DE3442386A1

DE3442386A1 - Vorrichtung zur befestigung eines werkzeuges am kopf eines dental-bohrhandstueckes

Info

Publication number: DE3442386A1
Application number: DE19843442386
Authority: DE
Inventors: Jacques Geneuille Pernot; Michel Douvaine Seigneurin
Original assignee: Micro Mega SA
Current assignee: Micro Mega SA
Priority date: 1983-11-23
Filing date: 1984-11-20
Publication date: 1985-06-13
Also published as: IT1177261B; IT8423657A1; JPS60119938A; FR2555041A1; IT8423657A0

Description

MICRO-MEGA S.A.

5-12 rue du Tunnel, F - 25000 BESANCON, Frankreich

24 481 20/h

Vorrichtung zur Befestigung eines Werkzeuges am Kopf eines Dental-Bohrhandstückes

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung eines Werkzeuges, z.B. einer Fräse, am Kopf eines Dental-Handstückes, insbesondere Winkelhandstückes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Vorrichtung so auszugestalten, daß das Anbringen und das augenblickliche Lösen solcher Werkzeuge mittels mechanisch außerordentlich einfacher Elemente zu bewerkstelligen ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruches 1.

In Verbindung mit der Vorrichtung nach der Erfindung wird ein Werkzeug verwendet, dessen Werkzeugschaft in seinem oberen Teil eine Ausnehmung aufweist, in welche im Augenblick des Einsetzens des Werkzeuges mindestens ein Halteelement einschnappt, das elastisch in Richtung auf die Werkzeugachse beaufschlagt ist. Dagegen wird das Halteelement durch einfachen Knopfdruck aus der Ausnehmung herausgezogen, um das Werkzeug wieder freizugeben.

Zur Erzielung dieser Funktion weist das Halteelement zwei in entgegengesetztem Sinn schräg verlaufende Flächen auf, die Kurvenstücke bilden. Eines davon weicht unter

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dem Druck des Schaftendes beim Einsetzen des Werkzeuges aus, so daß es sich zurückzieht und anschließend sich in die Ausnehmung des Werkzeuges einfügt und dieses dadurch befestigt. Das andere Kurvenstück weicht unter dem Druck des Druckknopfes aus, so daß dieses sich zurückzieht und dadurch das Werkzeug freigibt, anschließend jedoch auf seinen ursprünglichen Platz wieder zurückkehrt, von dem aus das Werkzeug inzwischen entfernt ist.

Nach einer ersten Ausführungsform ist das Halteelement ein Finger oder eine Riegelscheibe, die radial in einer Mitnehmerhülse des Werkzeuges verschiebbar ist und sich mit dieser dreht.

Nach einer zweiten Ausführungsform besteht das Halteelement aus einem Paar von Halb-Klauen, die nur radial beweglich und gegenüber einer Drehung fixiert sind.

Nach einer dritten Ausführungsform, bei der das Werkzeug direkt in Drehung versetzt ist, besteht das Halteelement auf einem Paar von zwei radial beweglichen Spannbacken, die mit dem Innenring des Wälzlagers, in welchem das Werkzeug montiert ist, umlaufen.

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch das vordere Ende eines Dental-Winkelhandstückes mit einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Befestigungsvorrichtung;

Fig. la ein Detail der Befestigungsvorrichtung nach Fig. 1;

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Fig. 2 einen Axialschnitt durch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemässen Befestigungsvorrichtung mit zwei unterschiedlichen Stellungen des Druckknopfes;

Fig. 2a einen Querschnitt durch die Befestigungsvorrichtung gemäß Fig. 2 etwa in Höhe des Doppelpfeiles in Fig. 2;

Fig. 3 einen zu Fig. 1 analogen Axialschnitt durch das Ende eines Dental-Winkelhandstückes mit einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemässen Befestigungsvorrichtung;

Fig. 3a ein Detail der Befestigungsvorrichtung gemäß Fig. 3;

Fig. 4 einen Axialschnitt durch eine Abwandlung der Befestigungsvorrichtung gemäß Fig. 1 in der Haltestellung;

Fig. 4a einen Querschnitt durch die Befestigungsvorrichtung gemäß Fig. 4 in Höhe des Halteelements, und

Fig. 4b einen zu Fig. 4 analogen Axialschnitt durch die Befestigungsvorrichtung in deren Lösestellung.

In Fig. 1 ist der Kopf eines herkömmlichen Winkelhandstückes mit 1 bezeichnet. In diesem wird die Drehbewegung über eine Welle 2 eingeleitet und auf eine Werk'zeugträgerbüchse 3 durch zwei Kegelräder 4a und 4b übertragen. Der eigentliche Kopf weist ein Gehäuse 5 auf, in welchem die Werkzeugträgerbüchse 3 in Lagern 6a, 6b drehbar gelagert ist. Auf das Gehäuse 5 ist ein Aufsatz 7 aufgeschraubt,

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der zusammen mit einem Schraubring 8 zur Lagerung und Aufnahme der erfindungsgemässen Befestigungsvorrichtung dient.

Das wesentliche Element des Haltemechanismus ist ein Finger 9, der in Fig. la im Detail dargestellt ist, die Form eines zylindrischen Blockes aufweist und in einer radialen Bohrung der Werkzeugtragerbuchse 3 verschiebbar ist. Der Finger 9 weist zwei Schrägflächen 10 und 11 sowie eine Nut 12 auf.

Ein Bohrer oder Fräser 13 weist an seinem oberen Schaftende eine umlaufende Nut 14 auf, deren Breite gleich der Dicke des Fingers 9 ist. Der dadurch gebildete Kopf 15 des Werkzeugs 13 ist vorzugsweise kuppeiförmig gerundet, wie aus Fig. 1 hervorgeht.

In dem Schraubring 8 ist entgegen der Wirkung einer ; Feder 16 ein Druckknopf 17 verschiebbar, der an seiner Unterseite einen abgeschrägten vorspringenden Rand 18 aufweist, welcher mit der Rampe oder Schrägfläche 11 des Fingers 9 zusammenwirken kann. In gleicher Weise kann der kuppeiförmige Kopf 15 des Werkzeuges 13 mit der Rampe oder Schrägfläche 10 des Fingers 9 in Eingriff treten. Der Finger 9 ist durch einen elastischen Ring 19 beaufschlagt, der ihn in radialer Richtung nach innen belastet.

Die Wirkungsweise der Halterungsvorrichtung ist folgende: In dem Zustand, in welchem der Kopf des Handstückes 1 noch kein Werkzeug enthält, wird der Finger 9 durch den elastischen Ring 19, der in der Nut 12 des Fingers 9 einrastet, so beaufschlagt, daß die Schrägfläche 10 nahe der gemeinsamen Achse des Werkzeuges und der Werkzeugträgerbüchse 3 liegt. Wird der Schaft des Werkzeuges eingesetzt und nach oben geschoben, dann verschiebt der kuppeiförmige Kopf 15 beim Auftreffen auf der Schrägfläche

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den Finger 9 radial nach außen, bis die Nut 14 des Werkzeugschaftes dem Finger direkt gegenüberliegt. Zu diesem Zeitpunkt fügt sich der Finger 9 unter der Wirkung des elastischen Ringes 19 in die Nut ein. Wenn auf diese Weise die Werkzeugträgerbüchse 3, das Werkzeug 13 und der Finger 9 zu einer Einheit zusammengefügt sind, erfolgt die Mitnahme des Werkzeugs 13 über die Werkzeugträgerbüchse 3 aufgrund einer Mitnehmerfläche 40 an diesen beiden Teilen in herkömmlicher Weise.

Wenn umgekehrt das Werkzeug 13 wieder herausgezogen werden soll, bedarf es einer Lösung des Fingers 9 aus der Nut 14 des Werkzeuges. Zu diesem Zweck braucht lediglich auf den Druckknopf 17 entgegen der Wirkung der Feder 16 gedrückt zu werden, so daß dessen abgeschrägter Vorsprung 18 auf der Rampe 11 des Fingers 9 auftrifft und diesen radial nach außen verschiebt. Dadurch wird gleichzeitig der Finger 9 aus der Nut 14 des Werkzeuges ausgehoben, das somit nach unten herausgezogen werden kann.

Das vorstehend beschriebene System ist von der Art, bei der das Halteelement, nämlich der Finger 9, zugleich mit dem Werkzeug und der Werkzeugträgerbüchse in Drehung versetzt wird.

In den Fig. 2 und 2a ist eine Variante dargestellt, bei der das Halteelement nur in radialer Richtung beweglich ist, ohne sich mit dem Werkzeug zu drehen. Auch hier ist wieder die Mitnehmerbüchse 3 im Lager 6b drehbar gelagert und das Werkzeug weist eine Nut 14 sowie einen kuppeiförmigen Kopf 15 an seinem Ende auf. Auch ist auf das Gehäuse 5 ein zweiteiliger Schraubring 8 aufgeschraubt, der zur Halterung des durch eine Feder 16 nach oben beaufschlagten Druckknopfes 17 dient. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß den Fig. 1, la besteht hier das Halteelement

jedoch nicht aus einem einfachen Finger 9, sondern setzt sich aus zwei Backen 20, 20' zusammen, die durch einen elastischen Ring 21 federnd gegeneinander gezogen werden. Der elastische Ring 21 liegt in Nuten 22, 22', die ähnlich der Nut 12 bei dem Finger 9 nach der zuvor beschriebenen Ausführungsform sind.

Jeder der Backen 20, 20' trägt auf analoge Weise zu dem Finger 9 gemäß Fig. 1 zwei Rampen oder Schrägflächen 23, 24 bzw. 23", 24', die hier jedoch jeweils konisch ausgebildet sind.

Die Wirkungsweise dieser Haltevorrichtung ist ähnlich derjenigen nach Fig. 1: Wenn kein Werkzeug zwischen den beiden Backen 20, 20' vorhanden ist, werden diese bis nahe zur Achse des Kopfes unter der Wirkung der Feder 21 gegeneinandergezogen. Wird ein Werkzeug 13 eingesetzt, dann stösst der kuppeiförmige Kopf 15 auf die beiden konischen Rampen 23, 23' und schiebt dadurch die beiden Backen 20, 20' nach außen, bis die Nut 14 des Werkzeuges 13 wiederum dem entsprechenden Teil der Backen 20, 20' gegenüberliegt. In diesem Moment werden die Backen 20, 20' erneut nach innen gezogen und fügen sich kreis*- förmig über praktisch den ganzen Umfang der Nut 14 in diese ein.

Wenn das Werkzeug durch die Werkzeugträgerbüchse 3 in Drehung versetzt wird, bleiben die beiden Backen 20, 20' in Ruhe und haben nur die Funktion, das Werkzeug 13 in axialer Richtung festzuhalten. Um das Werkzeug 13 wieder freizugeben, wird wie im Fall des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 durch einen Druck auf den Druckknopf 17 entgegen der Wirkung der Feder 16 eine konische Fläche 25 des Druckknopfes gegen jede der beiden Halbrampen 24, 24' der Backen 20, 20' gedrückt, so daß diese sich voneinander

entfernen, wie das in rechten Teil der Fig. 2 dargestellt ist. Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist somit ähnlich derjenigen nach Fig. 1 mit dem einzigen Unterschied, daß bei der letztgenannten Ausführungsform der das Halteelement bildende Finger 9 zugleich mit dem Werkzeug umläuft, während bei dem hier besprochenen Ausführungsbeispiel die das Halteelement bildenden Backen 20, 20' ausschließlich in radialer Richtung beweglich sind und sich mit dem Werkzeug nicht mitbewegen.

Auch bei der dritten Ausführungsform gemäß den Fig. 3 und 3a ist ein Werkzeug 13 in der Werkzeugträgerbüchse 3 verschiebbar, die zwischen zwei Lagern 26 und 27 verläuft. Bei dieser Ausführungsform wird das Halteelement durch zwei in radialer Richtung bewegliche Klauen 41, 42 gebildet, deren Querschnittsform genauer aus Fig. 3 a hervorgeht. Das obere Wälzlager 27 ist nach oben gegen den Druckknopf 17 durch eine Feder 29 beaufschlagt und der Innenring dieses Wälzlagers weist an seinem oberen Rand eine Rundung 4 3 auf, die mit einer äußeren Schrägfläche 31 der Klauen 41, 42 zusammenwirkt. Die Klauen besitzen außerdem eine innere Schrägfläche 32, mit der der Kopf 15 des Werkzeuges 13 zusammenwirken kann.

Wie bei den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen bewirkt das Einsetzen des Werkzeugschaftes 13 eine gegenseitige radiale Entfernung nach außeri der beiden Klauen 41 und 42, bis diese der Nut 14 des Werkzeugschaftes gegenüberliegen. Bei der Drehung läuft die ganze Einheit, bestehend aus Werkzeug 13 und Klauen 41, 42 mit dem Innenring 44 des Wälzlagers 27 um.

Um das Werkzeug freizugeben, muß wie bei den vorher beschriebenen Beispielen der Druckknopf 17 entgegen der Feder 29 nach innen gedrückt werden. Hierdurch wird auch das Wälzlager 27

nach innen verschoben, wodurch die beiden Klauen 41, 42 freigegeben werden, so daß diese durch das Herausziehen des Werkzeuges 13 aufgrund der Einwirkung des oberen Randes der Nut 14 auf eine dritte Schrägfläche 33 der Klauen nach außen voneinander entfernt werden können. Bei dieser Ausführungsform steht das durch die Klauen 41, 42 gebildete Halteelement nicht unter einer elastischen Vorspannung. Der Druckknopf 17 ist durch einen Ring 46 mit Kreisquerschnitt an Ort und Stelle gehalten, der in je eine Nut des Druckknopfes 17 bzw. des Schraubringes 45 eingreift.

Im Rahmen der Erfindung können noch weitere modifizierte Ausführungen des erfindungsgemässen Haltemechanismus erdacht werden. Die wesentliche Charakteristik dieses Mechanismus besteht in dem Halteelement für das Werkzeug, das zwei Rampen oder Schrägflächen aufweist, welche jeweils mit dem Werkzeugkopf bzw. dem Druckknopf zusammenwirken in dem Sinne, das Einsetzen des Werkzeuges und dessen Halterung zu erlauben bzw. es vor dem Herausziehen freizugeben.

Die in den Fig. 4, 4a und 4b gezeigte Variante der Ausführungsform nach Fig. 1 besitzt anstelle des zylindrisch ausgebildeten Fingers 9 mit horizontaler Achse eine Scheibe 50 mit einer Abschrägung 10', die bezüglich des oberen Bereiches der Werkzeugträgerbüchse 3 die gleiche Rolle spielt wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 die Schrägfläche 10. Die Scheibe 50 trägt einen kegeligen Stift 51, der seinerseits die Rolle der Schrägfläche 11 an dem Finger 9 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 übernimmt.

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Claims

f.i MICRO-MEGA S.A. 5-12 rue du Tunnel, F - 25000 BESANCON, Frankreich 24 481 20/h Vorrichtung zur Befestigung eines Werkzeuges am Kopf eines Dental-Bohrhandstückes Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Befestigung eines Werkzeuges, z.B. eines Fräsers, am Kopf eines Dental-Bohrhandstückes, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Halteelement (9; 20, 20'; 41, 42 ; 50) für das in seinem Schaftoberteil eine Nut (14) oder Ausnehmung aufweisende Werkzeug (13) vorgesehen ist und daß das Halteelement zwei Rampen (10, 11'; 23, 23', 24, 24'; 31, 32; 10') oder Kurven-Schrägflächen aufweist, die durch das obere Schaftende (15) des Werkzeuges (13) bzw. durch einen am Kopf des Handstückes angeordneten Druckknopf (17) derart beaufschlagbar sind, daß das Halteelement durch den Schaftoberteil des Werkzeuges oder durch den Druckknopf nach außen gedrückt werden kann und zum Zweck der Halterung des Werkzeuges in die Nut des Werkzeugschaftes einrasten oder zum Zweck der Freigabe des Werkzeuges außerhalb der Nut gehalten werden kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement ein Verriegelungsfinger (9 j ist, der radial in einer Mitnehmerbüchse (3) für das Werkzeug (13) verschiebbar ist und mit dieser umläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement durch ein Paar von Halb-Backen(20, 20') gebildet ist, die radial verschiebbar, jedoch drehfest angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem direkt in Drehung versetzten Werkzeug das Halteelement durch ein Paar von beweglichen Klauen (41, 42) gebildet ist, die mit dem Innenring eines Wälzlagers (27) umlaufen, in welchem das Werkzeug gelagert ist, und daß die Radialverschiebung der Klauen (41, 42) nach innen durch eine Axialverschiebung des Innenringes (44) und nach außen durch Axialverschiebungen in beiden Richtungen des Werkzeuges steuerbar ist.