugeln gegen die Plättchen zum Einspannen oder Erfassen des Bohrers drückt.Fig. 8 is a sectional view through the plane VIII-VIII in Fig. 4 and shows how the sleeve presses the balls against the platelets for clamping or engaging the drill.

Die Fig. 9 ist eine Schnittansicht ähnlich der Ansicht nach Fig. 4, wobei sich jedoch der Kolben in der Freigabestellung unmittelbar vor dem ruckhaften Lösen der Hülse befindet. The Fig. 9 is a sectional view similar to the view of FIG. 4, but with the piston in the release position immediately before the jerky release of the sleeve.

Die Fig. 10 ist eine Schnittansicht der Ebene X-X der Fig. 9.FIG. 10 is a sectional view on the plane X-X of FIG. 9.

Die Fig. 11 ist eine weitere Schnittansicht in der Ebene XI-XI in Fig. 9. FIG. 11 is a further sectional view in the plane XI-XI in FIG. 9.

Die Fig. 12 ist eine Schnittansicht durch die Ebene XII-XIIFig. 12 is a sectional view through the plane XII-XII

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in Fig. 4 und zeigt Einzelheiten des Ventils für den Luftmotor als Ausführungsform der Erfindung.in Fig. 4 and shows details of the valve for the air motor embodying the invention.

Die Fig. 13 ist eine Schnittansicht ähnlich der Fig. 12 und zeigt das Ventil in der geöffneten Stellung.Figure 13 is a sectional view similar to Figure 12 showing the valve in the open position.

Die Fig. 14 ist eine Schnittansieht der Ebene XIV-XIV in Fig. und zeigt einige der Durchlässe zur Leitung von Druckluft und zur Leitung von Abluft in dem Gerät.FIG. 14 is a sectional view on the plane XIV-XIV in FIG. and shows some of the passages for conduction of compressed air and for conduction of exhaust air in the device.

Die Fig. 15 ist eine Schnittansicht in der Ebene XV-XV in Fig. 3 und zeigt weitere Luftdurchlässe in dem Gerät als Ausf Uhrungsform der Erfindung.15 is a sectional view on the XV-XV plane in FIG Fig. 3 and shows further air passages in the device as an embodiment of the invention.

Die Fig. 16 ist eine Schnittansicht des Rotormotors als Ausführungsform der Erfindung in der Ebene XVI-XVI in Fig. 3.Fig. 16 is a sectional view of the rotor motor as an embodiment of the invention in plane XVI-XVI in FIG. 3.

Die Fig. 17 zeigt eine Schnittansieht in der Ebene XVII-XVII in Fig. 16.17 shows a sectional view in the plane XVII-XVII in Fig. 16.

Die Fig. 18 zeigt eine Schnittansicht in der Ebene XVIII-XVIII in Fig. 16 und zeigt die Schaufeln des Rotormotors im Schnitt.18 shows a sectional view in the plane XVIII-XVIII in Fig. 16 and shows the blades of the rotor motor in section.

Die Fig. 19 zeigt eine weitere Schnittansicht durch die Ebene XIX-XIX der Fig. 16 und veranschaulicht die Arbeitsweise des Schaufelradmotors.19 shows a further sectional view through the plane XIX-XIX of FIG. 16 and illustrates the operation of the Paddle wheel motor.

Als Teil der pneumatischen Steuerung wird zunächst auf die Fig. 3 und die Fig. 12 bis 15 die Luftverteilung erläutert. Dabei wird als "Luft" normalerweise Stickstoff oder ein anderes Inertgas verwendet. Der Stickstoff wird jedoch oft als "Luft" bezeichnet und diese Bezeichnungsweise wird nachstehend beibehalten.As part of the pneumatic control, the air distribution will first be explained with reference to FIG. 3 and FIGS. 12 to 15. Nitrogen or another inert gas is normally used as "air". The nitrogen, however, is often called "Air" is referred to and this notation is retained hereafter.

Am rechten Ende 11 des Gerätegehäuses 10 der Ausführungsform der Erfindung kann ein Luftschlauch(nicht gezeigt) angeschlossen werden. Der verwendete ScHauch besitzt einen inneren Durch-At the right end 11 of the device housing 10 of the embodiment an air hose (not shown) can be connected to the invention will. The hose used has an inner

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lass zur Leitung der Hochdruckluft von einer Quelle zu dem Gerät und einen äusseren Durchlass zur Ableitung der Auslassluft. Solche Schläuche sind konventionell. Der Schlauch wird an ein Anschlussteil 13 so angeschlossen, dass die innere Leitung des Schläuche mit der Hauptluftleitung lh verbunden ist. Die Auslassleitung des Schläuche ist dabei ausgerichtet mit der Auslassleitung des /nschlussteils 13, sodass die Auslassgase in den Schlauch geleitet werden und von dem chirurgischen Gerät weggeleitet werden können.Allow to direct the high pressure air from a source to the device and an external passage to vent the exhaust air. Such hoses are conventional. The hose is connected to a connection part 13 in such a way that the inner line of the hose is connected to the main air line lh . The outlet line of the tube is aligned with the outlet line of the connection part 13, so that the outlet gases are guided into the tube and can be guided away from the surgical device.

Das Anschlussteil 13 ist so befestigt, dass es gegenüber dem Hauptteil des Gerätes geschwenkt werden kann, sodass das Gerät in jede Lage unabhängig von der Orientierung des Schläuche gebracht werden kann. Das Anschlussteil 13 ist an der Kupplung 16 befestigt, welche drehbar an dem Gerätegehäuse 10 befestigt ist. Die Kupplung 16 enthält eine mittlere Kupplungsleitung 17, welche mit der Hauptluftleitung lh zusammen wirkt und die Luft in das Einlassrohr 18 leitet. Durch Drehen der Kupplung 16 kann die Orientierung des Anschlussteils 13 bezüglich des übrigen Gerätes 10 verändert werden. Weiterhin sind O-Ringe 19 und 20 vorgesehen zur /bdichtung der Kupplung 16 gegen das Gehäuse 10 und des Anschlussteils 13 gegen die Kupplung 16.The connection part 13 is fastened in such a way that it can be pivoted with respect to the main part of the device, so that the device can be brought into any position regardless of the orientation of the hose. The connection part 13 is attached to the coupling 16, which is rotatably attached to the device housing 10. The clutch 16 includes a central clutch line 17, which lh with the main air line acts and routes the air into the intake pipe 18th By rotating the coupling 16, the orientation of the connection part 13 with respect to the rest of the device 10 can be changed. Furthermore, O-rings 19 and 20 are provided for sealing the coupling 16 against the housing 10 and the connection part 13 against the coupling 16.

Das Einlassrohr 18 ist in einem Fangring 21 (stackup ring) gehaltert, welcher in dem Gehäuse 10 des Gerätes befestigt ist. Wie besonders aus Fig. 15 ersichtlich besitzt der Fangring 21 eine Anzahl von beabstandeten Öffnungen 22 zur Leitung der Auslassluft in der nachstehend beschriebenen Weise. Die Luft strömt durch das Einlassrohr 18 und dann zum Einlasskanal 23 in dem Ventilkörper Zh. Der Ventilkörper Zh besitzt eine Öffnung 25 zur Aufnahme des Befestigungsteils 26 für den Ventilkegel, welches in den Ventilkörper 24 eingeschraubt und durch einen O-Ring 28 abgedichtet ist. Die Öffnung 25 ist einer weiteren Öffnung 27 durch das Gehäuse 10 zugeordnet, sodass ein Teil des Ventils aus dem Gehäuse herausragt (s. Fig. 3, 12 und 13).The inlet pipe 18 is held in a catch ring 21 (stackup ring) which is fastened in the housing 10 of the device. As can be seen particularly from FIG. 15, the catch ring 21 has a number of spaced apart openings 22 for guiding the outlet air in the manner described below. The air flows through the inlet pipe 18 and then to the inlet channel 23 in the valve body Zh. The valve body Zh has an opening 25 for receiving the fastening part 26 for the valve cone, which is screwed into the valve body 24 and sealed by an O-ring 28. The opening 25 is assigned to a further opening 27 through the housing 10, so that part of the valve protrudes from the housing (see FIGS. 3, 12 and 13).

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Das Ventil enthält einen Ventilkegel 30, welcher in dem Befestigungsteil 26 gehalten wird. Der Ventilschaft 31 ist an einem Endes des Ventilkegels 30 befestigt und ragt aus dem Befestigungsteil 26 und dem Gehäuse 10 heraus, sodass er durch den Benutzer eingedrückt werden kann. Er ist durch einen 0-Ring 38 abgedichtet und hierdurch wird der Durchtritt ion Luft am Ventilschaft verhindert. Das Ventil enthält eine Einlasskammer 32 (Fig. 12 u. 13), welche mit dem Kanal 23 verbunden ist, sodass die Hochdruckluft in die Einlasskammer 32 geleitet wird. In der geschlossenen Stellung sitzt der VentilkegelThe valve contains a valve cone 30 which is held in the fastening part 26. The valve stem 31 is on one end of the valve cone 30 attached and protrudes from the fastening part 26 and the housing 10, so that it through can be depressed by the user. It is sealed by an O-ring 38, which means that air can pass through prevented at the valve stem. The valve contains an inlet chamber 32 (FIGS. 12 and 13) which communicates with the channel 23 so that the high pressure air is introduced into the inlet chamber 32. The valve cone sits in the closed position

30 auf dem Ansatz 34 an dem Befestigungsteil 26 auf und verhindert das Fliessen der Luft aus der Einlasskammer 32 in die Einlasskammer 33. Ein O-Ring 35 in der Nut 36 unterstützt die Abdichtung zwischen dem Ventilkegel 30 und dem Sitz 34 und eine Feder 37 dient zur Vorspannung des Ventilkegels in die geschlossene Stellung (Fig. 12). Wenn der Ventilschaft30 on the extension 34 on the fastening part 26 and prevents the flow of air from the inlet chamber 32 in the inlet chamber 33. An O-ring 35 in the groove 36 assists the seal between the valve cone 30 and the seat 34 and a spring 37 serves to bias the valve cone into the closed position (Fig. 12). When the valve stem

31 durch Niederdrücken des Hebels 40 eingedrückt wird, dann bewegt sich der Ventilkegel 30 in die Stellung nach Fig. 12 und gestattet den Durchlass von Luft aus der Einlasskammer in die Auslasskammer 33«31 is depressed by depressing the lever 40, then the valve cone 30 moves into the position according to FIG. 12 and allows the passage of air from the inlet chamber into the outlet chamber 33 «

Der Ventilkegel 30 besitzt vorzugsweise die Form einer exzentrischen Kugel. Es wurde gefunden, dass diese Form die grösste Möglichkeit zur Steuerung des Luftdurchlasses zwischen den beiden Kammern hergibt. Wenn das Ventil geringfügig gedrückt wird, dann wird weniger Luft durchgelassen, als in der vollständig geöffneten Stellung des Ventilkegels. Die Form des Ventilkegels ergibt eine maximale Steuerung der Luftmenge.The valve cone 30 is preferably in the form of an eccentric sphere. It was found that this form the greatest possibility to control the air passage between the two chambers. If the valve is pushed slightly, less air is let through than in the fully open position of the valve cone. The shape of the valve cone gives maximum control over the amount of air.

Nachdem die Luft die Auslasekammer 33 erreicht, strömt sie durch öffnungen, welche zur Einlassleitung 51 des Rotormotors führen und dient zum Antrieb des Motors. Die Arbeitsweise des Motors wird noch nachstehend im einzelnen erläutert.After the air reaches the outlet chamber 33, it flows through openings which lead to the inlet line 51 of the rotor motor lead and serves to drive the motor. The operation of the engine will be explained in detail below.

Der Hebel 40 zum Niederdrücken des Ventilschachtee 31 besitzt eine konventionelle Konstruktion. Er ist schwenkbar auf der Halterung 41 (Fig. 1 und 3) befestigt und erstreckt eich inThe lever 40 for depressing the valve shaft 31 has a conventional construction. It can be swiveled on the Bracket 41 (Figs. 1 and 3) attached and extends in

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Richtung des vorderen Endes 12 des Gerätes, sodass er von dem Chirurgen erreicht werden kann. Durch Bewegen des Hebels 40 nach unten gegen das Gehäuse 10 wird ein Teil des Hebels den Ventilschaft 31 nach unten drücken und dadurch wird der Ventilkegel 30 von dem Ventilsitz 34 abgehoben und Luft kann in den Motor eintreten.Direction of the front end 12 of the device so that it is of the surgeon can be reached. Moving the lever 40 downward against the housing 10 becomes part of the lever press the valve stem 31 downwards and thereby the valve cone 30 is lifted from the valve seat 34 and air can be released enter the engine.

Eine Sicherung 42 ist gleitend auf dem Hebel oder Handgriff 40 befestigt. Der Hebel besitzt eine Öffnung (nicht gezeigt) unmittelbar über dem Ende des Ventilschaftes 31. Die Sicherung 42 kann über diese Öffnung geschoben werden und steht dann gegenüber dem Ende des Ventilschaftes 31. Wenn die Sicherung 42 die Öffnung nicht bedeckt, dann bewirkt eine Bewegung des Hebels 40 nach unten in Richtung des Gehäuses 10, dass der Ventilschaft 31 in die Öffnung des Hebels eindringt und daher der Hebel ohne Einwirkung auf das Ventil ist. Wenn die Sicherung in eine Stellung bewegt wird, in welcher sie die Öffnung bedeckt, dann bewirkt eine ähnliche Bewegung des Hebels eine Bewegung des Ventilschaftes 31 nach unten durch die Sicherung 42. Die Sicherung 42 besitzt dabei einen konventionellen Aufbau. Sie besteht aus zwei Platten, 43 und 44, die durch Nieten 45 vernietet sind, welche in einem Schlitz 46 auf dem Hebel 40 gleiten können. Eine abgewandelte Form der Sicherung wird erörtert in der gleichzeitig hinterlegten Deutschen Patentanmeldung P (entsprechend U.S.A fuse 42 is slidably mounted on the lever or handle 40. The lever has an opening (not shown) just above the end of the valve stem 31. The fuse 42 can be pushed over this opening and is then opposite the end of the valve stem 31. When the fuse 42 does not cover the opening, then a movement of the lever 40 downwards in the direction of the housing 10 causes the Valve stem 31 penetrates into the opening of the lever and therefore the lever has no effect on the valve. If the Moving the fuse to a position in which it covers the opening causes a similar movement of the Lever a movement of the valve stem 31 downward through the fuse 42. The fuse 42 has a conventional one Construction. It consists of two plates, 43 and 44, which are riveted by rivets 45 which are in a slot 46 can slide on the lever 40. A modified form of security is discussed in the document filed at the same time German patent application P (corresponding to U.S.

Patentanmeldung Serien No. 712 728 hinterlegt am 9. August 1976).Patent application serial no. 712 728 deposited on August 9, 1976).

Das Luftauslass-System des Motors enthält eine Auslasskammer zwischen dem Ventilkörper 24 und dem Gehäuse 10. Die Auslasskammer 47 ist am besten ersichtlich aus den Fig. 12, 13 und 14. Die Auslasskammer 47 mündet in die Nut 48 (Flg. 14) auf dem Ende des Ventilkörpers 24 und durch die Kammer 49 und in die öffnungen 22 auf dem Fangring 21. Nach dem Durchgang der Auslassluft durch die öffnung 22 tritt sie in die Auslassleitung 15 ein und wird von dem Gerät weggeleitet.The engine's air exhaust system includes an exhaust chamber between the valve body 24 and the housing 10. The exhaust chamber 47 can best be seen from FIGS. 12, 13 and 14. The outlet chamber 47 opens into the groove 48 (panel 14) the end of the valve body 24 and through the chamber 49 and into the openings 22 on the catch ring 21. After the passage of the outlet air through the opening 22, it enters the outlet line 15 and is diverted away from the device.

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Der Motor gemäss der Erfindung ist ein pneumatisch angetriebener Schaufelradmotor. Dieser Motor wird verwendet, da er selbst bei niedrigen Drehzahlen ein hohes Drehmoment erzeugt. Er ist am besten ersichtlich aus den Fig. 1(5 bis 19, obwohl seine Anordnung in dem Gerät auch noch in der Fig. 3 dargestellt ist. Der Motor 50 enthält ein Motorgehäuse 52, das in dem Gerätegehäuse 10 befestigt ist. Die Welle 53 ist drehbar im Motorgehäuse 52 gelagert und die Welle erstreckt sich nach rückwärts zu einem Ansatz 54, welcher auf dem Lagerlaufring 55 in der RUckplatte 56 aufliegt. Die Rückplatte 56 ist im Gehäuse 10 befestigt und bei 57 und 58 mit dem Ventilkörper 24 bzw. dem Motorgehäuse 52 verstiftet. Die Welle besitzt auch noch einen vorderen Ansatz 59, welcher drehbar in den Lagern 60 gelagert ist, die an der Vorderplatte 61 befestigt sind.The motor according to the invention is a pneumatically driven paddle wheel motor. This engine is used as he generates high torque even at low speeds. It is best seen in Figures 1 (5-19, though its arrangement in the device is also shown in FIG. The motor 50 includes a motor housing 52, the is fixed in the device housing 10. The shaft 53 is rotatably supported in the motor housing 52 and the shaft extends backwards to a shoulder 54 which rests on the bearing race 55 in the back plate 56. The back plate 56 is fastened in the housing 10 and pinned at 57 and 58 to the valve body 24 and the motor housing 52, respectively. The wave also owns another front extension 59 which is rotatably mounted in the bearings 60 which are fastened to the front plate 61.

Die Druckluft von dem Ventil wird durch die Einlassleitung 51 zu dem Hochdruckkanal 63 und durch die Einlassöffnung 64, 65 und 66 (Fig. 16) geleitet. Die Drehachse der Welle 53 verläuft durch die Mitte des Gehäuses 10 (Fig. 19). Die mittlere Bohrung 67 durch das Motorgehäuse 52 besitzt jedoch eine Längsachse welche von der Achse der Welle beanstandet 1st. Dieser Gesichtspunkt ist ersichtlich aus den Fig. 18 u. 19» wo der untere Teil des Motorgehäuses 52 eine geringere Dicke als der obere Teil besitzt. Die Welle 53 besitzt eine Anzahl von Schaufeln oder Flügeln 68, 69 und 70, welche in Schlitzen 71, 72 und 73 in der Welle angeordnet sind. Da die Well· 53 exzentrisch bezüglich der Bohrung 67 liegt, besitzt die Expansionskammer 74 die Form nach den Fig. 18 und 19*The compressed air from the valve is fed through the inlet line 51 to the high pressure channel 63 and through the inlet port 64, 65 and 66 (Fig. 16). The axis of rotation of the shaft 53 runs through the center of the housing 10 (FIG. 19). The middle However, bore 67 through motor housing 52 has a longitudinal axis which is spaced from the axis of the shaft. This point of view can be seen in Figs. 18 and 19 » where the lower part of the motor housing 52 has a smaller thickness than the upper part. The shaft 53 has a number blades or vanes 68, 69 and 70 which are arranged in slots 71, 72 and 73 in the shaft. Since the well 53 eccentric with respect to the bore 67, the expansion chamber 74 has the shape according to FIGS. 18 and 19 *

Wenn die Hochdruckluft durch die öffnungen 64 bis 66 in die Expanslonskammer 74 eintritt, so drückt sie gegen den Flügel 69 und besitzt eine Tendenz zur Expansion und zum Antreiben der Welle 53 im Gegenuhrzeigersinn (Fig. 19). Schliesslich erreicht der Flügel 69 eine Lage, in welcher die Luft durch den Auslass-Schlitz 77 entweichen kann. Die drei Auslass-Schlitze leiten die Auslassluft zur Auslassleitung 78 und diese steht in Verbindung mit der Auslasskammer 47 zum Auslass der Luft aus dem Gerät. Wegen der Form der Expaneions-When the high pressure air through the openings 64 to 66 in the Expansion chamber 74 enters, it presses against the wing 69 and has a tendency to expand and drive the shaft 53 counterclockwise (Fig. 19). Finally the wing 69 reaches a position in which the air passes through the outlet slot 77 can escape. The three outlet slots direct the outlet air to outlet line 78 and this is in communication with the outlet chamber 47 for discharging the air from the device. Because of the shape of the expansion

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kammer 7 k befindet sich bei der Drehung der Welle 53 im Gegenuhrzeigersinn die Luft auf der Einlasseite des Flügels auf einem höheren Druck als die Luft auf der Auslasseite; zumindest bis zu dem Zeitpunkt, an dem der Flügel eine Stellung erreicht, bei der die Luft durch die Schlitze 75 bis 77 entweichen kann. Die Druckdifferenz bewirkt die Drehung. Eine Federvorspannung hält dabei die Flügel gegen die Innenwände des Motorgehäuses 52, sodass nur ein geringer Luftaustritt an den Flügeln stattfindet. Der Auslassquerschnitt ist bedeutend grosser als der Einlassquerschnitt, um den Staudruck zu verringern, welcher ein Laufen des Motor mit schlechtem Wirkungsgrad verursachen würde.chamber 7 k is when the shaft 53 rotates in the counterclockwise direction, the air on the inlet side of the blade is at a higher pressure than the air on the outlet side; at least until the point in time at which the wing reaches a position in which the air can escape through the slots 75-77. The pressure difference causes the rotation. A spring preload holds the wings against the inner walls of the motor housing 52 so that only a small amount of air escapes from the wings. The outlet cross-section is significantly larger than the inlet cross-section in order to reduce the back pressure which would cause the engine to run with poor efficiency.

Die Ausgangsleistung durch die Drehung der Welle des Motors bewirkt eine Drehung der Ausgangseinrichtung. Die Ausgangseinrichtung überträgt die Drehung auf den Bohrer oder Fräsbohrer 5 in der nachstehend erläuterten Weise. Nachstehend wird weiterhin noch die Befestigungseinrichtung zur Befestigung des Bohrers an der Ausgangseinrichtung beschrieben. The output by the rotation of the shaft of the motor causes the output device to rotate. The exit facility transmits the rotation to the drill or milling drill 5 in the manner explained below. The fastening device for fastening the drill to the output device will also be described below.

Es ist zu bemerken, dass das Luftsteuerungssystem und der Rotormotor nach dem gleichen Prinzip arbeiten wie die Systeme, welche in der gleichzeitig hinterlegten Deutschen Patentanmeldung P der Anmelderin (entsprechend U.S. Patentanmeldung Serien No. 712 730, hinterlegt am 9. August 1976) beschrieben werden.It should be noted that the air control system and the rotor motor work on the same principle as the systems, which in the simultaneously deposited German patent application P of the applicant (corresponding to U.S. patent application Series No. 712 730, deposited August 9, 1976).

Es folgt nachstehend eine Beschreibung der Befestigungseinrichtung. A description of the fastening device follows below.

Ein Vorderteil 81 ist abschraubbar am vorderen Ende 12 des Gehäuses 10 befestigt und ein O-Ring 82 wirkt als Abdichtung zwischen den beiden Teilen (Fig. k und 9). Obwohl das Vorderteil 81 von dem Gehäuse 10 abgenommen werden kann, soll es nur zur Reparatur entfernt werden. Der Hauptzweck des Vorderteils 81 besteht in der Lagerung des Bohrers 5 (oder Fräsbohrers), um eine Vibration beim Drehen des Bohrers zu verhindern. Ein Lagerlaufring 83 ist in dem Vorderteil 81A front part 81 is attached to the front end 12 of the housing 10 such that it can be unscrewed, and an O-ring 82 acts as a seal between the two parts (FIGS. K and 9). Although the front 81 can be removed from the housing 10, it is only intended to be removed for repair. The main purpose of the front part 81 is to support the drill 5 (or milling drill) in order to prevent vibration when the drill is rotated. A bearing race 83 is in the front part 81

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befestigt zur Verringerung der Reibung des umlaufenden Bohrers. Eine Halterung 84 ist arbeitsmässig mit dem Rotormotor verbunden und dreht sich mit demselben wie dies noch nachstehend erläutert wird. Sie ragt in das Vorderteil 81 hinein und dient zur weiteren Halterung des Bohrers. Zusätzlich dazu besitzt die Halterung 84 bei 86 eine Senkbohrung zur Aufnahme von Abstützungen oder Halterungen 85 für den Bohrer, welche sich zusammen mit der Halterung 84 drehen und den ruhigen Lauf des Bohrers 5 unterstützen. Die Bohrerhaiterungen 85 ergeben auch noch eine geringe Reibung an dem Bohrer und verhindern, dass er aus dem Gerät herausfällt, wenn er in die Halterung 84 eingeführt wird.attached to reduce the friction of the rotating drill. A bracket 84 is operable with the rotor motor connected and rotates with the same as will be explained below. It protrudes into the front part 81 and serves to further hold the drill. In addition, the bracket 84 has a counterbore at 86 Receipt of supports or brackets 85 for the drill, which rotate together with the bracket 84 and the Support the smooth running of the drill 5. The drill holders 85 also result in low friction on the drill and prevent it from falling out of the device when it is inserted into the holder 84.

Die Befestigungseinrichtung enthält auch eine Hülse 90, welche eine schräg verlaufende Fläche 91 um den Bohrer 5 herum besitzt. Der schräge Teil 91 besitzt einen engeren Teil 92 und einen weiteren Teil 93. Zwischen der schrägen Fläche und dem Bohrer sind Greifeinrichtungen vorgesehen,in der beispielhaften Ausführungsform enthalten diese Greifeinrichtungen Kugeln 94 und Plättchen 95, welche noch nachstehend im einzelnen erörtert werden. The fastening device also includes a sleeve 90 which has an inclined surface 91 around the drill 5. The inclined part 91 has a narrower part 92 and a further part 93. Gripping devices are provided between the inclined surface and the drill; in the exemplary embodiment these gripping devices contain balls 94 and plates 95, which will be discussed in detail below.

Eine übertragungseinrichtung wird ebenfalls nachstehend ausführlich erläutert und bewegt die Hülse in eine geschlossene Stellung (Flg. 4 und 5), in welcher der enge Teil 92 der Hülse 90 in Kontakt mit der Greifeinrichtung ist (Kugel 94 und Plättchen 95), um das Plättchen gegen den Bohrer zu drücken, sodass es denselben erfasst oder einspannt. Die übertragungseinrichtung gestattet auch die Einstellung der Hülse in eine Freigabestellung,bei der der weitere Teil 93 der Hülse 90 sich über der Greifeinrichtung befindet, In welcher er die Greifeinrichtung nicht gegen den Bohrer drückt (Fig. 6). A transfer device is also discussed in detail below and moves the sleeve to a closed position (Figs. 4 and 5) in which the narrow portion 92 of the sleeve 90 is in contact with the gripping device (ball 94 and plate 95) to counter the plate to push the drill bit so that it grips or clamps it. The transmission device also allows the sleeve to be set in a release position in which the further part 93 of the sleeve 90 is located above the gripping device, in which it does not press the gripping device against the drill (FIG. 6).

Eine der Verbesserungen der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die übertragungseinrichtung, welche die Hülse 90 zwischen der Spannstellung und der Freigabestellung oder gelösten Stellung bewegt, Druckluft von der Luftquelle erhältOne of the improvements of the present invention is that the transmission device comprising the sleeve 90 moved between the clamped position and the release position or released position, receives compressed air from the air source

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und den Druck in eine Kraft umwandelt, welche auf den Bohrer zum Einspannen des Bohrers wirkt. Im wesentlichen erhält die übertragungseinrichtung mit der Kammer 100 und dem Kolben 105 Druckluft zur Verschiebung des Kolbens 105, welcher seinerseits die Hülse bewegt. Das Ausgangsteil 97 dreht sich mit dem vorderen Ansatz 59 der Welle 53, da beide Teile mit dem Kupplungsteil 98 (Fig. 4) verbunden sind. Die Halterung 84 ist einstückig mit dem Ausgangsteil 97 gebildet, sodass durch die Drehung der Motorwelle 53 und der Verlängerung oder des Ansatzes 59 die Kupplung 98, das Ausgangsteil 97 und die Halterung 84 gedreht werden.and converts the pressure into a force which acts on the drill to clamp the drill. Essentially receives the transmission device with the chamber 100 and the piston 105 compressed air for moving the piston 105, which in turn moves the sleeve. The output part 97 rotates with the front extension 59 of the shaft 53, since both parts with the coupling part 98 (Fig. 4) are connected. The holder 84 is formed in one piece with the output part 97, so that by the rotation of the motor shaft 53 and the extension or lug 59 the coupling 98, the output part 97 and the bracket 84 can be rotated.

Die Kammer 100 besitzt eine Aussenwand 101, welche integral mit dem Kupplungsteil 98 gebildet ist. Der Kolben 105 ist in der Kammer 100 um das Ausgangsteil 98 herum gelagert und ragt aus dem nach vorn weisenden offenen Ende 102 der Kammer heraus. Der Kolben 105 enthält einen ringförmigen Ansatz 106, welcher sich bis zur Wand 101 der Kammer erstreckt. Ein kleinerer Ringflansch 107 erstreckt sich vom rückwärtigen Ende des Kolbens 105 (in Fig. 4 rechts) nach aussen und zwischen dem Flansch 107 und der Schulter 106 ist ein O-Ring 108 angebracht und erstreckt sich von der Aussenwand des Kolbens 105 zur Innenseite der Kammerwand 101. Der O-Ring 108 und der Ansatz 106 bewirken zusammen eine Verhinderung des Luftaustrittes aus der Kammer. Die Druckluft wird in den Luftdurchlass oder die Luftöffnung 111 in der noch nachstehend beschriebenen Weise geleitet. Von dem Luftdurchlass aus kann die Luft in die Kammer strömen und erzeugt in der Kammer 100 einen Druck zur Erzeugung einer Kraft auf alle nach rückwärts weisenden Flächen, beispielsweise den Ansatz 106 und den Flansch 107 des Kolbens.The chamber 100 has an outer wall 101 which is formed integrally with the coupling part 98. The piston 105 is supported in the chamber 100 around the exit part 98 and protrudes from the forwardly facing open end 102 of the chamber. The piston 105 contains an annular extension 106 which extends to the wall 101 of the chamber. A smaller annular flange 107 extends from the rear end of the piston 105 (on the right in FIG. 4) to the outside and an O-ring 108 is attached between the flange 107 and the shoulder 106 and extends from the outer wall of the piston 105 to the inside of the chamber wall 101. The O-ring 108 and the extension 106 together prevent air from escaping from the chamber. The compressed air is directed into the air passage or air opening 111 in the manner described below. The air can flow into the chamber from the air passage and generates a pressure in the chamber 100 to generate a force on all backward-facing surfaces, for example the projection 106 and the flange 107 of the piston.

Der Kolben ist durch die Feder 109 nach rechts (Fig. 4) in die Kammer 100 vorgespannt. Beim Einleiten von Luft in die Kammer wird der Kolben 105 nach links gedrückt (Flg. 4). Der Kolben ist mit der Hülse verbunden und kann die Hülse nach links drücken, sodass der engere Teil 92 der schrägen Fläche 91 in Kontakt mit der Kugel 94 ist, wobei diese das The piston is biased to the right (FIG. 4) into the chamber 100 by the spring 109. When air is introduced into the chamber, the piston 105 is pressed to the left (FIG. 4). The piston is connected to the sleeve and can press left, so that the narrower part of the oblique surface 92 91 in contact with the ball 94, the sleeve, which the

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Plättchen 95 gegen den Bohrer 5 drückt.Plate 95 presses against the drill 5.

Eines der wichtigen Merkmale der vorliegenden Erfindung besteht in der Einrichtung zur Leitung der Luft in die Kammer. Es wird dazu erneut auf die Fig. 3 bezug genommen. Die Motorwelle 53 besitzt eine durchgehende mittlere Bohrung 112. Die Bohrung 112 \irkt als Leitung und leitet die Luft aus der Einlassleitung 51 in die Kammer. In der Fig. 4 ist ersichtlich, dass die Luft aus der Wellenbohrung in die Leitung durch die Ausgangseinrichtung 97 strömt und dadurch die Luft von einer Leitung In der Welle (Bohrung 112) in die Leitung 113 in der Ausgangseinrichtung geleitet wird. Luftdurchlässe 111 auf der Ausgangseinrichtung in der Kammer 100 stehen in Verbindung mit der Leitung 113 und leiten die Luft aus der Leitung in die Kammer 100. Wenn das Ventil geöffnet wird und Luft in den FlUgelradmotor 50 geleitet wird, dann wird ein Teil der Luft durch die Bohrung 112 und von dort in die Leitung und aus dem Luftdurchlass lllin die Kammer 100 strömen und dort einen Druck erzeugen. Hierdurch wird die Befestigungseinrichtung wie vorstehend erläutert gegen den Bohrer 5 gedrückt. Die Befestigungseinrichtung wird daher mit dem Einschalten oder Betätigen des Motors gleichzeitig betätigt.One of the important features of the present invention is the means for directing the air into the chamber. Reference is again made to FIG. 3 for this purpose. The motor shaft 53 has a through central bore 112. The bore 112 acts as a conduit and guides the air from the inlet conduit 51 into the chamber. In FIG. 4 it can be seen that the air flows from the shaft bore into the line through the outlet device 97 and thereby the air is guided from a line in the shaft (bore 112) into the line 113 in the outlet device. Air passages 111 on the exit device in chamber 100 are in communication with line 113 and direct the air from the line into chamber 100. When the valve is opened and air is passed into impeller motor 50, some of the air is passed through Bore 112 and from there into the line and out of the air passage 11 flow into the chamber 100 and generate a pressure there. As a result, the fastening device is pressed against the drill 5, as explained above. The fastening device is therefore operated at the same time as the motor is switched on or operated.

Wenn der Motor 50 durch Fliessen des Ventils angehalten wird, dann wird der Druck in der Kammer 100 durch die Leitung 113 und die Bohrung 112 zurück in die Einlassleitung 51 entspannt und kann dort durch den Flügelradmotor entweichen. Der Druckabfall in der Kammer 100 gestattet der Feder 109 den Kolben 105 nach rechts (Fig. 4) zu drücken, und hierdurch wird die Hülse 90 nach rechts gedrückt und der Teil 93 der schrägen Fläche 91 mit dem grösseren Durchmesser liegt dann über der Kugel 94 und das Plättchen 95 wird gelöst und drückt nicht mehr gegen den Bohrer 5.When the motor 50 is stopped by flowing the valve , the pressure in the chamber 100 is released through the line 113 and the bore 112 back into the inlet line 51 and can there escape through the impeller motor. The pressure drop in the chamber 100 allows the spring 109 to push the piston 105 to the right (FIG. 4), and this pushes the sleeve 90 to the right and the part 93 of the inclined surface 91 with the larger diameter then lies over the ball 94 and the plate 95 is released and no longer presses against the drill 5.

Der Abbau des Luftdrucks in der Kammer 100 erfolgt mit ver schiedenen Geschwindigkeiten in Abhängigkeit von der Kon struktion des Gerätes und der Drehzahl des Gerätes vor dem Schlieesen des Ventils. Wenn die Luft zu schnell abgelassen The reduction of the air pressure in the chamber 100 takes place at different speeds depending on the construction of the device and the speed of the device before the valve is closed. If deflated too quickly

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wird, dann können die Plättchen 95 den Bohrer 5 vor Beendigung der Drehung loslassen. Dabei könnte dann ein schnell umlaufender Bohrer durch Vibration aus der Halterung 84 austreten und hierdurch könnte ein zu einem gewissen Masse gefährlicher Zustand erzeugt werden. Bei hoher Drehzahl können möglicherweise die Stützen oder Halterungen 85 für den Bohrer dies nicht verhindern. Zwischen der Bohrung 112 und der Leitung 113 ist ein in Fig. 4 schematisch dargestelltes Ventil 115 vorgesehen zur Abbremsung des Luftstroms aus der Leitung 113 in die Bohrung 112, sodass während des Auslaufens des Bohrers 5 der Druck in der Kammer 100 aufrecht erhalten wird.is, then the plate 95 can the drill 5 before completion let go of the rotation. In this case, a rapidly rotating drill could emerge from the holder 84 as a result of vibration and this could create a situation that is dangerous to a certain extent. At high speed you can possibly the supports or brackets 85 for the drill do not prevent this. Between the bore 112 and the line 113, a valve 115, shown schematically in FIG. 4, is provided for braking the air flow from the line 113 into the bore 112, so that the pressure in the chamber 100 is maintained while the drill 5 is running out.

Die Plättchen sind in der Halterung 84 so angebracht, dass sie sich radial in Richtung des Bohrers und weggerichtet vom Bohrer bewegen können. In der Anordnung nach Fig. 8 sind drei Plättchen 95 mit gleichem Abstand um die Halterung 84 herum in durchgehenden öffnungen 96 angeordnet. Die Plättchen werden verwendet zur Verteilung der Kräfte von der Kugel 97 auf die Plättchen 95 und auf ein Längenstück des Bohrers.The plates are mounted in the holder 84 so that they extend radially towards the drill bit and away from it Drill can move. In the arrangement according to FIG. 8, three small plates 95 are equidistantly spaced around the holder 84 arranged around in through openings 96. The platelets are used to distribute the forces from the ball 97 to the plate 95 and to a length of the drill.

Jedes Plättchen ist eine Scheibe mit einer Fläche 99 in Form einer halbkugelförmigen Vertiefung in der Scheibe. In der beispielhaften AusfUhrungsform (Fig. 5, 6 und 8) erstreckt sich diese Vertiefung bis zur Aussenkante der Scheibe; sie könnte jedoch auch etwas kleiner sein. Der Durchmesser der Vertiefung ist jedoch grosser als der Durchmesser der Kugel 94, welche indsr Vertiefung aufgenommen wird. Durch diese Geometrie wird mindestens ein Teil der Kräfte von dem Bohrer 5, dem Plättchen 95 und der Kugel 94 auf die Hülse 90 unter einem Winkel (im Gegensatz zu einem rechten Winkel) zur Längsachse der Halterung 84 übertragen. Da die Hülse in Richtung des Vorderteils 12 des Gerätes offen ist, drückt diese unter einem Winkel angreifende Kraft die Hülse in die entspannte Stellung, (s. Teil in Fig. 5). Das Plättchen 95 könnte auch die Form eines Rechtecks besitzen. Die Oberfläche 99 würde dann entlang der Länge des Plättchens eine Krümmung besitzen und ihre Länge wäre grosser als der Durchmesser der Kugel 94. Die untere FlächeEach plate is a disc with a surface 99 in the form of a hemispherical recess in the disc. In In the exemplary embodiment (FIGS. 5, 6 and 8), this recess extends to the outer edge of the pane; however, it could also be a little smaller. However, the diameter of the recess is larger than the diameter of the ball 94, which is received in the recess. Due to this geometry, at least some of the forces from the drill 5, the small plate 95 and the ball 94 are exerted transfer the sleeve 90 at an angle (as opposed to a right angle) to the longitudinal axis of the bracket 84. There the sleeve is open in the direction of the front part 12 of the device, this pushes the force acting at an angle Sleeve in the relaxed position (see part in Fig. 5). The plate 95 could also have the shape of a rectangle. The surface 99 would then have a curvature along the length of the plate and its length would be larger than the diameter of sphere 94. The lower surface

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sollte ebenfalls eine gekrümmte Fläche sein und an die Oberfläche des Bohrers angepasst sein. Der Winkel kann abgeändert werden durch Änderung des Krümmungsradius der Fläche oder des Neigungswinkels der Fläche 91. Wenn die Fläche 99 eben ist oder die Neigung der Fläche 91 zu gering ist, dann kann die Angriffslinie der Kraft senkrecht verlaufen und es entstehen grosse Kräfte zwischen der Kugel 94, dem Plättchen 95, der Hülse 90 und dem Bohrer 5. Hierdurch kann die Befestigungseinrichtung in der Spannstellung verklemmt werden. Wenn dies trotz Entspannen des Luftdruckes am Kolben geschieht, dann kann die Kraft der Feder 109 nicht ausreichend werden zur Überwindung der durch das Verklemmen der Teile entstehenden Reibungskräfte. Die gekrümmte Fläche 99 unterstützt dabei die Ausrichtung der Kräfte auf die Hülse nach rückwärts und damit die Überwindung von Reibungskräften, welche zwischen den Teilen entstehen können.should also be a curved surface and conform to the surface of the drill. The angle can be changed are made by changing the radius of curvature of the surface or the angle of inclination of the surface 91. If the surface 99 is flat or the inclination of the surface 91 is too small, then the line of application of the force can run vertically and there are large forces between the ball 94, the plate 95, the sleeve 90 and the drill 5. This can Fastening device are jammed in the clamping position. If this occurs despite releasing the air pressure on the piston happens, then the force of the spring 109 may not be sufficient to overcome the jamming of the parts resulting frictional forces. The curved surface 99 supports the alignment of the forces on the sleeve to the rear and thus the overcoming of frictional forces, which can arise between the parts.

Jedes Plättchen ist dabei in einer öffnung 96 verriegelt und dadurch wird das Plättchen daran gehindert, in die Mitte der Halterung oder des Spannfutters 84 zu fallen, wenn kein Bohrer eingesetzt ist. Weiterhin besitzt jedes Plättchen eine nach vorn geneigte Kante 89, mit welcher der Bohrer 5 beim Einsetzen des Bohrers in die Halterung 84 in Kontakt kommt und hierdurch werden die Plättchen 95 nach oben gedrückt und gestatten das Einführen des Bohrers 5.Each plate is locked in an opening 96 and this prevents the plate from falling into the center of the holder or the chuck 84 when a drill is not inserted. Furthermore, each plate has an inclined forward edge 89, with which the drill is 5 when inserting the drill bit into the holder 84 in contact and thereby the plate 95 are pressed upwards and permit insertion of the drill. 5

Wenn der Bohrer 5 nicht vollständig in die Halterung 84 eingesetzt ist, sodass sich ein Teil des Bohrers nicht unter dem Plättchen 95 befindet, wenn die Halterung oder das Spannfutter 84 sich zu drehen beginnt, dann können Vibrationen von einem nicht eingespannten Bohrer das Werkzeug oder den Bohrer beschädigen oder sogar möglicherweise den Patienten verletzen. Es sind daher Einrichtungen zuzu Wechselwirkung mit der Hülse vorgesehen, welche die geneigte Fläche 87 des Vorderteils 81 umfassen. Die Hülse 90 besitzt solche Abmessungen, dass sie bei einem Vorschub durch den Kolben If the drill 5 is not fully inserted into the holder 84 so that part of the drill is not under the plate 95 when the holder or chuck 84 begins to rotate, then vibrations from an unclamped drill can damage the tool or the Damage the drill or even potentially injure the patient. Means for interacting with the sleeve are therefore provided which comprise the inclined surface 87 of the front part 81. The sleeve 90 has such dimensions that it is when it is advanced by the piston

105 ohne Vorhandenseins eines Bohrer* unter den Plattchen 95 mit Ihrem vorderen Ende an die Fläche 87 des Vorderteils 105 without the presence of a drill * under the plates 95 with your front end on the surface 87 of the front part

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anstösst. Da die Hülse mit der Drehung der Ausgangseinrichtung 97 gedreht wird, verhindert das Zusammenstossen zwischen der geneigten Fläche 87 und der Hülse 90 eine Drehung der Ausgangseinrichtung 97 und daher eine Drehung der Halterung 84 und des Bohrers 5.bumps into. As the sleeve with the rotation of the output device 97 is rotated, the collision between the inclined surface 87 and the sleeve 90 prevents rotation of the Output device 97 and therefore a rotation of the holder 84 and the drill 5.

Die Erfindung gewährleistet auch die Überwindung der ruhenden Reibung zwischen dem Plättchen 95, der Kugel 94 und der Hülse 90 zum Lösen des Bohrers. Die Verbindungseinrichtung 120 enthält eine Bohrung 121, welche sich in das rückwärtige Ende der Hülse 90 hineirierstreckt (Fig. 4, 7 u. 9). Die Welle 122 verläuft durch die Bohrung 121 allgemein senkrecht zur Achse der Bohrung. Die übertragungseinrichtung, in diesem Falle der Kolben 105, ragt in die Bohrung 121 hinein und besitzt öffnungen (öffnungen 123 und 124) zur Aufnahme der Welle 122. Die Öffnungen besitzen eine Längenabmessung parallel zur Achse der Bohrung, welche grosser ist als die entsprechende Abmessung der Welle 122, sodass sich die Öffnungen 123, 124 in Längsrichtung relativ zur Welle 122 bewegen können und hierdurch eine relative Längsverschiebung zwischen der Hülse und der übertragungseinrichtung gestatten. Wenn der übertragungseinrichtung nicht mehr länger Luft zugeführt wird (Kammer 100 und Kolben 105), dann beginnt der Kolben sich nach rechts zu bewegen (Fig. 4). Die Verbindungseinrichtung gestattet jedoch eine relative Bewegung zwischen dem Kolben 105 und der Hülse 90. Wenn jedoch die vorderen Wände 125 und 126 der öffnungen 123, 124 in Kontakt mit der Welle 122 kommen, dann erzeugt der sich bewegende Kolben eine ruckhafte Bewegung an der Hülse 90 (Fig. 9). In gewissem Sinne wandelt die Bewegung des Kolbens 105 die ruhende Reibung zwischen der Greifereinrichtung und der Hülse in eine bewegliche Reibung um, welche geringer ist als die ruhende Reibung, sodass die Kräfte geringer werden, welche die Teile zusammenhalten. Der Ruck oder die Verringerung der Kräfte ist ausreichend zur Überwindung der Reibung und gestattet eine Bewegung der Hülse zusammen mit dem Kolben in die entspannte Stellung. Wenn der Kolben 105 in die Spannstellung bewegt werden soll, dann kommt die Vorderseite des Kolbens in Kontakt mit der The invention also ensures the overcoming of the static friction between the plate 95, the ball 94 and the sleeve 90 for loosening the drill. The connecting device 120 contains a bore 121 which extends into the rear end of the sleeve 90 (FIGS. 4, 7 and 9). The shaft 122 extends through the bore 121 generally perpendicular to the axis of the bore. The transmission device, in this case the piston 105, protrudes into the bore 121 and has openings (openings 123 and 124) for receiving the shaft 122. The openings have a length dimension parallel to the axis of the bore, which is greater than the corresponding dimension of the Shaft 122, so that the openings 123, 124 can move in the longitudinal direction relative to the shaft 122 and thereby allow a relative longitudinal displacement between the sleeve and the transmission device. When air is no longer supplied to the transfer device (chamber 100 and piston 105), the piston begins to move to the right (Fig. 4). However, the connector allows relative movement between the piston 105 and the sleeve 90. However, when the front walls 125 and 126 of the openings 123, 124 come into contact with the shaft 122, the moving piston creates a jerky movement on the sleeve 90 (Fig. 9). In a sense, the movement of the piston 105 converts the static friction between the gripper device and the sleeve into a movable friction which is less than the static friction, so that the forces that hold the parts together become less. The jerk or reduction in forces is sufficient to overcome the friction and allow the sleeve to move together with the piston into the relaxed position. When the piston 105 is to be moved into the cocked position, the front of the piston comes into contact with the

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vorderen Wand 127 der Bohrung 121 und drückt die Hülse 90 nach vorn (in Fig. 4 nach links).front wall 127 of the bore 121 and pushes the sleeve 90 forward (in Fig. 4 to the left).

Die Drehung der Teile geschieht auf folgende V.'eise: mit der Drehung der Welle 53 des Motors 50 dreht sich der vordere Ansatz 59 in dem Lagerlaufring 55. Die Dichtung 131 verhindert den Luftdurchtritt und hält das Lager 60 an seinem Platz. Die Dichtung wird von einem Gewindering 132 gehalten (Fig. 4). Durch die Drehung des Ansatzes 59 wird die Kupplung 98 gedreht und dreht ihrerseits die Kammer 100. Durch die Drehung der Kupplung 98 wird auch das Ausgangsteil 97 gedreht, welches in die Kupplung 98 eingeschraubt und durch eine Feder 133 befestigt ist. Der Kolben 105 dreht sich auch noch zusamme*: mit den übrigen Teilen wegen seiner Verbindung mit der Welle 122, welche durch das Ausgangsteil 97 gedreht wird. Obwohl ein Spiel zur Längsbewegung zwischen dem Kolben 105 und der Welle 122 vorhanden ist, wird eine Drehung der Hülse relativ zum Kolben verhindert, da die Seitenwände der öffnungen 123 und 124 in Kontakt mit der Oberfläche mit der Welle sind. Da die Welle starr in der Hülse 90 befestigt ist, ergibt die positive Drehung der Welle durch den Kolben 105 eine positive Drehung der Hülse. Der Kolben ist dabei drehbar in dem Lager 134 gelagert, welches zwischen dem rückwärtigen Ende des Vorderteils 81 und dem Zylinder 135 befestigt ist. Am Ende des Kolbens 105 kann eine Dichtung 136 vorgesehen sein.The parts are rotated in the following way: with the rotation of the shaft 53 of the motor 50, the front one rotates Extension 59 in the bearing race 55. The seal 131 prevents the passage of air and holds the bearing 60 on its Place. The seal is held in place by a threaded ring 132 (FIG. 4). By rotating the projection 59, the coupling 98 rotated and in turn rotates the chamber 100. The rotation of the coupling 98 also rotates the output part 97, which is screwed into the coupling 98 and fastened by a spring 133. The piston 105 also rotates still together *: with the remaining parts because of its connection with the shaft 122, which rotates through the output part 97 will. Although there is play for longitudinal movement between the piston 105 and the shaft 122, rotation of the Prevents sleeve relative to the piston, since the side walls of the openings 123 and 124 in contact with the surface with the Wave are. Since the shaft is rigidly secured in the sleeve 90, positive rotation of the shaft by the piston 105 results in one positive rotation of the sleeve. The piston is rotatably mounted in the bearing 134, which is between the rear End of the front part 81 and the cylinder 135 is attached. A seal 136 can be provided at the end of the piston 105 be.

Es wird nachstehend die Arbeitsweise des Gerätes beschrieben. Wenn ein neuer Bohrer verwendet werden soll, dann wird er in das Vorderteil 81 in der Befestigungseinrichtung oder dem Spannfutter 84 soweit als möglich eingeführt. Wenn der Hebel 40 gedrückt wird, dann öffnet sich das Ventil und die Druckluft von der Luftquelle kann in den Flügelradmotor 50 strömen. Nach dem Drehen des Motors wird die Luft aus dem Gerät über die Auslassleitung 15 abgeführt. Ein Teil der zum Antrieb in den Motor geleiteten Luft strömt durch die Bohrung 112 in der Welle 53 des Motors und wird dort durch die Leitung 113 und die Ausgangseinrichtung 98 in die LuftdurchlässeThe operation of the device is described below. If a new drill is to be used, then it will inserted into the front part 81 in the fastening device or the chuck 84 as far as possible. When the lever 40 is pressed, the valve opens and the compressed air from the air source can flow into the impeller motor 50. After the motor has turned, the air is discharged from the device via the outlet line 15. Part of the drive Air directed into the engine passes through the bore 112 in the shaft 53 of the engine and is there through the conduit 113 and the output device 98 into the air passages

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111 und in die Kammer 100 geleitet. Durch den aufgebauten Luftdruck wird der Kolben 105 nach links in Fig. 4 und aus der Kammer herausgedrückt. Dabei wird auch noch die Hülse 90 nach links gedrückt und erzeugt eine Kraft auf die Kugel 94, um das Plättchen 95 gegen den Bohrer 5 zu drücken. Wenn der Hebel AO losgelassen wird und der Luftstrom zum Motor unterbrochen wird, dann entspannt sich die Luft in der Kammer 100 und strömt zurück durch die Leitung 113 und die Bohrung 112. Der Luftstrom wird dabei durch das Ventil 115 abgebremst. Der niedrigere Luftdruck in der Kammer 100 gestattet die Bewegung des Kolbens 105 nach rectte unter Einwirkung der Kraft der Feder 109. Nachdem der Kolben sich über eine geringe Entfernung bewegt hat, kommt er in Kontakt mit der Welle 122, welche mit der Hülse 90 verbunden ist und zieht dadurch ruckhaft die Hülse 90 von de Kugel 94 ab. Hierdurch wird das Plättchen 95 vom Bohrer 5 gelöst, sodass der Bohrer aus dem Werkzeug genommen werden kann.111 and passed into chamber 100. Through the built up Air pressure is the piston 105 to the left in Fig. 4 and out pushed out of the chamber. The sleeve 90 is also pushed to the left and generates a force on the ball 94, to press the plate 95 against the drill 5. When the lever AO is released and the air flow to the motor is interrupted then the air in the chamber 100 relaxes and flows back through the conduit 113 and the bore 112. The air flow is slowed down by the valve 115. The lower air pressure in the chamber 100 allows the piston 105 to move rectly under the action of the force the spring 109. After the piston has moved a short distance, it comes into contact with the shaft 122, which is connected to the sleeve 90 and thereby jerkily pulls the sleeve 90 off the ball 94. This will make that Plate 95 detached from the drill 5 so that the drill can be removed from the tool.

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Claims

PATENT CLAIMS

Surgical device with a pneumatically driven rotary motor, a compressed air source to drive the motor, an output device for taking the rotation from the motor and for transmitting it to a drill or milling drill, as well as a fastening or clamping device for fastening the drill to the output device, characterized in that the fastening device contains a transmission device (97) for receiving the air pressure from the compressed air source and for converting the pressure into a force acting on the drill (5) for clamping the drill.

2. Surgical device according to claim 1, characterized in that the transmission device contains a chamber (100) in the output device (97) for receiving the air, and one in the chamber (100) for expelling from the chamber by the inflow of compressed air into the chamber

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ordered piston (105), wherein the movement of the piston creates a force for pressing the fastening device can be generated against the drill.

3. Surgical device according to claim 2, characterized in that the rotary motor (50) has a housing (52), a shaft (53) rotatably mounted in the housing and a device (64 to 66) for guiding air into the housing (52 ) contains, as well as wings (69) on the shaft (53) for absorbing the air and for rotating the shaft, an outlet device (77, 78) for discharging the air from the housing (52) after the blades (69) have been driven the air, and a conduit (112) through the shaft (53) for directing the air from the air source into the aforesaid chamber (100).

4. Surgical device according to claim 3, characterized in that the output device (97) has a continuous line (113) which is in connection with the line (112) in the shaft (53) for guiding the air out of the line (112 ) in the shaft (53) in the line (113) in the outlet device, and furthermore air passages (ill) in the outlet device (97) and in the chamber (100) are in connection with the line (113) for the conduction of the air from this line in the outlet device (97) into the chamber (100), whereby, when air is introduced into the motor (50) to actuate the motor, an introduction of air into the chamber (100) is provided for pressing the fastening device against the drill (5).

5. Surgical device according to claim 4, characterized in that it also contains a valve (115) for holding back the air in the chamber (100) after the air supply to the motor (50) has been interrupted to prevent the drill (5) from loosening. in the fastening device while the drill is running out.

6. Surgical device according to claim 1, characterized in that the fastening device has a sleeve (90) with an inclined surface (91) surrounding the drill (5) and

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eine Greifeinrichtung (94, 95) zwischen der schrägen Fläche (91) und dem Bohrer (5) vorgehen ist, wobei durch die übertragungseinrichtung die Hülse (90) verschiebbar ist zwischen einer Spannstellung, in welcher der engere Teil (92) der schrägen Fläche (91) in Kontakt mit der Greifeinrichtung ist und diese gegen den Bohrer (5) zum Einspannen des Bohrers drückt,und einer gelösten Stellung, in welcher ein weiterer Teil (93) der schrägen Fläche (91) in Kontakt mit der Greifeinrichtung ist und die Greifeinrichtung nicht gegen den Bohrer gedrückt ist.a gripping device (94, 95) between the inclined surface (91) and the drill (5) is provided, whereby by the transmission device the sleeve (90) is displaceable between a clamping position in which the narrower part (92) of the inclined surface (91) is in contact with the gripping device and this against the drill (5) for clamping the Drill presses, and a released position in which another part (93) of the inclined surface (91) is in contact with of the gripping device and the gripping device is not pressed against the drill.

7. Chirurgisches Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinrichtung Einrichtungen zur Ausrichtung der Kraft auf die Hülse (90) in einer Richtung parallel zur Längsachse des Bohrers (5) besitzt.7. Surgical device according to claim 6, characterized in that the gripping device has devices for aligning the force on the sleeve (90) in a direction parallel to the longitudinal axis of the drill (5).

8. Chirurgisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungs- oder Spanneinrichtung eine Hülse (90) enthält, welche verschiebbar ist zwischen einer Spannstellung ,in welcher sie eine Greifeinrichtung (94, 95) gegen den Bohrer (5) drückt ,und einer gelösten Stellung, in welcher die Hülse (90) die Greifeinrichtung vom Bohrer (5) lockert, wobei durch die übertragungseinrichtung die Hülse (90) zwischen der gelösten und der Spannstellung beweglich ist,und weiterhin eine Verbindungseinrichtung (97) zwischen der übertragungseinrichtung und der Hülse (90) vorgesehen ist und eine relative Bewegung zwischen der übertragungseinrichtung und der Hülse (90) in der Längsrichtung gestattet, sodass in der Spannstellung der Hülse und bei Vorhandensein einer Reibung zwischen der Hülse und der Greifeinrichtung bei Unterbrechung des Luftstroms ein Beginn der Bewegung der übertragungseinrichtung vor dem Kontakt mit der Hülse (90) möglich und eine Ruckbewegung von der Übertragungeeinrichtung erzeugbar ist zur Überwindung der Reibung zwischen der Hülse (90) und der Greifeinrichtung (94,95).8. Surgical device according to claim 1, characterized in that the fastening or clamping device contains a sleeve (90) which is displaceable between a clamping position in which it presses a gripping device (94, 95) against the drill (5), and a released position in which the sleeve (90) loosens the gripping device from the drill (5), the sleeve (90) being movable between the released and the clamping position through the transmission device, and also a connecting device (97) between the transmission device and the Sleeve (90) is provided and allows a relative movement between the transmission device and the sleeve (90) in the longitudinal direction, so that in the clamping position of the sleeve and in the presence of friction between the sleeve and the gripping device when the air flow is interrupted, the movement of the transmission device before contact with the sleeve (90) possible and a jerk of the transmission egg The direction can be generated to overcome the friction between the sleeve (90) and the gripping device (94, 95).

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9. Surgical device according to claim 1, characterized in that the fastening device includes a sleeve (90) which rotates with the output device (97) and
is displaceable between a clamping position in which it gripping devices (94, 95) against the drill (5)
presses, and a released position in which the sleeve
(90) releases the gripping device (94, 95) from the drill (5), whereby the sleeve (90) is
is movable between the released and the clamping position, and furthermore devices (87) are provided on the device for contacting the sleeve (90) when the latter is moved beyond a normal clamping position to stop the rotational movement of the sleeve (90) when no drill is in of the clamping device is present so that the output device is prevented from rotating a drill which is not held by the clamping device.

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