DE840805C

DE840805C - Handstueck zum auswechselbaren Einspannen von durch eine biegsame Welle angetriebenen, umlaufenden Werkzeugen

Info

Publication number: DE840805C
Application number: DET27A
Authority: DE
Inventors: Engelbert Troost
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-10-13
Filing date: 1949-10-13
Publication date: 1952-06-05

Description

Handstück zum auswechselbaren Einspannen von durch eine biegsame Welle angetriebenen, umlaufenden Werkzeugen I)ie Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum auswechsellaren Einspannen von durch eine l>iegsame Welle angetriehenen, umlaufenden Werkzeugen, insbesondere auf Handstücke für zahnärztlic'he Zwecke.
Es sind Handstück bekannt, bei welchen das i)rehmoment von der durch die biegsame Welle angetriehenen Mitnehmerwelle auf das Werkzeug durch Reihung einer im lichten Durchmesser sich verengenden, den Werkzeugschaft umspannenden zylindrischen Einspannfeder übertragen wird.
I)er vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Handstücke in ihrer Wirkungsweise und Handhabung zu verbessern und so auszubilden, daß sie den Bedürfnissen der Praxis in höherem Maße entsprechen.
Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist ein Handstück, hei welchem der Werkzeugwechsel erleichtert ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die kraftschlüssige Verbindung zwischen Werkzeugschaft und Einspannfeder durch eine am Handstück verstellbare Kuppelvorrichtung lösbar ist.
Ein weiteres Ziel besteht darin, den Werkzeugwechsel bei laufendem Antrieb durchzuführen. Zu diesem Zweck sind erfindungsgemäß sowohl die kraftschlüssige Verbindung zwischen Werkzeugschaft und Einspannfeder als auch eine zwischen Mitnehmerwelle und dem Einspannteil angeordnete Schaltkupplung durch eine gemeinsame Kuppelvorrichtung gleichzeitig lösbar.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die Verwendung von selbstzentrierenden Kugellagern, von denen eines nachstellbar ist. Dadurch wird die Lebensdauer des Handstücks beträchtlich erhöht, weil der im Laufe der Zeit durch Benutzung ent- stehende Verschleiß durch Nachstellung des lagers ausgeglichen werden kann.
N\reiterhin ist das Handstück so ausgebildet, daß es zur Renigung leicht auseinander genommen werden kann, ohne die Kugellager zerlegen zu mussell.
Ind der Beschreibung der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung werden weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung erläutert.
Fig. 1 zeigt ein etwa in natürlicher Größe gezeichnetes Handstück; Fig. 2 zeigt in vergrößertem Nfaßstab einen senkrechten Nf ittelachsschnitt durch das Handstück; Fig. 3 ist ein vergrößerter Schnitt nach Linie III-III in fig. 2 durch das Kopfteil des Handstückes; Fig. 4 ist ein vergrößerter Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 2. l)as Handstück besteht aus der prismatischen Griffhülse 1, in deren hinteres Ende die Anschlußhülse 2 eingeschraubt ist, die durch die Ringmutter 3 gegeI1 Selbstverstellung gesichert ist. Auf das vordere Ende der Griffhülse ist die Kopfhülse 5 aufgeschraubt (Fig. 1 und 2). Der Antrieb des Handstückes erfolgt durch die Mitnehmerelle 6, die mit einem auf die Anschlußhülse aufzusteckenden, an sich bekannten Bohrschlauch kuppelbar ist. Die Mitnehmerwelle 6 ist in der Anschlußhülse 2 selbszentrierend kugelgelagert. Zu diesem Zweck weist sie eine konische Verstärkung 7 auf, mit deren Schrägfläche sie in einer Ausnehmung 8 im vorderen Ende der Anschlußhülse 2 aufgenommen ist und über die Kugeln g gegen eine entsprechende Schrägfläche der ausnehmung 8 anliegt, so daß beide Schrägflächen die Laufbahnen des so gebildeten Kugellagers darstellen. Ein in eine Nut der Ausi1ehmuug 8 eingelegter Sprengring 10 hält die Verstärkung 7 der Mitnehmerwelle 6 in der Anschlußhülse 2 fest.
Das Drehmoment der Mitnehmerwelle 6 wird auf eine Hohlwelle 11 übertrange, die auf den mit Laufflächen 12 und 13 versehenen, abgestetzten Stützzapfeio 14 der Mitnehmerwelle 6 aufgeschoben ist und durch eine sowohl über das Ende der Mitnehmerwelle als auch der hohlwelle geschobene Schraubenfeder 15 lösbar gekuppelt ist.
Die Hohlwelle 1 1 ist in der Kopfhülse 5 selbstzentrierend kugelgelagert. Zu diesem Zweck weist sie nahe ihrem vorderen Ende einen konisch abgeschrägten Verstärkungsring I6 auf, der sich über Kugeln 17 genen eine entsprechend Schrärgingfläche der als Kugellagerfestring dienenden Hülse 18 abstützt, die in der Kopfhülse 5 geführt und gegen Verdrehen dadurch gesichert ist, daß sie mit einer Kerbe oder Nase 19 in eine Längsnute 20 der Bohrung der Kopfhülse eingreift. Ein in eine Nut in der Hülse 18 eingeletger Sprengring 21 hält die Hülse 18 auf dem Verstärkungsring 16 der Hohlwelle 11 fest, so daß beim Abschrauben der Kopfhülse 5 die Kugellagerung an der Hohlwelle 11 verbleibt.
In das vordere Ende der Hohlwelle 1 1 ist die zur Einführung des NVerkzeugschaftes dienende Führungshülse 22 eingeschoben und durch klauenförmige Eingriffsteile 23, die in entsprechende Klauen 24 am vorderen Ende der Hohlwelle 11 eingreifen, mit dieser lösbar gekuppelt (Fig. 3). Eine über das Ende der Hohlwelle 11 geschraubt Überwurfmutter 25 hält die Führungshülse in ihrer Stellung fest und bildet gleichzeitig. durch den Filzring 26 abgedichtt, sowohl eine Führung der Hohlwelle 11 in der Kopfhülse 5 als auch für dei Hülse 18.
Über das in der Hohlwelle 1 1 hefindliche abgesetzte Ende 27 der Führungshülse 22 ist das eine Ende der in der Hohlwelle aufgenommenen Einspannfeder 28 durch Aufweitung ihres Innendurchmessers aufgeschoben. Das andere Ende der Feder ist in gleicher Weise an dem ebenfalls in der Hohlwelle aufgenommenen, mit linksgängigem Steilgewinde versehenen Bolzen 29 befestigt, Der Bolzen 29 besitzt ein zur Hohlwellenbohrung konzentrisches Sackloch 30, in welchem das Ende eines durch die Führungsbuchse 22 in die Einspannfeder eingeführten Werkzeugschaftes aufgenommen wird.
Die rechtssinnig gewickelte Einspannfeder 28 hat einen Innendurchmesser, der etwas geringer ist als der Schaftaußendurchmesser des Werkzugs, so daß die Feder den Schaft klemmend umspannt und eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Schaft und Feder hergestellt ist. Die Feder ist mehrgängig, vorzugsweise aus vier nebeneinanderliegenden Drähten gewickelt, was auch bei Verwendung dünner Drähte gute Kraftübertragungsverhältnisse gewährleistet.
In den Gewindegang des Bolzens 29 greift durch einen Längsschlitz 31 der Hohlwelle 11 mit seinem Zapfenansatz ein Gewindestift 32 ein, der in der ringförmigen Bund 34 einer auf der Hohlwelle 11 längs verschiebbaren Muffe 33 eingeschraubt und durch den Sprengring 35 gegen Lösen gesichert ist. Durch eine auf der Hohlwelle II zwischen der Muffe 33 und dem Verstärkungsring I6 angeordnete, vorgespannte Schraubenfeder 36 wird der Bolzen 29 und mit i'hm die Einspannfeder 28 entgegen dem Wicklungssinn der Feder verdreht, so daß diese das Bestreben hat, sich zu verengen und sich auf einen eingespannten Werkzeugschaft noch fester aufzupressen. Dadurch ist es möglich, das Handstück auch linksläufig zu betreiben.
In einem Längssc'hlitz 37 der Griffhülse I wird ein Flachschieber durch seinen Ansatz 39 längs verschiebbar geführt und durch das mit ihm verschraubte Griffteil 40 gehalten (Fig. 4).
Eine in den Schlitz 37 der Griffhülse I eingelegte zylindrische Druckfeder 4I, die sich gegen das Schlitzende und den Ansatz 39 abstützt und zwischen der vorderen Schieberzunge 38 und dem Griffteil 40 gehalten wird, hält den Schieber stets in seiner Ausgangsstellung. In die hintere Schieberzunge 41 ist auf der Unterseite ein schräg zur handstückachse verlaufender Schlitz 42 eingefräst, durch den das zu einem Federpfötchen 43 abgebogene Ende der als Kupplung zwischen Mitnehmerwelle 6 und Hoh,lwlle 11 dienenden Schraubenfeder 15 frei hindurchtreten kann.
Wird bei in Betrieb befindlichem Handstück das Griffteil 40 und mit ihm der Schieber 39 gegen das Einspannende des Handstücks bewegt, so wird durch die vordere Schieberzunge 38 die Muffe 33, 34 auf der sich drehenden Hohlwelle ebenfalls verschobell. so daß damit der Bolzen 29 eine Relativtlreliung gegen die Hohlwelle 1 I im Wicklungssinne der Einspannfeder 28 erhält, diese sich aufweitet und die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Werkzeugschaft und den Federwindungen aufgehoben wird. Gleichzeitig tritt die schräge Kante 44 des Schlitzes 42 der hinteren Schieberzunge 41 in den Drehbereich des Federpfötchens 43 und verhindert die Drehung im Sinne der NIitnehmerwelle 6. dadurch wird die mit ihren Windungen die Mitnehmerwelle 6 reibungsschlüssig umspannende Feder 15 aufgeweitet und die Kupplung zwischen der Mitnehmerwelle 6 und der Hohlwelle 1 1 gelöst, so daß die Hohlwelle und alle mit fhr verbundenen Einspannteil stillstehen. l)as eingespannte Werkzeug (Fräser. Bohrer u. dgl.) kann leicht entnommen und gegen ein anderes ausgetauscht werden. Danach wird das Griffteil 40 losgelassen, worauf der Schieber durch den I)ruck der Feder 41 in seine Ausgaligsstel lung zurückgleitet. Dabei wird das neue Werkzeug wieder festgespannt und die Mitnehmerwelle 6 mit den Einspannteilen gekuppelt.
Das Handstück gemäß vorliegender Erfindung läßt sich durch weinge Handgriffz zum Zweicke der reinigung leicht zerlegen, ehenso ist eine Nachstellung der Kugellagerung ohne Hilfswerkzeuge und ohne Zerlegung des Halldstückes möglich. Zu diesem Zweck braucht nur der die Anschlußhülse 2 sichernde NIutterring 3 gelöst zu werden, worauf durch Verdrehen der Anschlußhülse die Kugellagerung nachgestellt werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. itandstiick zum auswechselbaren Einspannen von durch eine biegsame Welle angetriebenen, umlaufenden Werkzeugen, insbesondere Handstück für zahnärztliche Zwecke, bei welchem das Dre'hmoment von der Mitnehmerweill auf das Werkzeug durch Reibung einer sich im lichten Durchmesser verengenden, den Werkzeugschaft einspannenden Wickelfeder übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftschlüssige Verbindung zwischen Werkzeugschaft und Einspannfeder durch eine am Handstück verstellbare Kuppelvorrichtung lösbar ist.
2. Handstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die kraftschlüssige Verbindung zwischen Werkzeugschaft und Einspannfeder als auch eine zwischen der Mitnehmerwelle und dem Einspannteil angeordnete Schaltkupplung durch eine gemeinsame Kuppelvorrichtung gleichzeitig lösbar sind, so daß ein Werkzeugwechsel bei laufendem Antrieb vorgenommen werden kann.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspannfeder (28) als mehrgängige zylindrische Schraubenfeder ausgebildet ist, die aus mehreren nebeneinantlerliegenden dünnen Drähten beliebiger Querschnittsform gewickelt ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem an der Einspannseite befindlichen Ende der Einspannfeder (28) eine in der Kopfhülse (5) des Handstückes gelagerte Führungshülse (22) befestigt ist, durch welche der Werkzeugschaft in die Feder eingeführt werden kann und daß an dem entgegengesetzten Ende der Einspannfeder (28) ein Bolzen (29) befestigt ist, der eine konzentrische Sackbohrung (30) zur Aufnahme des Endes des Werkzeugschaftes aufweist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmoment von der Schaltkupplung zur Führungshülse (22) durch eine rotierende, mit einem Längsschlitz (31) versehene Hohlwelle (ii) übertragen wird, welche die Einspannfeder (28) sowie den mit ihr verbundenen Bolzen (29) in sich aufnimmt und mit der Führungshülse (22) lösbar und formschlüssig gekuppelt ist.
6. \orrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (11) und die Führungshülse (22) durch sich entsprechende, vorzugsweise klauenförmige Eingriffsteile (23 und 24) miteinander gekuppelt sind.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der an der Einspannfeder (28) befestigte Bolzen (29) ein linksgängiges Steilgewinde aufweist, in dessen Gewindegang durch den Längsschlitz (3I) der HOhlwelle (11) ein Nocken (32) einer auf der rotierenden Hohlwelle (I I) verschiebbaren zylindrischen Muffe 33 eingrei'ft, die durch einen in einem Längsschlitz (37) der Griffhülse (I) gelagerten Schieber (39) gegen die Kopfhülse des Handstückes bewegbar ist, wodurch der Bolzen (29) in der HOhlwelle (11) sich im Wickelsinn der Einspannfeder (28) dreht, diese aufweitet und dadurch den Werkzeugschaft freigibt.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf die Hohlwelle (I I) zwischen die längs verschiebbare Muffe (33) und den Verstärkungsring (I6) aufgebrachte, vorgespannte Schraubenfeder (36) einen Druck auf die Muffe in Richtung auf das Antriebsende des Handstückes ausübt, durch welchen die Einspannfeder (28) entgegen ihrem Wickelsinn verdreht wird, so daß sie bestrebt ist, sich zu verengen und auch bei linksdrehendem Antrieb eine gute Halterung des Werkzeugschaftes gewährleitet
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen I bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkupplung von einer zylindrischen Feder (I5) gebildet wird, welche die sich aneinander anschließenden Enden der Mitnehmerwelle (6) und der auf einen Ansatz (14) der Mitnehmerwelle (6) abgestützten Hohlwelle (11) umspannt und an deren auf die Antriebswelle aufgeschobenem Teil das Drahtende zu einem Federpfötchen (43) aufgebogen ist, welches für gewöhnlich durch einen schräg zur Achse in den Schieber (39, 4I) eingeschnittenen Schlitz (42) frei hindurchtritt, aber bei Betätigung des Schiebers gegen die schräge Schlitzkante (44) zur Anlage kommt, wodurch die Feder (t5) aufgeweitet und die Mitnehmerwelle (6) entkuppelt wird.

IO, Vorrichtung nach den Ansprüchen I bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das die Hohlwelle (11) in der Kopfhülse (5) zentrierende Kugellagerteil einen hülsenförmigen Kugellagerfestring (I8) aufweist, der in die Kopfhülse (5) lose einschiebbar ist und durch eine in eine Hülsenausnehmung eingreifende Nase (I9) gegen Verdrehung gesichert ist.

I I. Vorrichtung nach den Ansprüchen I bis IO, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerwelle (6) in einer in die Griffhülse (I) einschraubbare Anschlußhülse (2) selbstzentrierend kugelgelagert aufgenommen wird, wobei die einschraubbare Anschlußhülse (2) eine Nachstellung des Spiels im Kugellager ermöglicht und durch eine Ringmutter (3) in der jeweiligen Stellung zu sichern ist.