DE3346248A1

DE3346248A1 - Spanneinrichtung zum einspannen von werkzeugen

Info

Publication number: DE3346248A1
Application number: DE19833346248
Authority: DE
Inventors: Erich 7951 Ummendorf Bareth
Original assignee: Kaltenbach and Voigt GmbH
Current assignee: Kaltenbach and Voigt GmbH
Priority date: 1983-12-21
Filing date: 1983-12-21
Publication date: 1985-07-04
Also published as: US4573918A; DE3346248C2; AT380779B; FR2557220A1; FR2557220B1; JPS60148551A; JPH047223B2; ATA344884A; CH665550A5

Description

3346245

Spanneinrichtung zum Einspannen von Werkzeugen

Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung zum Einspannen von insbesondere zahnärztlichen Werkzeugen, bestehend aus einer drehbar in einem Handstück gelagerten, mit einem Drehantrieb verbundenen Aufnahmehülse, die von einem äußeren Federelement beaufschlagte, auf den in die Aufnahmehülse eingesetzten Schaft des Werkzeuges in radialer Richtung nach innen einwirkende Klemmelemente aufweist. Bei dem Handstück kann es^sichum ein gerades Handstück oder um ein abgewinkeltes Handstück mit Winkelstückkopf handeln.

Eine derartige Spanneinrichtung ist durch das DE-GM 18 73 23 und die DE-OS 23 42 680 bekannt. Bei diesen bekannten Spanneinrichtungen besteht die Aufnahmehülse aus einer rohrförmigen, mit Längsschlitzen versehenen Spannzange. Auf diese Weise sind zwischen den Längsschlitzen federnde Spannzungen gebildet, die ihrerseits die Klemmelemente bilden. Die vom äußeren Federelement beaufschlagten Klemmelemente sind also einstückig mit der Aufnahmehülse, was den Nachteil hat, daß bei einem Verschleiß der Klemmelemente die ganze Aufnahmehülse ausgetauscht werden muß. Außerdem hat das Zusammenwirken des durch eine Schraubenfeder oder eine in einem Metallrohr angeordnete elastische Hülse gebildeten äußeren Federelementes mit den ihrerseits federnden Klemmelementen

zur Folge, daß die auf den eingesetzten Werkzeugschaft ausgeübte Spannkraft nicht definierbar bzw. nicht ausrechenbar ist. Schließlich muß, damit die durch die federnden Spannzungen gebildeten Klemmelemente eine zur sicheren Einspannung des Werkzeugschaftes ausreichende Länge haben, die Aufnahmehülse ihrerseits eine verhältnismäßig große Baulänge aufweisen, was die Abmessungen des Handstückes vergrößert und Werkzeuge mit verhältnismäßig langem Schaft erfordert.

Die Erfindung, wie sie im Anspruch 1 gekennzeichnet ist, löst in Ausräumung der vorgenannten Nachteile die Aufgabe, eine Spanneinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der - unter Gewährleistung einer definierten Spannkraft der Klemmelemente und einer verhältnismäßig geringen Baulänge der Aufnahmehülse - im Falle eines Verschleißens der Klemmelemente ein Austausch der ganzen Aufnahmehülse vermieden ist.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß bei einem Verschleiß nur die die Klemmelemente bildenden Klemmbacken und nicht die ganze Aufnahmehülse ausgetauscht zu werden braucht, wobei - da die Klemmbacken ihrerseits nicht federnde Bauteile sind die Spannkraft der unter der Einwirkung des äußeren Federelementes stehenden Klemmbacken genau definierbar bzw.ausrechenbar ist und die Baulänge der Klemmbacken und damit der Aufnahmehülse verhältnismäßig kleingehalten werden kann. Die jeweils ein starres Bauteil darstellenden Klemmbacken können zur Verschleißminderung vorteilhaft aus gehärtetem Werkstoff, insbesondere Metall, hergestellt sein, was im Falle der bekannten Einstückigkeit mit der Aufnahmehülse sehr aufwendig b^zw. wegen der dort federnden Längsschlitze gar nicht möglich wäre.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und nachstehend erläutert..

In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 das einen Winkelstückkopf aufweisende Werkzeugs eit ige Ende eines abgewinkelten zahnärztlichen Handstückes, teilweise im Schnitt mit den Klemmbacken in Klemmstellung und mit eingesetztem Werkzeug, teilweise in Ansicht von der Seite,

Pig. 2 die Einzelheit II in Fig. 1 mit den Klemmbacken in Nicht-Klemmstellung und ohne eingesetztes Werkzeug in vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III—III in Fig] 2,

Fig. 4 eine gegenüber Fig. 1 abgeänderte Ausführungsform mit den Klemmbacken in Klemmstellung in vergrößertem Maßstab und

Fig. 5 die Ausführungsform nach Fig. 4 mit den Klemmbacken in Nicht-Klemmstellung

Die Spanneinrichtung zum Einspannen von Werkzeugen 5 besitzt eine im Gehäuse 28 des Winkelstückkopfes 29 eines abgewinkelten Handstückes 1 drehbar gelagerte, mit einem Drehantrieb verbundene Aufnahmehülse 2. Die Aufnahmehülse 2 weist von einem äußeren Federelement 3 beaufschlagte, auf den in die Aufnahmehülse eingeschobenen Schaft 4 des Werkzeuges 5 in radialer Richtung nach innen einwirkende Klemmelemente 6 auf. Die Klemmelemente 6 bestehen aus zwei diametral einander¹

gegenüberliegend angeordneten, gegenüber der Aufnahmehülse jeweils einen separaten Bauteil bildenden Klemmbacken 8. Es können grundsätzlich auch nur ein Klemmbacken 8 oder drei oder mehr Klemmbacken vorgesehen sein. Die Klemmbacken 8 sind, bezogen auf die Länge der Aufnahmehülse 2, etwa im mittleren Bereich der Aufnahmehülse angeordnet. Die Klemmbacken 8 bestehen vorzugsweise aus verschleißminderndem Material, z. B. Kunststoff, gehärtetem Metall od. dgl.

Die Klemmbacken 8 sind an beiden Enden - mindestens aber an ihrem gegen die Einschubrichtung des einzusetzenden Werkzeuges 5 weisenden Ende - an der Innenseite mit einer das Einschieben des Werkzeuges erleichternden Abschrägung 9 versehen.

Eine zweckmäßige Möglichkeit zur Sicherung der Klemmbacken 8 gegen Herausfallen bzw. gegen zu weites Vorstehen nach innen in der Nicht-Klemmstellung besteht darin, daß Anschläge 10 zur Anlage der Klemmbacken 8 bei werkzeugfreier Aufnahmehülse 2 vergesehen sind. Die Anschläge 10 sind durch in der Aufnahmehülsenwandung vorgesehene Kanten gebildet.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5, bei der das Einschieben des Werkzeuges 5 ohne Reibung zwischen Werkzeugschaft 4 und Klemmbacken 8 erfolgt, sind die Klemmbacken an ihrer dem eingesetzten Werkzeugschaft zugeordneten Seite - im Längsschnitt gesehen - gerade durchgehend ausgebildet.

Bei der Ausfuhrungsform nach den Fig. 1 bis 3 besitzen die Klemmbacken 8 an ihrer dem eingesetzten Werkzeugschaft zugewandten Seite - im Längsschnitt gesehen - Ausbauchungen 11 , die das unter Reibung zwischen Werkzeugschaft 4 und Klemmbacken 8 erfolgende Einschieben, des Werkzeuges 5 weiter erleichtern. Zum gleichen Zweck und auch zum sicheren

Festhalten des eingeschobenen Werkzeugschaftes 4 besitzen die Klemmbacken - im Querschnitt gesehen - dem Umfang des Werkzeugschaftes angepaßte Einbuchtungen 12.

Die Definierbarkeit der Spannkraft der Klemmbacken 8 kann noch dadurch verbessert werden, daß das äußere Federelement 3 durch einen die Aufnahmehülse 2 umgebenden geschlossenen Federring gebildet ist.

Grundsätzlich können das äußere Federelement 3 und die Klemmbacken 8 als einstückiges Bauteil ausgebildet sein. Damit jedoch die erfindungsgemäßen Vorteile noch mehr zum Tragen kommen, sind das äußere Federelement 3 einerseits und die Klemmbacken 8 andererseits durch separate Bauteile gebildet.

Bei der Ausfuhrungsform nach den Fig. 1 ,bis 3 ist die Aufnahmehülse 2 einstückig ausgebildet, wobei die Klemmbacken in einer Ausnehmung 7 der Aufnahmehülsenwandung angeordnet sind. Die Aufnahmehülse 2 ist außen mit Eingriffsmitteln 2. B. mit Druckluft zu beaufschlagenden Turbinenschaufeln zur Drehantriebsverbindung versehen; im dargestellten Fall bestehen die Eingriffsmittel 13 aus einem Zahnkranz zum Eingriff in ein Stirnzahnrad 30 einer im Handstück 1 gelagerter Antriebswelle 31. Bei dieser Ausführungsform sind die erwähnten Anschläge 10 durch Begrenzungen der Ausnehmungen 7 gebildet.

In Fig. 2 und 3 ist mit ausgezogenen Linien die Nicht-Klemmstellung und mit gestrichelten Linien die Klemmstellung der Klemmbacken 8 und des äußeren Federelementes 3 dargestellt.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 ist die Ausbildung derart, daß die Aufnahmehülse 2 zweiteilig ausgebildet ist und die beiden so gebildeten Hülsenteile 14, 15 unter Belassung eines Zwischenraumes 24 axial voneinander

beabstandet sind, wobei die Klemmbacken 8 in dem Zwischenraum angeordnet sind. Die Enden der Klemmbacken 8 liegen dabei radial von außen an das benachbarte Ende des jeweils angrenzenden Hülsenteils 14 bzw. 15 an.

Desweiteren geht aus den Fig. 4 und 5 hervor, daß sowohl die Enden der Klemmbacken 8 als auch die benachbarten Enden der jeweils angrenzenden Hülsenteile 14, 15 eine beim axialen Gegeneinanderbewegen der Hülsenteile eintretende Nicht-Klemmstellung der Klemmbacken und eine beim Auseinanderbewegen der Hülsenteile eintretende Klemmstellung der Klemmbacken bewirkende Abschrägung 9, 16 aufweisen. Einer der beiden Hülsenteile 14, 15 ist axial unbeweglich und der andere axial beweglich angeordnet, wobei der axial unbewegliche Hülsenteil 14 der beim Einschieben des Werkzeuges 5 zuerst vom Werkzeugschaft 4 passierte Hülsenteil ist.

Die weitere Ausbildung der Ausführungsform nach den Fig. und 5 ist derart, daß dem axial beweglichen Hülsenteil 15 eine, von außen betätigbare Handhabe 17 zur Bewirkung des Hinbewegens des axial beweglichen Hülsenteils 15 in Richtung zum axial unbeweglichen Hülsenteil 14 zugeordnet ist. Die Handhabe 17 ist durch ein Druckglied, nämlich durch einen gleichzeitig den Deckel des Winkelstückkopfes 29 bildenden Druckknopf gebildet. In Fig. 5 ist die Richtung des auf die als Druckknopf ausgebildete Handhabe 17 ausgeübten Druckes mit dem Pfeil 32 veranschaulicht. Die Fig. und 5 zeigen weiterhin eine die nicht betätigte Handhabe in einer Ruhestellung haltende Rückstellfeder 18. Zum Ausgleich von Toleranzen bzw. zur Druckpunkteinstellung ist an dem der Handhabe 17 zugekehrten Ende des axial beweglichen Hülsenteils 15 ein axial verstellbares Anschlagglied 19 für die Handhabe angeordnet. Das Anschlagglied 19 ist durch einen auf das Ende des axial beweglichen Hülsenteils 15 aufgeschraubten Einstellring gebildet. Dabei ist noch ein handstückfestes Führungselement 21 für die Handhabe 17 vorgesehen.

CO

BAD ORIGINAL

Die beiden die Aufnahmehülse 2 bildenden Hülsenteile 14, sind in einer drehbar im Handstück 1 gelagerten Triebhülse 22 angeordnet, die an ihrer äußeren Umfangswandung mit Eingriff selementen 23 zur Drehantriebsverbindung versehen ist. Wie die Eingriffsmittel 1 3 bei der Ausführungsform nach Fig.-i bis 3 können auch hier, d. h. bei der Ausführungsform nach Fig. 4 und 5, die Eingriffsmittel 23 durch Turbinenschaufeln oder wie dargestellt durch einen Zahnkranz gebildet sein. Der axial unbewegliche Hülsenteil 14 ist fest mit der Triebhülse 22 verbunden, wobei der axial unbewegliche Gegenanschlag 20 in der Triebhülse 22 angeordnet und fest mit letzterer verbunden ist.

Aus Fig. 4 und 5 geht weiterhin hervor, daß die Klemmbacken - bezogen auf ihre in Richtung der Achse 25 der Aufnahmehülse 2 gesehene Länge - mit ihrem gegen die Einschubrichtung des einzusetzenden Werkzeuges 5 weisenden Ende in der Nicht-Klemmstellung gegen einen inneren Ringvorsprung 26 der Triebhülse 22 anliegen, wobei das äußere Federelement 3 - bezogen auf seine in Richtung der Achse 25 der Aufnahmehülse 2 gesehene Länge - zumindest mit seinem einen Ende gegen einen äußeren Ringvorsprung 27 der Klemmbacken 8 anliegt. Im gezeigten Fall ist die Ausbildung derart, daß das äußere Federelement 3 mit dem gegen die Einschubrichtung des einzusetzenden Werkzeuges 5 weisenden Ende an dem Ringvorsprung 26 bzw. 27 anliegt.

Der Patentanwalt

Claims

PATENTANWÄLTE

MITSCHERLICH

GUNSCHMANN · KÖRBER · SCHMIDT-EVERS

ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT · PROF. REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

• MANDATAIRES AGREES PRES L'OFFICE EUROPEEN DES BREVETS

Kaltenbach & Voigt GmbH & Co
Bismarckring 39
7950' Biber ach/Riß

Dipl.-Ing. H. Mitscherlich Dipl.-Ing. K. Gunschmann Dipl.-Ing. Dr. rer. nat. W. Körber Dipl.-Ing. J. Schmidt-Evers Dipl.-Ing. W. Melzer

Steinsdorf straße 10
D-8000 München 22 Telefon (089) 29 66 84-86 Telex 523 155 mitsh d Psch-Kto. Mchn 195 75-803 EPA-Kto. 28 000 206

Gu/nc

5/1341

21. Dezember 1983

Ansprüche

1./ Spanneinrichtung zum Einspannen von insbesondere zahn-■~* ärztlichen Werkzeugen, bestehend aus einer drehbar in einem Handstück (1) gelagerten, mit einem Drehantrieb verbundenen Aufnahmehülse (2), die von einem äußeren Federelement (3) beaufschlagte,auf den in die Aufnahmehülse eingesetzten Schaft (4) des Werkzeuges (5) in radialer Richtung nach innen einwirkende Klemmelemente (6) aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß die vom äußeren Federelement (3) beaufschlagten Klemmelemente (6) aus mindestens

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einem gegenüber der Aufnahmehülse (2) einen separaten Bauteil bildenden Klemmbacken (8) bestehen.

2. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (8) — bezogen auf die Länge der Aufnahmehülse C2) — etwa im mittleren Bereich der Aufnahmehülse (2) angeordnet sind.

3. Spanneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Klemmbacken (8) diametral einander gegenüberliegend angeordnet sind.

4. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (8) zumindest an ihrem gegen die Einschubrichtung des einzusetzenden Werkzeuges (5) weisenden Ende an ihrer Innenseite eine das Einschieben des Werkzeuges erleichternde Abschrägung (9) aufweisen.

5. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Anschläge (10) zur Anlage der Klemmbacken (8) bei, werkzeugfreier Aufnahmehülse (2) .

6. Spanneinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (10) durch in der Aufnahmehülsenwandung vorgesehene Kanten gebildet sind.

7. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

. dadurch gekennzeicheet, daß die Klemmbacken (8) - im Längsschnitt gesehen - Ausbauchungen (11) besitzen.

8. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch .gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (8) - im Querschnitt gesehen - Einbuchtungen (12) aufweisen.

9. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Federelement (3)

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durch einen die Aufnahmehülse (2) umgebenden geschlossenen Federring gebildet ist.

10. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Federelement (3) einerseits und die Klemmbacken (8) andererseits durch separate Bauteile gebildet sind.

11. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmehülse (2) einstückig ausgebildet ist und die Klemmbacken (8) in einer Ausnehmung (7) der Aufnahmehülsenwandung angeordnet sind.

12. Spanneinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmehülse (2) mit Eingriffsmitteln (13) zur Drehantriebsverbindung versehen ist.

13. Spanneinrichtung nach den Ansprüchen 5 und 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (10) durch Begrenzungen der Ausnehmungen (7) gebildet sind.

14. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmehülse (2) zweiteilig ausgebildet ist und die beiden so gebildeten Hülsenteile (14, 15) unter Belassung eines Zwischenraumes (24) axial voneinander beabstandet sind, wobei die Klemmbacken (8) in dem Zwischenraum angeordnet sind.

15. Spanneinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Klemmbacken (8) radial von außen an das benachbarte Ende des jeweils angrenzenden Hülsenteils (14 bzw. 15) anliegen.

16. Spanneinrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch geker zeichnet, daß sowohl die Enden der Klemmbacken (8) als auch die benachbarten Enden der jeweils angrenzenden HüL"

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senteile (14, 15) eine beim axialen Gegeneinanderbewegen der Hülsenteile eintretende Nicht-Klemmstellung der Klemmbacken und eine beim Auseinanderbewegen der Hülsenteile eintretende Klemmstellung der Klemmbacken bewirkende Abschrägung (9, 16) aufweisen.

17. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der beiden Hülsenteile (14, 15) axial unbeweglich und der andere axial beweglich angeordnet ist.

18. Spanneinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der axial unbewegliche Hülsenteil (14) der beim Einschieben des Werkzeuges (5) zuerst vom Werkzeugschaft (4) passierte Hülsenteil ist.

19. Spanneinrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß dem axial beweglichen Hülsenteil (15) eine von außen betätigbare Handhabe (17) zur Bewirkung des Hinbewegens des axial beweglichen Hülsenteils (15) in Richtung zum axial unbeweglichen Hülsenteil (14) zugeordnet ist.

20. Spanneinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabe (17) durch ein Druckglied gebildet ist.

21. Spanneinrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch eine die nicht betätigte Handhabe (17) in einer Ruhestellung haltende Rückstellfeder (18).

22. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß an dem der Handhabe (17) zugekehrten Ende des axial beweglichen Hülsenteils (15) ein axial verstellbares Anschlagglied (19) für die Handhabe angeordnet ist.

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23. Spanneinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , daß das Anschlagglied (19) durch einen auf das Ende des axial beweglichen Hülsenteils (15) aufgeschraubten Einstellring gebildet ist.

24. Spanneinrichtung nach Anspruch 22 oder 23, gekennzeichnet durch einen axial unbeweglichen Gegenanschlag (20) für das Anschlagglied (19).

25. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 24, gekennzeichnet durch ein handstückfestes Führungselement (21) für die Handhabe (17).

26. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 25, dadurch -gekennzeichnet, daß die beiden Hülsenteile (14, 1 in einer drehbar im Handstück (1) gelagerten Triebhülse (22)- angeordnet sind, die mit Eingriffselementen (23) zur Drehantriebsverbindung versehen ist. ;

27. Spanneinrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der axial unbewegliche Hü
der Triebhülse (22) verbunden ist.

net, daß der axial unbewegliche Hülsenteil (14) fest m>it

28. Spanneinrichtung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch ge-;' kennzeichnet, daß der axial unbewegliche Gegenanschlag (20) in der Triebhülse (22) angeordnet und fest mit letzterer verbunden ist.

29. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (8) - bezogen auf ihre in Richtung der Achse (25) der Aufnahmehülse (2 gesehene Länge - mit ihrem gegen die Einschubrichtung des einzusetzenden Werkzeuges (5) weisenden Ende in der Nicht-Klemmstellung gegen einen inneren Ringvorsprung

(26) der Triebhülse (22) anliegen.

30. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Federelement (3) - bezogen auf seine in Richtung der Achse (25) der Aufnahmehülse (2) gesehene Länge - zumindest mit seinem einen Ende gegen einen äußeren Ringvorsprung (27) der Klemmbacken (8) anliegt.

31. Spanneinrichtung nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Federelement (3) mit dem gegen die Einschubrichtung des einzusetzenden Werkzeugs (5) weisenden Ende an den Ringvorsprung (26 bzw. 27) anliegt.

32. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (8) aus verschleißminderndem, z. B. gehärtetem Material bestehen.

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