DE4446985A1 - Halter für zahnärztliches Schneidwerkzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Halter für ein zahnärztliches Schneid- oder Bohrwerkzeug zum lösbaren Einsetzen eines zahnärztliches Schneidwerk­ zeugs, das verwendet wird zum Schneiden harter Gewebe einschließlich Zäh­ nen, Zahnmaterial etc., in den Kopf eines Handstücks, gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Für die Zahnbehandlung sind Schneidvorgänge an den Zähnen zum Präparie­ ren von Hohlräumen, Formen von Anschlagzähnen, Entfernen von Karies- Stellen, Vergrößern von Wurzelkanälen etc. unentbehrlich. Instrumente, die für diese Schneidvorgänge verwendet werden, umfassen beispielsweise Luft­ turbinen-Handstücke. Diese Art von Schneidwerkzeug ist lösbar in den Kopf eines Handstücks eingesetzt und wird mit hoher Drehzahl in der Größenord­ nung von 400 000 bis 500 000 l/min gedreht. Damit sich das Schneidwerk­ zeug in der Mundhöhle des Patienten nicht löst, ist es daher notwendig, daß das Schneidwerkzeug fest im Kopf des Handstückes gehalten wird. Da im übrigen unterschiedliche Typen von Schneidwerkzeugen entsprechend der Form des Hohlraumes, der Schneidposition etc. verwendet werden, werden sie vorzugsweise leicht lösbar im Kopf des Handstücks montiert

Repräsentativ für den Stand der Technik ist beispielsweise der in dem Japa­ nischen Gebrauchsmuster JP-U 60-27904 (geprüftes Japanisches Gebrauchs­ muster JP-Y2 61-30650) beschriebene Stand der Technik. Entsprechend der dort dargestellten Vorrichtung aus dem Stand der Technik wird ein Futter, ein Gegenstück des Spannfutters der vorliegenden Erfindung, das zur Aufnah­ me eines Schneidwerkzeugs vorgesehen ist, mit einer Anzahl von Futter­ backen versehen, und wenn das Futter in eine axiale Richtung beim Einfügen des Schneidwerkzeugs verschoben wird, wird es gegen den konischen inne­ ren Umfang der eingefügten Spindel gedrückt, während der äußere Umfang der Futterbacken nach innen in radiale Richtungen gedrückt wird. Auf diese Weise entsteht eine Konstruktion, die es gestattet, den inneren Umfang der nach innen verschobenen Futterbacken gegen den äußeren Umfang des Schneidwerkzeugs zu drücken und das Schneidwerkzeug zu halten.

Diese bekannte Vorrichtung erzeugt jedoch einen ungleichmäßigen Druck des Futters auf das Schneidwerkzeug aufgrund von Dimensions-Abweichungen der Futterbacken, die sich aus der Form der Futterbacken und des Futters er­ geben. Folglich fällt die Spindelachse nicht mit der Achse des Schneidwerk­ zeugs zusammen. Dies führt zur Entstehung von Schwingungen während des Schneidens, die dem Patienten beim Schneiden oder Bohren des Zahnes Schmerzen zufügen. Da im übrigen die Schwingungen ein Geräusch hervorru­ fen, das bei den Patienten zu Angst und Besorgnis führt, ergibt sich das Pro­ blem einer verstärkten emotionalen Belastung.

Eine andere bekannte Lösung ist beispielsweise in dem Japanischen geprüf­ ten Gebrauchsmuster JP-U 3-53215 beschrieben. Bei diesem Stand der Tech­ nik ist ein genuteter, abgestufter Abschnitt auf der inneren Umfangsfläche des Spannfutters vorgesehen, das dem Spannfutter der vorliegenden Erfin­ dung entspricht, so daß eine Konstruktion geschaffen wird, die es gestattet, den Eckbereich des genuteten, abgestuften Abschnitts durch Spannwirkung die äußere Umfangsfläche des Schneidwerkzeugs erfassen zu lassen. Dadurch wird verhindert, daß sich das Schneidwerkzeug löst, selbst wenn Kraft auf das eingefügte Schneidwerkzeug zur Erleichterung des Lösens ausgeübt wird.

Diese bekannte Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß trotz der größeren axialen Reibungskraft des genuteten, abgestuften Abschnitts, die auf das Schneidwerkzeug ausgeübt wird, das Schneidwerkzeug in Drehrichtung wäh­ rend des Schneidvorganges gleitet, da die Reibungskraft in Drehrichtung sehr gering ist, so daß das Schneidwerkzeug schließlich trotz der großen Klemmkraft, die auf das Schneidwerkzeug ausgeübt wird, versagen kann.

Ein weiteres Beispiel des Standes der Technik ist in der Japanischen Ge­ brauchsmusteranmeldung JP-U 56-151035 dargestellt. Diese bekannte Vor­ richtung schafft gemäß Fig. 15 eine Lösung mit einem Betätigungsglied 221, das eine Druckkappe mit einer Ausnehmung 222 im Mittelpunkt aufweist. Die innere Bodenfläche 223 der Ausnehmung 222 ist eben. Aufgrund der ge­ ringen Kontaktfläche der Druckkappe und des Fingers muß der Finger stär­ ker gedrückt werden. Eine wesentlich größere Kraft muß in Fällen aufgewen­ det werden, in denen die Größe des Fingers nicht mit der Größe der Ausneh­ mung 222 übereinstimmt. Diese zusätzliche Anforderung führt zu einer star­ ken Belastung des Zahnarztes, der tägliche viele Patienten behandelt, da das Betätigungsglied mehrfach für jeden Patienten zum Wechseln des Schneid­ werkzeugs betätigt werden muß.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Halter für zahnärztli­ ches Schneidwerkzeug zu schaffen, bei dem zuverlässig verhindert werden kann, daß Schwingungen auftreten und das Schneidwerkzeug während des Schneidvorganges gelöst wird. Die Belastung des Fingers des Zahnarztes beim Werkzeugwechsel soll verringert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Patent­ anspruchs 1.

Die Erfindung betrifft einen Halter für ein zahnärztliches Schneidwerkzeug mit

• - einem Spannfutter, in das ein zahnärztliches Schneidwerkzeug lösbar eingesetzt werden kann und das einen zylindrischen Abschnitt und eine Anzahl von bogenförmigen Segmenten umfaßt, die in den zylindrischen Abschnitt übergehen und in Umfangsrichtung unterteilt sind;
• - einem Rotor, in den das Spannfutter eingefügt ist und der um die Dreh­ achse zusammen mit dem Spannfutter gedreht wird; und
• - einem Klemmorgan, das sich zwischen dem Spannfutter und dem Rotor befindet und die Segmente in Radialrichtung nach innen drückt, wenn es in Richtung eines axiale Endes in bezug auf das Spannfutter verschoben wird, während sie aus der inneren, radial unter Druck stehenden Stel­ lung freigegeben werden durch Verschiebung in Richtung des anderen axialen Endes; und
• - bei dem die jeweiligen Segmente mit einer Ausnehmung versehen sind, die von dem äußeren Umfang des eingefügten Schneidwerkzeugs radial nach außen zurückspringt, und mit einem axialen Vorsprung, der in Radialrichtung nach innen vom inneren Umfang der Ausnehmung gerichtet ist.

Die vorliegende Erfindung zeichnet sich ferner dadurch aus, daß der jeweili­ ge Vorsprung die jeweiligen Segmente an den oberen Enden in Drehrichtung des Rotors bildet.

Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß jeder Vor­ sprung mit einer Anzahl von Nuten versehen ist, die in Abstand entlang der Achse des Spannfutters ausgebildet sind.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf einen Halter für ein zahnärztliches Schneidwerkzeug mit einem Aufbau, bei dem ein Manipula­ tionsglied, das im Kopfgehäuse eines Handstückes zum lösbaren Halten eines zahnärztliches Schneidwerkzeugs vorgesehen ist, mit dem Finger entlang der Achse des zahnärztlichen Schneidwerkzeugs gedrückt werden kann, so daß das zahnärztliche Schneidwerkzeug gelöst wird. Diese Ausführung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfläche des Manipulationsgliedes konkav ge­ krümmt ist.

Die vorliegende Erfindung zeichnet sich weiterhin dadurch aus, daß die ge­ samte Druckfläche des Betätigungsgliedes konkav mit einem Radius von 25 bis 35 mm gekrümmt ist.

In einer anderen Ausführungsform ist der erfindungsgemäße zahnärztliche Schneidwerkzeug-Halter gekennzeichnet durch

• - ein Spannfutter, in das ein zahnärztliches Schneidwerkzeug lösbar einge­ fügt werden kann und das einen zylindrischen Abschnitt und eine Anzahl von bogenförmigen Segmenten umfaßt, die von dem zylindrischen Ab­ schnitt ausgehen und in Umfangsrichtung unterteilt sind;
• - einen Rotor, in den das Spannfutter eingefügt ist und der um die Dreh­ achse zusammen mit dem Spannfutter gedreht wird;
• - ein Klemmglied, das zwischen dem Spannfutter und dem Rotor liegt und die Segmente in Radialrichtung durch Verschiebung in Richtung eines axialen Endes in bezug auf das Spannfutter zusammendrückt, während der nach innen gerichtete Druck aufgehoben wird durch Verschiebung des Klemmgliedes in Richtung des anderen axialen Endes;
• - ein hohlzylindrisches Gehäuse zur Aufnahme des Spannfutters, des Ro­ tors und des Klemmgliedes; und
• - ein Betätigungsglied, das am anderen axialen Ende des Gehäuses vorge­ sehen ist und das zahnärztliche Schneidwerkzeug beim axialen Drücken mit einem Finger freigibt;
• - wobei die Druckfläche des Betätigungsgliedes konkav gekrümmt ist.

Ein weiterer charakteristischer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß das Gehäuse mit ersten und zweiten ringförmigen Ausnehmungen versehen ist, die zu dem gegenüberliegenden Innenraum offen sind und mit­ einander in Verbindung stehen. Eine Düse ist in derjenigen Ausnehmung vor­ gesehen, die näher zum Boden des Gehäuses liegt, und sie ist nach innen in Radialrichtung zur Spitze des Schneidwerkzeugs geneigt und gibt ein erstes oder zweites Fluid, die getrennt der ersten oder zweiten Ausnehmung zuge­ führt werden, oder eine Mischung von beiden ab.

Erfindungsgemäß ist der zylindrische Abschnitt des Spannfutters mit einer Anzahl von aufeinanderfolgenden Segmenten versehen. Jedes Segment um­ faßt eine Ausnehmung, die gegenüber dem äußeren Umfang des Schneid­ werkzeugs, das in das Spannfutter eingefügt ist, zurückspringt. In dieser Aus­ nehmung befindet sich ein Vorsprung, der vom Boden der Ausnehmung in Radialrichtung nach innen weist. Dieses Spannfutter wird in den Rotor einge­ schoben und zusammen mit dem Rotor gedreht. Das Klemmglied liegt zwi­ schen dem Rotor und dem Spannfutter. Durch Verschiebung des Klemmglie­ des in Richtung eines axialen Endes werden die Halte-Segmente radial nach Innen gedrückt. Andererseits werden die Segmente durch Verschiebung des Klemmgliedes in die entgegengesetzte axiale Richtung freigegeben.

Wie oben erwähnt wurde, ermöglicht es die Verschiebung des Klemmgliedes In Richtung eines axialen Endes, daß die Vorsprünge gegen das Schneid­ werkzeug andrücken oder das Schneidwerkzeug freigeben, bis es in einer lösbaren Art gehalten wird. Da im übrigen die Vorsprünge in Axialrichtung verlaufen, kann eine starke Reibungskraft auf das eingeschobene Schneid­ werkzeug in Axial- und Umfangsrichtung übertragen werden. Diese Reibungs­ kraft dient dazu, eine Verschiebung des Schneidwerkzeugs während des Schneidvorganges ständig zu verhindern. Da im übrigen jeder Vorsprung ein­ stückig mit dem entsprechenden Segment ausgebildet ist, können Abmessungs-Ungenauigkeiten ohne weiteres wesentlich geringer gehalten werden, als es beim Stand der Technik der Fall ist. Das Schneidwerkzeug kann durch gleichmäßigen Anpreßdruck der jeweiligen Vorsprünge gegen die äußere Umfangsfläche stabil gehalten werden. Die Achse des Spannfutters und die Achse des Schneidwerkzeugs können mit hoher Genauigkeit in Übereinstim­ mung gebracht werden, so daß das Auftreten von Schwingungen und Geräu­ schen vermieden wird.

Da erfindungsgemäß alle Vorsprünge an den stromaufwärtigen Enden der Segmente, bezogen auf die Drehrichtung des Rotors, vorgesehen sind, ist bei der Drehung der Anpreßdruck der Vorsprünge an deren stromabwärtigen Ecken, bezogen auf die Drehrichtung, größer als der Anpreßdruck an den stromaufwärtigen Ecken. Daher wird während der Drehung ein Gleiten des Spannfutters und des Schneidwerkzeugs in Drehrichtung ständig verhindert, und es wird ausgeschlossen, daß sich das Schneidwerkzeug löst.

Wenn erfindungsgemäß eine Anzahl von Nuten in jedem Vorsprung vorgese­ hen ist, kann eine Fressen zwischen der inneren Umfangsfläche der Vor­ sprünge und dem äußeren Umfang des Schneidwerkzeugs stark einge­ schränkt werden. Dies führt dazu, daß eine Glättung der Oberflächen einge­ schränkt wird, so daß ständig verhindert wird, daß das Schneidwerkzeug in bezug auf das Spannfutter während der Drehung gleitet.

Da erfindungsgemäß die gesamte Druckfläche des Betätigungsgliedes konkav gekrümmt ist, vorzugsweise mit einem Radius von 25 bis 35 mm, und da auf diese Weise der Kontaktbereich mit dem Finger unabhängig von der Größe des Fingers vergrößert werden kann, läßt sich der Schneidwerkzeug-Wech­ sel durch den Zahnarzt leicht durchführen.

Erfindungsgemäß sind erste und zweite Ausnehmungen oder Nuten vorgese­ hen, die sich in dem Gehäuse befinden und miteinander in Verbindung ste­ hen, und ein erstes Fluid (z. B. Druckluft) und ein zweites Fluid (z. B. Wasser) werden den Ausnehmungen zum Kühlen des behandelten Gegenstandes zuge­ führt.

Wie oben erwähnt wurde, ermöglicht es die vorliegende Erfindung, daß das eingefügte Schneidwerkzeug durch die Vorsprünge, die sich in Axialrichtung an jedem Segment des Spannfutters erstrecken, gehalten wird. Dabei wird das Schneidwerkzeug zuverlässig und ohne die Gefahr eines Gleitens zwi­ schen dem Spannfutter und dem Schneidwerkzeug in Axial- oder in Radial­ richtung gehalten.

Da erfindungsgemäß die jeweiligen Vorsprünge an den stromaufwärtigen En­ den der Segmente, bezogen auf die Drehrichtung, ausgebildet sind, wird das Gleiten zwischen Spannfutter und Werkzeug während der Drehung weiter verhindert.

Sofern erfindungsgemäß eine Anzahl von Nuten in jedem der Vorsprünge in Abständen entlang der Achse des Spannfutters vorgesehen ist, werden die Kontaktbereiche zwischen den Vorsprüngen und dem Spannwerkzeug verrin­ gert. Andererseits wird der Anpreßdruck erhöht. Das Fressen zwischen dem äußeren Umfang des Schneidwerkzeugs und der inneren Umfangsfläche der Vorsprünge wird ausgeschlossen, und die Kontaktfläche der Vorsprünge, aus­ genommen die von den Nuten eingenommenen Flächen, üben starke, kon­ zentrierte Spannung auf das Schneidwerkzeug aus, so daß eine Drehung des Schneidwerkzeugs oder eine axiale Verschiebung verhindert wird.

Da erfindungsgemäß das Betätigungsglied im Gehäuse mit einer Druckfläche versehen ist, die konkav gekrümmt ist, läßt sich das Betätigungsglied leicht mit dem Finger betätigen, wenn das Schneidwerkzeug gelöst werden soll.

Die Erfindung ermöglicht es, die Wärme, die beim Schneiden oder Bohren entsteht, mit Hilfe erster und zweiter ringförmigen Ausnehmungen oder Nu­ ten zu reduzieren, die erste und zweite Fluide oder ein Gemisch von beiden aufnehmen und über eine Düse in Richtung des Schneidwerkzeugs abgeben.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügte Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Schnitt zur Veranschaulichung des inneren Auf­ baus der Luftturbine eines Handstücks gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Dar­ stellung eines Spannfutters;

Fig. 3 ist ein vergrößerter Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1;

Fig. 4A, 4B sind Schnittdarstellungen zur Veranschaulichung des Zusammenwirkens des Werkzeugs und des Spannfut­ ters;

Fig. 5 ist eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Dar­ stellung einer anderen Ausführungsform des Spannfut­ ters;

Fig. 6 ist ein Längsschnitt zur Veranschaulichung des Zusam­ menwirkens der Vorsprünge des Spannfutters und des Schneidwerkzeugs;

Fig. 7 ist ein Schnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 8 ist eine Ansicht eines Spannfutters gemäß Fig. 7;

Fig. 9 ist ein Schnitt durch eine Luftturbine einer Ausfüh­ rungsform eines Winkel-Handstücks gemäß der Erfin­ dung;

Fig. 10 ist ein Schnitt durch ein gerades Handstück gemäß ei­ ner anderen Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 11 ist ein Schnitt durch eine Luftturbine gemäß einer an­ deren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 12A, 12B veranschaulichen die Ausübung der Kraft auf die Druckfläche des Betätigungsgliedes;

Fig. 13 zeigt in einem Schnitt eine weitere Ausführungsform einer Luftturbine mit Kugellagern;

Fig. 14 ist eine Explosionsdarstellung der Ausführungsform mit Kugellagern;

Fig. 15 ist eine teilweise aufgeschnittene Darstellung des Betä­ tigungsgliedes und des angrenzenden Bereichs einer herkömmlichen Ausführungsform.

Fig. 1 ist ein Schnitt und zeigt den inneren Aufbau des Kopfes 1 eines Lufttur­ binen-Handstücks gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Der Kopf 1 einer Luftturbine eines zahnärztlichen Handstücks nimmt einen Rotor 4 auf, in den ein Schneidwerkzeug 3 zum Schneiden von Zähnen, Zahnmaterial etc., beispielsweise ein Bohrer, lösbar eingesetzt ist. Der Rotor 4 wird mit ho­ her Drehzahl um die Drehachse 8 in der durch den Pfeil A angegebenen Richtung durch Druckluft 5, 6 und 7 angetrieben, die über eine nicht gezeig­ te Leitung zugeführt wird, die in dem Griffbereich angeordnet ist, der mit dem Kopf 1 verbunden ist. Die Drehzahl kann auf etwa 400 000 bis 500 000 l/min für das sogenannte Hochgeschwindigkeitsschneiden oder auf eine Drehzahl in der Größenordnung von 10 000 bis 20 000 l/min sowie das Schneiden mit niedriger Geschwindigkeit eingestellt werden. Das Schneid­ werkzeug 3 kann aus einem verschleißfesten Material einschließlich bei­ spielsweise Kohlenstoffstahl, Karbid etc. bestehen.

Über den Rotor 4 sind koaxial ein oberes und ein unteres ringförmiges, me­ tallisches Lagerteil 9 und 10 geschoben. Dichtungsglieder 14 und 15, über die Paare von O-Ringen 11a, 11b; 13a, 13b geschoben sind, sind auf den jeweiligen Lagerteilen 14 und 15 angebracht. Die O-Ringe 11a, 11b; 13a, 13b berüh­ ren elastisch die gesamte inneren Umfangsfläche einer im wesentlichen zy­ lindrischen Auskleidung 16, die sich über den gesamten Umfang erstreckt und für luftdichte Abdichtung sorgt.

Mit der Auskleidung 16 ist eine Kappe 17 verschraubt. Die Abdeckung 16 und die Kappe 17 liegen in einem mit Boden versehenen, zylinderförmigen, me­ tallischen Gehäuse 18. Das Gehäuse 18 steht in Gewindeverbindung mit einem ringförmigen Deckel 19, der eine Verschiebung verhindert. In diesem Deckel 19 ist ein Betätigungsglied 20 frei in Richtung der Pfeile B1 und B2 verschiebbar angeordnet. Eine konische Druck-Schraubenfeder 21 liegt zwi­ schen dem Betätigungsglied 20 und der Kappe 17. Der Deckel 19 ist mit einem nach innen gerichteten Vorsprung 23 entlang dem gesamten Umfang versehen. Ein nach außen gerichteter Vorsprung 24 ist in Radialrichtung nach außen gerichtet am gesamten äußeren Umfang des Betätigungsgliedes 20 angeordnet. Der nach außen gerichtete Vorsprung 24 wirkt mit dem nach innen gerichteten Vorsprung 23 zusammen und berührt diesen. Das Betäti­ gungsglied 20 wird elastisch durch die Druck-Schraubenfeder 21 von der Kappe 17 fort in Richtung des Pfeiles B2 vorgespannt. Durch Vorspannen des Betätigungsgliedes 20 in Richtung des Pfeiles B1 entgegen der Federkraft der Druck-Schraubenfeder 21 kann das Schneidwerkzeug 3 von dem Kopf 1 gelöst und herausgezogen werden. Während das Schneidwerkzeug 3 beim Loslassen des Betätigungsgliedes 20 aus der in Richtung des Pfeiles B1 nie­ dergedrückten Stellung gehalten wird, da das Betätigungsglied 20 in Rich­ tung des Pfeiles B2 durch die Federkraft der Druck-Schraubenfeder 21 ver­ schoben wird.

Der Rotor 4 umfaßt obere und untere Hülsen 25, 26 aus Metall, die in einem Abstand von etwa 10 µm vom inneren Umfang der jeweiligen Lagerteile 9 und 10 angeordnet sind; einen Rotor 28, auf dem die Hülsen 25, 26 angebracht sind und der weiterhin mit einer zusammenhängenden Anordnung aus einer Anzahl von Blättern 27 um die Mitte herum in Richtung der Achse 8 verse­ hen ist, eine Arbeitswelle 31, die in eine Mittelöffnung 30 eingefügt ist und durch den zylindrischen inneren Umfang 29 des Rotors 28 umgeben ist und die frei entlang der Achse 8 verschiebbar ist; einen Anschlag 34, der in eine ringförmige Ausnehmung 33 eingefügt, die an einem axialen Ende des Rotors 28 ausgebildet ist, ein ringförmiges Klemmglied 35, das in die Mittelöffnung 30 koaxial zu der Arbeitswelle 31 eingefügt ist, ein Spannfutter 36, an dem das Klemmglied 35 angebracht ist, und eine Druck-Schraubenfeder 37, die auf dem Spannfutter 36 angebracht ist und das Klemmglied 35 elastisch in Richtung des Pfeiles B2 vorspannt.

An einem axialen Ende der Arbeitswelle 31 ist eine ringförmige Kontaktflä­ che 38 ausgebildet, die sich an einer imaginären Ebene erstreckt, die senk­ recht zu der Achse 8 gerichtet ist. Der Anschlag 34 verhindert in Berührung mit der Kontaktfläche 38 die Verschiebung in Richtung des Pfeiles B2. Die Arbeitswelle 31 ist weiterhin mit einem zylindrischen Abschnitt 39 mit ge­ ringem Durchmesser versehen, der einstückig mit der Welle ausgebildet ist und von dem Anschlag 34 vorspringt, während der Anschlag 34 in Berührung mit der Kontaktfläche 38 steht. Ein Stirnfläche 40 wird bei Berührung mit dem zylindrischen Druckvorsprung 41 des Betätigungsgliedes 20 unter Druck gesetzt, so daß die Arbeitswelle 31 in Richtung des Pfeiles B1 verscho­ ben werden kann und das Klemmglied 35 entgegen der Federwirkung der Druck-Schraubenfeder 37 verschoben wird und schließlich die Möglichkeit bietet, das Schneidwerkzeug 3 herauszuziehen.

Der Rotor 28 wird durch Druckluft 6 gedreht, und diese Drehung dreht ihrerseits den gesamten Rotor 4. Andererseits wird Druckluft 5 und 7 in ring­ förmige Räume 43 und 44 eingeleitet, die zwischen den O-Ringen 11a, 11b und 13a, 13b ausgeübt sind. Die Druckluft strömt durch eine Anzahl von in Ab­ stand liegenden transparenten Öffnungen 45 und 46, die im Umfang der Dichtungselemente 14 und 15 angeordnet sind, in ringförmige Räume 47 und 48, die den jeweiligen Dichtungselementen 14, 15 gegenüberliegen und im inneren Umfang der Lagerteile 9 und 10 ausgespart sind. Sodann gelangt die Druckluft über eine Anzahl von im Abstand liegenden Zufuhröffnungen 49a, 49b und 50, 50b auf dem Umfang der Lagerteile 9 und 10 in den engen Raum zwischen den inneren Umfangflächen der Lagerteile 9 und 10 und den äußeren Umfangsflächen der Hülsen 25 und 26. Von dort wird die Luft nach außen abgegeben. Auf diese Weise wird der Rotor 4 mit hoher Drehzahl von etwa 400 bis 500 l/min gedreht, ohne daß er mit den Lagerteilen 9 und 10 in Berührung steht.

Die Druck-Schraubenfeder 37 weist eine Federkraft in der Größenordnung von 2 bis 4 kg pro Stück auf. Das Schneidwerkzeug 3 hat einen Außendurch­ messer von 1590 bis 1600 mm gemäß dem ISO-Standard, während die To­ leranz zwischen dem Innendurchmesser der Mittelöffnung 30 und dem Au­ ßendurchmesser des Schneidwerkzeugs 3 in der Größenordnung von maxi­ mal 12 bis 13 µm liegt. Die Spitze wird am Austreten durch einen umgeboge­ nen Abschnitt 51 gehindert.

Fig. 2 ist eine teilweise aufgeschnittene, perspektivische Darstellung des Spannfutters 36. Das Spannfutter 36 umfaßt einen zylindrischen Abschnitt 52 großen Durchmessers, der aus einem härteren Material besteht als das Schneidwerkzeug 3, beispielsweise aus Hochgeschwindigkeits-Werkzeug­ stahl; einen Abschnitt 54 kleineren Durchmessers, der kontinuierlich aus dem Abschnitt 53 größeren Durchmessers über eine Stufenfläche 54 hervor­ geht, und eine Anzahl von (drei im gezeigten Beispiel) bogenförmigen Seg­ mente 56a, 56b, 56c, die in gleichem Abstand auf dem Umfang verteilt und durch Trenn-Nuten 55a, 55b, 55c unterteilt sind, die in dem dünneren Ab­ schnitt in Winkelabständen von 120° verteilt angeordnet sind.

Die Segmente 56a, 56b, 56c umfassen eine erste Führungsfläche 57 in der Form eines Kegelstumpfes, eine zweite Führungsfläche 58 in der Form eines geraden Zylinders, und eine dritte Führungsfläche 59, die zum freien Ende hin konisch zuammenläuft. Diese Flächen sind auf der äußeren Umfangsflä­ che der freien Enden der Segmente vorgesehen.

Fig. 3 ist ein vergrößerter Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1. Wie be­ reits in Fig. 2 gezeigt ist, ist auf dem inneren Umfang der freien Enden der jeweiligen Segmente 56a, 56b, 56c jeweils eine erste Ausnehmung und eine zweite Ausnehmung 61, 62 vorgesehen. Die Ausnehmungen springen gegen­ über dem äußeren Umfang 60 des eingefügten Schneidwerkzeugs 3 radial nach außen zurück, und Vorsprünge 66 springen von den inneren Umfangs­ flächen 64 und 65 der ersten und zweiten Ausnehmungen 61, 63 nach innen in Radialrichtung vor und erstrecken sich in Richtung der Achse 8.

Jeder Vorsprung 66 ist am stromaufwärtigen Ende in bezug auf die Drehrich­ tung A des Rotors 8 an den Segmenten vorgesehen. Eine bogenförmige In­ nenfläche 67 Jedes Vorsprungs 66 steht in Oberflächenberührung mit dem äußeren Umfang 60 des Schneidwerkzeugs 3, während die inneren Umfangs­ flächen 64 und 65 der ersten und zweiten Ausnehmungen 61 und 63 im Ab­ stand zu dem Umfang 60 liegen. Der Abschnitt 53 größeren Durchmessers und der Abschnitt 54 kleineren Durchmessers bilden einen zylindrischen Ab­ schnitt 68.

Als Zusammenfassung der zuvor dargestellten Konstruktion kann die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeughalters wie folgt beschrie­ ben werden. Der Werkzeughalter umfaßt ein Spannfutter 36, in das ein zahn­ ärztliches Schneidwerkzeug 3 lösbar einzusetzen ist. Das Spannfutter umfaßt einen zylindrischen Abschnitt 68 und eine Anzahl von bogenförmigen Seg­ menten 56a, 56b, 56c, die kontinuierlich von dem zylindrischen Abschnitt 68 ausgehen und in Umfangsrichtung unterteilt sind. Ein Rotor, in den das Spannfutter 36 eingefügt ist, wird um die Drehachse 8 zusammen mit dem Spannfutter 36 gedreht. Ein Klemmglied 35 befindet sich zwischen dem Spannfutter 36 und dem Rotor 4 und drückt die Segmente 56a, 56b und 56c in Radialrichtung nach innen durch Verschiebung in Richtung eines Endes der Achse 8, während der radial nach innen gerichtete Druck durch die Ver­ schiebung in Richtung des anderen Endes der Achse 8 aufgehoben wird. Die Segmente 56a, 56b und 56c weisen erste und zweite Ausnehmungen 61 und 63 auf, die gegenüber dem äußeren Umfang 60 des eingefügten Schneid­ werkzeugs 3 nach außen in Radialrichtung zurückspringen und Vorsprünge 66 aufweisen, die in Radialrichtung nach innen von den inneren Umfangsflä­ chen 64 und 65 der Ausnehmungen 61 und 63 vorspringen und sich in Rich­ tung der Achse 8 erstrecken. Die Vorsprünge 66 befinden sich an den Seg­ menten 56a, 56b und 56c an deren stromaufwärtigen Enden, bezogen auf die Drehrichtung A des Rotors 4.

Bei der in Fig. 4A gezeigten Konstruktion werden, wenn der Rotor 4 nicht gedreht wird, die Segmente 56a, 56b, 56c in Umfangsrichtung gleichmäßig durch den Druck P des Klemmgliedes 35 radial nach innen gedrückt, wäh­ rend der auf das Schneidwerkzeug 3 durch die jeweiligen Vorsprünge 66 aus­ geübte Druck eine im wesentlichen gleichförmige Kompressionsspannung σ1 auf der gesamten Oberfläche vom stromaufwärtigen Ende 69 bis zum strom­ abwärtigen Ende 70 des Vorsprungs 66 in Drehrichtung A erzeugt.

Wenn gemäß Fig. 4B der Rotor 4 mit hoher Drehzahl von 400 000 bis 500 000 l/min in Richtung des Pfeiles A in Drehung versetzt wird, wird die Kompressionsspannung σ2 auf dem Schneidwerkzeug im stromabwärtigen Eckbereich 70, bezogen auf die Drehrichtung A, bei jedem Vorsprung 66 we­ sentlich größer als die Kompressionsspannung σ3 am stromaufwärtigen Eck­ bereich 69. Der stromabwärtige Eckbereich 70 jedes Vorsprungs 66 verkeilt sich daher gewissermaßen in dem Schneidwerkzeug 3, so daß das Schneid­ werkzeug 3 mit hoher Reibungskraft den Drehmoment in Richtung der durch den Pfeil A angegebenen Drehung übertragen kann.

Da im übrigen jeder Vorsprung 66 in Längsrichtung entlang der Achse 8 aus­ gebildet ist, ergibt sich eine große Kontaktlänge oder Kontaktfläche in Rich­ tung senkrecht zu der Drehrichtung A, so daß keine Möglichkeit besteht, daß es zu einer Gleitbewegung in Richtung A kommt. Andererseits wird im Hin­ blick auf eine Gleitbewegung in Richtung der Achse 8 der Eckenbereich 73 an der Stirnfläche 71 (siehe Fig. 2) jedes Vorsprungs 66 am Übergang zur in­ neren Umfangsfläche 67 gegen den äußeren Umfang 60 des Schneidwerk­ zeugs 3 gedrückt. Dadurch wird dazu beigetragen, eine Gleitbewegung in Richtung der Achse 8 zu verhindern.

Da im übrigen die Vorsprünge 66 einstückig mit den jeweiligen Segmenten 56a, 56b, 56c ausgebildet sind und somit nicht gesondert bestehen, wie es oben in bezug auf den Stand der Technik erörtert wurde, können Maßunge­ nauigkeiten auf ein sehr geringes Maß gebracht werden. Es ist daher mög­ lich, die Mittelachse des eingefügten Schneidwerkzeugs 3 in die Drehachse zu bringen. Es besteht im übrigen kein Risiko von Schwingungen, selbst bei einer Drehung mit hoher Drehzahl, so daß eine stabile Drehung erzielt wird. Da im übrigen die Segmente 56a bis 56c länger sind als der zylindrische Ab­ schnitt 68, werden sie auch dann, wenn sie durch das Klemmglied 35 nach innen gedrückt werden, keinen größeren Winkel zur Achse 8 bilden. Es ist daher möglich, eine Materialermüdung und schließlich einen Bruch der Seg­ mente 56a bis 56c zu vermeiden, und die Vorsprünge 66 liegen weitgehend gleichmäßig über ihre Länge gegen das Schneidwerkzeug an.

Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in Fig. 5 gezeigt ist, kann jeder Vorsprung 66 mit einer Anzahl von in Abstand liegen­ den Nuten 75, beispielsweise drei Nuten bei der gezeigten Ausführungsform versehen sein, die entlang der Achse 8 des Spannfutters 36 verteilt sind. Mit diesen Nuten 75 werden, wie vergrößert in Fig. 6 gezeigt ist, Kontaktberei­ che zwischen den jeweiligen Vorsprüngen 66 und dem äußeren Umfang 60 des Schneidwerkzeugs gebildet, die geringe Flächen besitzen und mit a1 ,a2 und a3 bezeichnet sind, während der Kontaktdruck der Kontaktflächen zu­ nimmt, so daß ein Gleiten des Schneidwerkzeugs 3 und des Spannfutters 36 in Richtung der Achse 8 und in Drehrichtung A verhindert wird. Es besteht daher nicht die Gefahr, daß sich die jeweiligen Kontaktflächen a1, a2, a3 fest­ fressen.

In allen Zeichnungen sind dieselben Teile mit denselben Bezugsziffern be­ zeichnet.

Fig. 7 ist ein Schnitt durch den inneren Aufbau eines Kopfes 1a eines Lufttur­ binen-Handstücks gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 8 zeigt ein Spannfutter 36a für einen Kopf 1a gemäß Fig. 7.

Bei dieser Ausführungsform nimmt die Mittelöffnung 30 des Rotors 28 das Spannfutter 36a so auf, daß das Spannfutter entlang der Achse 8 in Richtung der Pfeile B1 und B2 verschoben werden kann. Das Spannfutter 36a wird ela­ stisch in Richtung des Pfeiles B2 durch eine Druck-Schraubenfeder 37a vor­ gespannt, die durch ein Klemmglied 35a abgestützt wird, und berührt einen Anschlag 34. In dieser Stellung wird eine Verschiebung in Richtung des Betä­ tigungsgliedes 20 verhindert.

Das Spannfutter 36a umfaßt einen zylindrischen Abschnitt 76, einen Druck­ abschnitt 77, der von einem axialen Ende des zylindrischen Abschnitts 76 ausgeht und einen kleineren Durchmesser als der zylindrische Abschnitt 76 aufweist, und Segmente 79a und 79b, die vom anderen Ende des zylindri­ schen Abschnitts 76 ausgehen und einen kleineren Durchmesser als der zy­ lindrische Abschnitt 76 haben. Die Segmente werden durch eine Anzahl von schraubenförmigen Trenn-Nuten 78a und 78b, von denen in der Zeichnung zwei gezeigt sind, getrennt. Auf dem inneren Umfang der freien Enden der Segmente 79a und 79b befinden sich an den stromabwärtigen Enden in Richtung der Drehung A Vorsprünge 81. Stromabwärts der Vorsprünge 81 in Richtung der Drehung A ist eine erste Ausnehmung 83 ausgebildet, während stromaufwärts eine zweite Ausnehmung 84 vorgesehen ist.

Andererseits befindet sich auf der äußeren Umfangsfläche der freien Enden der Segmente 79a und 79b eine zylindrische, erste Führungsfläche 85, eine kegelstumpfförmige zweite Führungsfläche 86, die in Richtung von der er­ sten Führungsfläche 85 in Richtung des freien Endes konisch zusammen­ läuft, eine Stufenfläche 87 senkrecht zu der Umfangsfläche der ersten Füh­ rungsfläche 85 am innen liegenden Ende, eine zylindrische, dritte Führungs­ fläche 88 mit kleinerem Durchmesser als die erste Führungsfläche 85, eine Stufenfläche 89, die sich nach außen in Radialrichtung von dem diesseitigen Ende der dritten Führungsfläche 88 senkrecht zu dieser erstreckt und der Stufenfläche 87 gegenüberliegt, und eine konische vierte Führungsfläche 90, die vom äußeren Umfang der Stufenfläche 89 ausgeht und vom freien Ende des Spannfutters weg konisch zusammenläuft.

Das Klemmglied 35a weist einen zylindrischen äußeren Umfang 91 auf, und vom inneren Ende zum anderen Ende verläuft auf der inneren Umfangsfläche ein kegelstumpfförmiger erster Abschnitt 93, ein gerader zweiter Abschnitt 94, ein kegelstumpfförmiger dritter Abschnitt 95, eine Aufnahmefläche 96, die sich rechtwinklig zur Achse erstreckt, ein zylindrischer vierter Abschnitt 97, eine Kontaktfläche 98, die sich rechtwinklig zur Achse erstreckt, und ein gerader, zylindrischer fünfter innerer Abschnitt 99 in der genannten Reihen­ folge verlaufen.

Wenn ein Schneidwerkzeug 3 in das Spannfutter 36a eingefügt wird, berührt eine Dichtung 100 elastisch die äußere Umfangsfläche 60 des Schneidwerk­ zeugs 3, so daß eine luftdichte Abdichtung hergestellt wird, und die vierte Führungsfläche 90 des Spannfutters 36a wird nach innen in Radialrichtung durch den dritten inneren Abschnitt 95 des Klemmgliedes 35a gedrückt. Da­ her wird der äußere Umfang 60 des Schneidwerkzeugs 3 durch den Vor­ sprung 81 mit großer Festigkeit gehalten. Wenn das Schneidwerkzeug 3 her­ ausgezogen werden soll, wird das Betätigungsglied 20 in Richtung des Pfeiles B1 gedrückt. Das Spannfutter 36a wird in dieselbe Richtung (nach unten in Fig. 7) entgegen der Wirkung der Schraubenfeder 37a verschoben. Die Seg­ mente 79a und 79b weiten sich radial nach außen auf, da die vierte Führungs­ fläche 90 entlang dem dritten Abschnitt 95 verschoben wird, und die Vor­ sprünge 81 kommen vom äußeren Umfang 60 des Schneidwerkzeugs 3 frei. Das Schneidwerkzeug 3 wird gelöst, so daß es aus dem Kopf 1a herausgezo­ gen werden kann.

Auch in dem Spannfutter 36a können in den Vorsprüngen 81 die Nuten 75 gemäß Fig. 5 und 6 vorgesehen sein.

Fig. 9 ist ein Schnitt, der den inneren Aufbau eines Winkel-Handstücks 1b ge­ mäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt. In dem Kopf 1b des Handstückes ist ein Rotor 104 angeordnet, der durch ein oberes und unteren Kugellager 101 und 103 gelagert ist. In den Rotor 104 ist ein Spannfutter 36b eingefügt, das durch einen umgebogenen Abschnitt 105 gegenüber einer Trennung festgehalten wird. Auf die bei der obigen Ausführungsform be­ schriebene Weise ist dieses Spannfutter 36b mit Segmenten 107a und 107b versehen, die durch eine Anzahl von Trenn-Nuten 106 unterteilt sind. Erste und zweite Ausnehmungen 108 und 109 und Vorsprünge 110 sind an den freien Enden der Segmente 107a und 107b in der bereits beschriebenen Weise ausgebildet.

Das Spannfutter 36b ist zusammen mit einer Druck-Schraubenfeder 37b und einem Klemmglied 35b montiert. Ein Ende der Schraubenfeder 37b stützt sich an einer Abstützfläche 111 des Spannfutters 36b ab. Das andere Ende der Schraubenfeder 37 ist gegen das Klemmglied 35b elastisch vorgespannt. Das Klemmglied 35b ist mit einem kegelstumpfförmigen inneren Abschnitt 113 versehen, der gegen einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 114 auf den freien Enden der Segmente 107a und 107b des Spannfutters 36b gedrückt wird, so daß die Segmente 107a und 107b radial nach innen gebogen wer­ den. Dadurch erfassen sie den äußeren Umfang des Schneidwerkzeugs 3 mit Hilfe der Vorsprünge 110 mit großer Festigkeit.

Beim Lösen des Schneidwerkzeugs 3 wird das Betätigungsglied 115 in Rich­ tung des Pfeiles B1 niedergedrückt. Der Druckvorsprung 116 an der Unter­ seite des Betätigungsgliedes drückt die Arbeitswelle 117 nach unten, und auf diese Weise wird das Klemmglied 35 entgegen der Federkraft der Schrau­ benfeder 37b nach unten gedrückt, so daß sich die Segmente 107a und 107 in Radialrichtung lösen können. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 10 dargestellt, die ein gerades Handstück 118 zeigt. Dieses Hand­ stück 118 ist mit einem eingebauten Mikro-Motor 119 ausgerüstet, dessen Ausgangswelle 120 mit einer drehbaren Welle 123 über eine Universalkupp­ lung 121 verbunden ist. Diese drehbare Welle 123 ist mit einem Spannfutter 125 und einer Druckwelle 126 über eine Universalkupplung 124 verbunden. Am Ende der Druckwelle 126 befinden sich ein Klemmglied 127 und eine Hülse 128 in koaxialer Anordnung. Das Spannfutter 125, die Druckwelle 126, das Klemmglied 127 und die Hülse 128 bilden einen Rotor.

Auf der inneren Umfangsfläche des Klemmgliedes 127 befindet sich ein kegelstumpfförmiger Abschnitt 129, der sich in Richtung des Endes, also nach links in Fig. 10 erweitert. Auf dem vorderen Ende des Spannfutters 125, das von dem Klemmglied 127 umgeben wird, befindet sich eine kegelstumpfför­ mige Führungsfläche 130, die dem Abschnitt 129 gegenüberliegt. Das Spann­ futter 125 und das Klemmglied 127 sind miteinander mit Hilfe eines Stiftes 133, dessen beide Enden in ein Langloch in dem Klemmglied 127 eingreifen, verbunden, so daß das Spannfutter 125 in Axialrichtung in bezug auf das Klemmglied 127 beweglich ist.

Das Ende des Spannfutters 125 ist mit einer Anzahl von axial verlaufenden Trenn-Nuten 134 versehen, die eine Anzahl von Segmenten 135 bilden.

Durch Eindrücken des Schneidwerkzeugs 3 in das Spannfutter 125 wird das Spannfutter 125 nach rechts in Fig. 10 in bezug auf die Druckwelle 126 und das Klemmglied 127 verschoben. Bei dieser Verschiebung klemmen die Vor­ sprünge 137 der Segmente 135 den äußeren Umfang 60 des Schneidwerk­ zeugs 3 ein. Beim Herausziehen des Schneidwerkzeugs 3 wird das Spannfut­ ter 125 zusammen mit dem eingeklemmten Schneidwerkzeug 3 nach links in Fig. 10 entgegen der Kraft der Schraubenfeder 136 verschoben, so daß die Segmente 135 nach außen gedrückt werden und die Vorsprünge 137 den äu­ ßeren Umfang der Schneidwerkzeugs 3 freigeben. Das Schneidwerkzeug 3 kann herausgezogen werden.

Auch bei diesem geraden Handstück 118 können Vorsprünge 137 gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, die das Gleiten in Axialrichtung und Drehrichtung verhindern und das Schneidwerkzeug 3 sicher in dem Spann­ futter 125 festhalten. Das Schneidwerkzeug kann daher mit hoher Drehzahl ohne Schwingungen angetrieben werden.

Bei den vorangegangenen Ausführungsformen waren die Arbeitswelle 31 und das Klemmglied 35 getrennt ausgebildet. Ebenso ist es bei der Druckwelle 126 und dem Klemmglied 127. Diese Teile können bei einer anderen Ausfüh­ rungsform der Erfindung jedoch auch einstückig ausgebildet sein.

Fig. 11 zeigt einen Schnitt durch den inneren Aufbau des Kopfes einer zahn­ ärztlichen Luftturbine gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Der Kopf IC dieser Ausführungsform weist im wesentlichen denselben Auf­ bau wie in Fig. 1 auf. Entsprechende Teile tragen dieselben Bezugsziffern. Bei dieser Ausführungsform ist die Druckfläche 201 des Betätigungsgliedes 200 konkav gekrümmt. Diese konkave Krümmung wird mit dem Finger beim Be­ tätigen des Betätigungsgliedes 200 in Richtung des Pfeiles B1 berührt, wenn das Schneidwerkzeug entfernt werden soll.

Fig. 12 ist eine Darstellung zur Veranschaulichung des Druckes, der auf den Finger ausgeübt, wenn die Druckfläche des Betätigungsgliedes eben oder konkav gekrümmt ist. Der Bereich der Druckfläche, der mit dem Finger be­ rührt wird, wird mit L1 im Falle einer konkaven Fläche gemäß Fig. 12A und mit L2 im Falle einer ebenen Fläche gemäß Fig. 12B bezeichnet. Da die Flä­ che L1 größer als die Fläche L2 ist, gilt für die zum Niederdrücken erforder­ liche Kraft P die Gleichung

P = L1×P1 = L2 x P2.

Es ist erkennbar, daß die Kraft pro Flächeneinheit, d. h., der Druck P1, der auf die konkave Fläche ausgeübt wird, kleiner ist als der Druck P2 auf der ge­ raden Fläche. Mit anderen Worten, wenn das Betätigungsglied 200 mit einer konkaven Druckfläche 201 verwendet wird, kann der Druck in gleichmäßi­ ger Verteilung über den gesamten Finger und damit leichter aufgebracht wer­ den als im Falle einer ebenen Fläche, auf die härter gedrückt werden muß. Der verwendete Finger ist oft der Daumen. In diesem Falle beträgt der Krüm­ mungsradius vorzugsweise 25 bis 35 mm.

Selbst wenn gemäß der Japanischen veröffentlichten Gebrauchsmusteranmel­ dung JP-U 56-151035 das gesamte Betätigungsglied 221 (Fig. 15) konkav ist und einen Boden 223 oder eine im wesentlichen ebene Ausnehmung 222 auf­ weist, ist die Druckfläche eben, so daß ein Teil des Fingers härter drücken muß, wie oben erläutert wurde. Wenn der Finger breiter ist als die Ausneh­ mung 222 in Fig. 15, gelangt ein Teil des Fingers in Berührung mit der Ecke.

Fig. 13 ist ein Schnitt durch den inneren Aufbau einer weiteren Ausführungs­ form der Erfindung, und Fig. 14 zeigt eine perspektivische Explosionsdar­ stellung zu Fig. 13. Der Kopf 1d dieser Ausführungsform weist im wesentli­ chen denselben inneren Aufbau auf wie der Kopf 1b in Fig. 9. Einzelheiten der Konstruktion werden daher nicht gezeigt. Auch bei dieser Ausführungs­ form ist die Druckfläche 211 des Betätigungsgliedes 210 konkav gewölbt. In Abweichung von Fig. 7 erweitert sich die konische Druck-Schraubenfeder 21d nach unten. Die Seite 212 des Betätigungsgliedes 210 wird gegen den Deckel 19 gedrückt, und das Betätigungsglied ist leicht abgeschrägt, damit Späne ferngehalten werden. Im übrigen sind mehrere Nuten 224 an der Sei­ te 212 vorgesehen, während mehrere Vorsprünge 225, die in die Nuten ein­ greifen, an dem nach innen gerichteten Vorsprung 23 des Deckels 19 vorge­ sehen sind. Unterhalb der Schraubenfeder 21d befindet sich eine Ausklei­ dung 16d, die mit einer Auskleidungskappe 17d verschraubt ist, die in einem metallischen Gehäuse 18d liegt. Eine erste ringförmige Nut 213 und eine zweite ringförmige Nut 214 sind zwischen dem äußeren Umfang der inneren Auskleidung 16d und dem inneren Umfang des Gehäuses 18d vorgesehen. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die erste ringförmige Nut 213 begrenzt durch die Auskleidung 16d und das Gehäuse 18d, während die zweite ringförmige Nut 214 gebildet ist am inneren Umfang des Gehäuses 18d. Die beiden ringförmigen Nuten stehen miteinander über eine Anzahl von Nuten 215 in Verbindung, die auf dem äußeren Umfang der Auskleidung 16d ausgebildet sind. Die erste ringförmige Nut 213 und die zweite ringför­ mige Nut 214 sind mit einer Leitung 216 zum Zuführen eines ersten Fluids, z. B. Druckluft und einer Leitung 217 zum Zuführen eines zweiten Fluids, z. B. Wasser verbunden. Durch Betätigung eines nicht gezeigten Ventils können Druckluft, Wasser oder ein Gemisch von beiden durch eine Fluiddüse 218 zum Kühlen der bearbeiteten Position, beispielsweise der Zähne abgegeben werden. Ein Vorsprung 219 an der Auskleidung 16 greift in eine Nut 220 in der Innenfläche des Gehäuses 18d ein und legt die Auskleidung 16d wäh­ rend der Drehung des Rotors 4 innerhalb der Auskleidung in bezug auf das Gehäuse fest.

Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen sind die Spannfutter 36, 36a, 36b und 125 der Kopfstücke bzw. Gehäuse 1, 1a, 1b, 1c und 1d gemäß der vorliegenden Erfindung aufgrund ihrer Vorsprünge 66, 81, 110 und 137 dazu vorgesehen, die Kontaktfläche zwischen dem äußeren Umfang des Schneid­ werkzeugs 3 und den Inneren Umfangsflächen der Spannfutter 36, 36a, 36b und 125 oder den inneren Umfangsflächen 67 der jeweiligen Vorsprünge 66, 81, 110 und 137 zu verringern.

Durch Verschiebung der Klemmglieder 35, 35a, 35b und 127 in Richtung der Achse 8 in bezug auf die Spannfutter 36, 36a, 36b und 125 werden die Seg­ mente 56a, 56b, 56c; 79a, 79b; 107, 107b; 175 der Spannfutter 36, 36a, 36b und 125 in Radialrichtung nach innen gedrückt, so daß die Vorsprünge 66, 81, 110 und 137 in Radialrichtung nach innen bewegt werden und das Schneidwerkzeug 3 halten.

Die Spannfutter 36, 36a, 36b und 125 bewegen über ihre Verschiebung in Richtung des Pfeiles A durch Betätigung der Betätigungsglieder 20, 115, 200 und 210 indirekt die Klemmglieder 35, 35a, 35b und 127 in Richtung der Achse 8 in bezug auf die Spannfutter 36, 36a, 36b und 125. Durch diese Ver­ schiebung werden die Segmente 56a, 56b, 56c; 79a, 79b; 107a, 107b; 175 in Radialrichtung durch die Klemmglieder 35, 35a, 35b und 127 freigegeben, so daß das Schneidwerkzeug 3 herausgenommen werden kann. Das Schneid­ werkzeug 3 kann auf diese Weise von dem Spannfutter 36, 36a, 36b und 125 freigegeben werden.

Zum Herausziehen des Schneidwerkzeugs 3 aus dem Spannfutter 36, 36a, 36b und 125 werden die Klemmglieder 35, 35a, 35b und 127 in Richtung der Ach­ se 8 in bezug auf die Spannfutter 36, 36a, 36b und 125 verschoben, so daß die Segmente 56a, 56b, 56c; 79a, 79b; 107a, 107b; 175 aus der Druckkraft entlas­ sen werden. Die Kraft, die auf die Betätigungsglieder 20, 115, 200, 210 ausge­ übt werden muß, hängt von der Gleitreibung zwischen dem Spannfutter 36, 36a, 36b; 125 und den Klemmgliedern 35, 35a, 35b und 127 ab.

Die Bereiche der Vorsprünge 66, 81, 110 und 137 und die übrigen Bereiche außerhalb der Vorsprünge 66, 81, 110, 137 reagieren unterschiedlich auf die Klemmglieder 35, 35a, 35b und 127. Die Bereiche außerhalb der Vorsprünge 66, 81, 110, 137 lassen sich mit relativ geringer Kraft in Radialrichtung durch die Klemmglieder 35, 35a, 35b und 127 verschieben, während die Bereiche, in denen sich die Vorsprünge 66, 81, 110, 137 befinden, die Reaktionskraft des Schneidwerkzeugs 3 aufnehmen.

Auf diese Weise wird der Kontaktbereich zwischen den Vorsprüngen 66, 81, 110, 137 und dem Schneidwerkzeug 3 stark verringert. Je kleiner die Um­ fangslänge der Vorsprünge 66, 81, 110 und 137 ist, desto kleiner ist die radial nach innen gerichtete Kraft, die auf die Klemmglieder 35, 35a, 35b und 127 ausgeübt wird. Schließlich wird die Gleitreibungskraft zwischen den Klemm­ gliedern 35, 35a, 35b und 127 und dem Spannfutter 36, 36a, 36b und 126 mi­ nimiert.

Es ist daher bei dem geschilderten Aufbau möglich, die Betätigungsglieder 20, 115, 200, 210 mit geringer Kraft zur Verschiebung der Klemmglieder 35, 35a, 35b und 127 in Richtung der Achse 8 in bezug auf die Spannfutter 36, 36a, 36b; 125 zu betätigen, wenn die Segmente 56a, 56b, 56c; 79a, 79b; 107a, 107b; 175 zum Herausziehen des Schneidwerkzeugs gelöst werden sollen.

Das Schneidwerkzeug 3, das durch das Spannfutter 36, 36a, 36b und 125 ge­ halten wird, weist normalerweise eine Vickers-Härte H_v in der Größenord­ nung von 200 bis 400 auf, gelegentlich jedoch auch eine Vickers-Härte von 700 bis 800. Bei Verwendung eines härteren Schneidwerkzeugs 3, wenn also das Spannfutter 36, 36a, 36b, 125 eine geringere Härte als das Schneidwerk­ zeug 3 aufweist, können die Vorsprünge 66, 81, 110, 137 verschleißen, so daß das Risiko einer eingeschränkten Funktionsfähigkeit des Spannfutters 36, 36a, 36b und 125 beim Halten des Schneidwerkzeugs 3 und einer exzentri­ schen Fixierung des Schneidwerkzeugs in bezug auf die Achse 8 besteht. Da­ her müssen die jeweiligen Vorsprünge 66, 81, 110, 137 der Spannfutter 36, 36a, 36b, 125 eine Vickers-Härte von mehr als 800 aufweisen. Zur Erzielung dieser Härte können die gesamten Spannfutter 36, 36a, 36b, 125 aus einem harten Material, beispielsweise Wolfram-Carbid bestehen.

Wenn alle Spannfutter 36, 36a, 36b und 125 aus einem Material großer Härte, wie etwa einem Carbid, bestehen, können Risse und Kerben aufgrund der ge­ ringen Zähigkeit oder der hohen Brüchigkeit entstehen. Im übrigen sind Ma­ terialien großer Härte teuer und folglich kostspielig, und sie lassen sich schlecht bearbeiten, so daß Schwierigkeiten eintreten können und viel Zeit und Mühe zur Herstellung verwendet werden muß, so daß die Herstellungs­ kosten insgesamt steigen. Zur Überwindung dieses Problems können erfin­ dungsgemäß die Vorsprünge 66, 81, 110, 137 der Spannfutter 36, 36a, 36b und 125 eine innere Oberfläche hoher Härte, jedoch geringer Tiefe von etwa 10 bis 30 µm aufweisen. Durch diese Oberfläche mit erhöhter Härte wird der vorzeitige Verschleiß verhindert, und durch die innere Zähigkeit des Mate­ rials wird die Bildung von Rissen und Kerben beseitigt.

Verfahren zur Verbesserung der Härte der Oberflächenschicht bestehen bei­ spielsweise in einer Nitrierhärtung, bei der der Stahl, aus dem die Spannfut­ ter 36, 36a, 36b und 125 hergestellt werden sollen, in einer Ammoniakgas-Atmosphäre bei 475 bis 580° für 20 bis 100 Stunden zum Abbau des Ammoniakgases zu Stickstoff behandelt wird und der Stickstoff in den Stahl eindringt und Komponenten des Stahles nitriert, beispielsweise Aluminium, Chrom, Vanadium und Molybden. Die sich daraus ergebende Dehnungshärtung härtet die Oberflächenschicht des Stahles.

Andere Verfahren umfassen eine Gas-Weichnitrierbehandlung bei etwas höhe­ ren Temperaturen als bei der Nitrierbehandlung, und eine Plasma-Nitrierbe­ handlung, bei der Plasmaenergie die Nitrierung fördert. Nitrierbehandlungen, wie etwa Gasnitrieren, Gas-Weichnitrierung und Plasmanitrierung etc. kön­ nen nach der Behandlung durch Abschrecken, Ziehen etc. und nach der Mes­ sung auf die vorgeschriebenen Dimensionen durchgeführt werden.

Ein weiteres Verfahren ist die Karburierung, bei der Kohlenstoff in die Ober­ fläche des Stahls eindringt und die Oberfläche anschließend durch Ab­ schrecken gehärtet wird.

Zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Verfahren können Beschichtungsver­ fahren mit TiN (Titan-Nitrid) oder TiCr (Titan-Chrom-Legierung), das Tufftri­ ding-Verfahren, WC-Flammensprühverfahren, eine Vakuum-Diffusions-Behandlung etc. verwendet werden. Diese Verfahren sollen nur als Beispiele auf­ geführt werden. Es können andere Verfahren eingesetzt werden.

Die Erfindung kann in verschiedenen anderen Formen ausgeführt werden, ohne daß von dem Kern der Erfindung abgewichen wird. Die zuvor beschrie­ benen Ausführungsformen sind daher nur als Beispiele zu verstehen.

Claims (5)

1. Zahnärztlicher Schneidwerkzeug-Halter mit

• - einem Spannfutter (36), in das ein zahnärztliches Schneidwerkzeug (3) lösbar eingefügt werden kann und das einen zylindrischen Abschnitt und eine Anzahl von bogenförmigen Segmenten (56a, 56b, 56c) umfaßt, die von dem zylindrischen Abschnitt ausgehen und in Umfangsrichtung ge­ teilt sind;
• - einem Rotor (4), in den das Spannfutter (36) eingefügt ist und der um ei­ ne Achse (8) zusammen mit dem Spannfutter (36) drehbar ist; und
• - einem Klemmglied (35), das zwischen dem Spannfutter (36) und dem Rotor (4) liegt und die Segmente (56a, 56b, 56c) bei Axialverschiebung in einer Axialrichtung (B2) in bezug auf das Spannfutter (36) zusammen­ drückt, bei Verschiebung in entgegengesetzte Axialrichtung (B1) dagegen freigibt;
• - welche Segmente (56a, 56b, 56c) auf der inneren Oberfläche Ausnehmun­ gen (61, 63) aufweist, die gegenüber dem äußeren Umfang des eingefüg­ ten Schneidwerkzeugs (3) radial nach außen zurückspringen und in de­ nen sich ein axial nach innen gerichteter Vorsprung (66) zum Erfassen des Schneidwerkzeugs (3) befindet.

2. Schneidwerkzeug-Halter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (66) der Segmente in deren stromaufwärtigen Endbereichen, bezogen auf die Drehrichtung des Rotors (4) vorgesehen sind.

3. Schneidwerkzeug-Halter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorsprünge (66) eine Anzahl von Nuten (75) in Abständen ent­ lang der Achse (8) des Spannfutters (36) aufweisen.

4. Schneidwerkzeug-Halter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Betätigungsglied (200, 210) an dem Gehäuse (18) des Halters zum Lösen des Schneidwerkzeugs (3), welches Betätigungsglied (200, 210) eine konkave Druckfläche (201, 211) aufweist.

5. Schneidwerkzeug-Halter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Druckfläche (201, 211) des Betätigungsgliedes (200, 210) mit ei­ nem Krümmungsradius von 25 bis 35 mm konkav gekrümmt ist.