-
Handstück für rotierende Werkzeuge, insbesondere zum zahnärztlichen
Gebrauch
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Handstück für rotierende Werkzeuge,
insbesondere zum zahnärztlichen. Gebrauch, mit einer in einem Gehäuse drehbar, jedoch
axial unbeweglich gelagerten Spindel, deren Vorderende eine Klemmhü'lse trägt, welche
dazu bestimmt ist, mittels einer die Klemmhülse umschließenden, mit einem inneren
konischen Sitz versehenen und mit der Spindel umlaufenden Druckhülse um Idleln Schaft
eines rotierenden Werkzeugs festgeklemmt zu werden, wobei die Druckhülse durch Drehung
des Vorderteils des Gehäuses, der mit dem Gehäuse selbst mittels Gewinde verhunden
ist, zwecks Betätigung der fiKINemmhülse axi.al verstellt werden kann.
-
Bei den bisher bekannten Handstücken dieser Art ist d'ie die Klemmhülse
umschließende 'Druck'hülse mit der Spindel verschraubt und wird zwecks Bwetätigung
der Klemmhülse mit dem Vorderteil des Gehäuses gekuppelt, wobei gleichzeitig die
Spindel gegen Drehung festgehalten wird, entweder von Hand odler mittels einer geeigneten
Sperrvorrichtung. Die Druckhülse kann nunmehr gegenüber der Spindel. gedreht und.
somit an derselben entlang geschraubt werden, um die Klemmhülse zusammenzudrücken
oder freizugeben. Die Spindel muß also stillgesetzt werden, wenn das Werkzeug ausgetauscht
werden soll. Weiter ist das Handstück verhältnismäßig kompliziert und schwer zu
zerlegen zwecks Reinigung od. dgl.
-
Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch behoben, daß die die
Klemmhülse umschließende Druckhülse im Vorderteil des Ge-
häuses
derart drehbar gelagert ist, daß sie zugleich mit ihrer Rotation mit der Spindel
anch noch an -der Axialverschiebung des Vorderteils des Gehäuses zum übrigen Teil
des Gehäuses teilnehmen kann.
-
Infolgedessen kann eine Axialverschiebung der Druckhülse stattfinden
ohne Rücksicht darauf, ob die Spindel rotiert oder stillsteht. Da zwischen der Druekhülse
und der Spindel keine Schraubenverbindung vorhanden ist, so läßt sich das ganze
Gerät leicht auseinandernehmen. Die Vereinfachung kann in der Tat bei einer Ausführungsform
der Erfindung so weit geführt werden, daß sämtliche wesentliche Teile des Handstücks
nur mittels einer einzelnen Schraubenverbindung zusammengehalten werden, und zwar
mittels derjenigen zwischen dem Vorderteil des Gehäuses und dem Gehäuse selbst,
so wie es im nachstehenden beschrieben werden wird.
-
In dieser einfachen Ausführungsform des Handstücks müssen die Lager
der Druckhülse bzw. der Spindel den Axialdruck aufnehmen, welcher den konischen
Sitz der Druckhülse gegen die Kliemmhülse preßt, wenn dieser während des Arbeitens
das Werkzeug festhält, d. h. die Lager unterliegen nicht nur der auf das Arbeiten
des. Werkzeuges zurückzuführenden Belastung, sondern auch derjenigen, welche von
dem Gegeneinanderdrücken der Klemmhülse und der Druckhülse herrührt.
-
Diese zusätzliche Belastung der Lager kann jedoch in einer bevorzugten
Ausfü-hrungsform der Erfindnng dadurch vermieden werden, daß zwischen der Spindel
und der Druckhülse eine Feder, vorzugsweise eine Schraubenfeder, eingeschaltet ist,
welche die Druckhülse gegen die Klemmhülse preßt, so daß die letztere um den Schaft
des Werkzeuges durch die Federwirkung festgespannt wird. Der für das Festhalten
des Werkzeuges erforderliche Axialdruck wird somit ausschließlich durch die Feder
erzeugt und wird innerhalb der Spindel selbst aufgenommen, indem der durch die Federenden
ausgeübte Druck einerseits unmittelbar und andererseits durch die Druckhülse und
Klemmhülse auf die Spindel übertragen wird, während die Lager nur solchen Belastungen
unterliegen, die vom Arbeiten des Werkzeuges herrühren. Nur wenn die Klemmhülse
von der Federbelastung entlastet werden soll, um das. Austauschen des Werkzeuges
zu ermöglichen, wird die Federkraft auf die Lager übertragen, indem die Druckhülse
mittels des verstellbaren Vorderteils des Gehäuses gegen die Federwirkung von der
Klemmhülse weggezogen wird. In diesem Falle eintsteht naturlich ein entsprechender
Axialdruck in den Lagern, jedoch zu einer Zeit, da dieselben keiner anderen Belastung
unterliegen.
-
Die Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt Fig.
I einen Axialschnitt eines erfindungsgemäßen Handstücks, Fig. .2 einen ähnlichen
Schnitt einer anderen Ausführungsform und Fig. 3 eine Abänderung der Ausführung
nach Fig. 2; In Fig. 1 bezeichnet 1 ein rohrförmiges Gehäuse, dessen Hinterende
an die Scheide einer biegsamen Welle in an sich bekannter Weise angeschlossen werden
kann. Eine von der biegsamen Welle anzutreibende Spindel 2 ist in Kugellagern 3
und 4 im Gehäuse 1 gelagert, wobei die Spindel mit einem Ansatz gegen den inneren
Laufring des Lagers 4 anliegt, welch letzteres eine zum Aufnehmen von Axialdrücken
befähigte Ausbildunghat.
-
Das Vorderende der Spindel 2 ist mit einem Kopf 2a ausgestaltet,
der eine axiale Bohrung bzw.
-
Amsnehmung. 6 hat, welche an ihrem vorderen Ende eine Erweiterung
5 aufweist. Das innere Ende der Bohrung 6 ist als ein mit der Spindel 2 koaxialer,
konischer Sitz 7 ausgestaltet. Eine geschlitzte Werkzeugklemmhülse 8 ist in der
Bohrung 6 angeordnet. und mit konischen Endflächen ausgebildet. Das Vorderende der
Klemnihülse liegt in einer in der Erweiterung 5 angeordneten Hülse 9 mit einem konischen
Sitz Io für die vordere Endfläche der Klemmhülse 8. Die Hülse 9 ist mit radialen
Vorsprüngen 12 versehen, die in Längsschlitze 113 in den Wänden der Erweiterung
5 eingreifen, so daß die Hülse mit der Spindel 2 zwangslãufig rotiert, jedoch gegenüber
derselben axial verstellt werden kann. Das Vorderende der Hülse 9 ist in einem Kugellager
11 gelagert und hat einen gegen den inneren Laufring des Lagers anliegenden Ansatz.
Das Kugellager 11, das ebenfalls eines axialdruckaufnahmefähigen Typs ist, ist in
einer den Vorderteil des Gehäuses I bildenden Haube 14 angeordnet, die mittels Gewinde
15 mit dem Gehäuse verbunden ist.
-
Wem die Haube 14 gegenüber dem Gehäuse 1 gedreht und somit axial
verstellt wird, um auf das Lager 11 zu drücken, wird die Klemmhülse 8 zwischen den
konischen Sitzen 7 und 10 eingespannt und dadurch um den Schaft i6 eines rotierenden
Werkzeuges I7 zusammengepreßt. Hingegen, wenn die Haube 14 im entgegengesetzten
Sinne gedreht wird, so wird die Klemmhülse 8 ausgelöst, so daß das Werkzeug 17 herausgezogen
werden kann. Wie ersichtlich, ist es hierbei ohne Bedeutung, ob die Spindel 2 rotiert
oder nicht. glas in lFig. I dargestellte Handstück läßt sich zwecks Reinigung äußerst
leicht auseinandernehmen, und zwar einfach durch Abschrauben der Haube 14 Das Handstück
besteht aus sehr wenigen Teilen im Vergleich mit den bisher bekannten Handstücken
der fraglichen Art und hat keine- aus ragenden Hebel od. dgl., welche für -die Handhabung
des Handstücks hinderlich sein könnten. Eine Nachstellung der Kugellager ist nicht
erforderlich, da ein etwaiges Spiel in denselben beim Einspannen des Werkzeuges
17' in der Klemrihülse 8 aufgenommen wird.
-
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform enthält das Gehäuse
I nur ein Kugellager 3 für die Spindel 2, und der hohle Spindelkopf setzt sich ans
zwei Teilen 2a und 2b zusammen, welche miteinander verschraubt sind, so daß ein
gemeinsamer axialer. Hohlraum 6 mit einem inneren konischen Sitz 7 gebildet wird,
welch letzterer das Vorder-
ende der Klemmhülse 8 aufnimmt. Eine
innere Druckhülse 9a ist hinter der Klemmhülse 8 angeordnet, die mit ihrem Hinterende
in einem konischen Sitz der Druckhülse liegt, welcher mittels einer Schraubenfeder
18 gegen die Klemmhülse 8 gepreßt wird. Die Druckhülse 9a hat radiale Vorsprünge
bzw. Zapfen 12, die durch Längsschlitze 13 in der Wand des Teils 2b hindurchgreifen.
Den Spindelkopf 2a, 2b umschließt mit Gleitsitz eine äußere Druckhülse 9b, deren
vorderes, eingeengtes Ende in einem Kugellager 11 in der Haube 14 gelagert ist.
Die äußere Hülse gb ist an ihrem hinteren Ende mit Einschnitten bzw. Längsschlitzen
gC versehen, in die die Zapfen 12 eingreifen, so daß, wenn die Haube 14 gegenüber
dem Gehäuse 1 rückwärts geschraubt wird, das innere Ende der Schlitze 9c auf die
Zapfen 12 einwirkt, um den Teil 9a gegen die Wirkung der Ferder 18 zurückzudrücken,
wodurch die Klemmhülse 8 sich öffnet, um den Werkzeugschaft 16 aufnehmen zu können.
Wenn anschließend die Haube 14 so gedreht wird, daß das Lager 11 gegenüber dem Gehäuse
nach vorn bewegt wird, so wird die Feder 18 den Teil 9a gegen die Klemmhülse drücken,
um dieselbe um den Werkzeugschaft 16 zusammenzupressen.
-
Es leuchtet ein, daß bei dieser Ausführung die zum Zusammenpressen
der Klemrehülse erforderiiche Kraft ausschließlich durch die Feder 181 erzeugt und
innerhalb des Spindelkopfes 2a, 2b, vollständig aufgenommen wird, so daß kein auf
das Zusammenpressen der Klemmhülse zurückzuführender Axialdruck auf die Lager 3
und 11 ausgeübt wird, d. h. diese Lager unterliegen während des Betriebs nur solchen
Belastungen, die von dem Arbeiten des Werkzeuges 17 herrühren. Nur wenn die Feder
18 durch Zurückschrauben der Haube zwecks Austauschen des Werkzeuges 17, d. h. wenn
die Lager 3 und 11 keiner Arbeitsbelastung unterliegen, wird auf die Lager ein Axialdruck
gleich der Druckkraft der Feder 18 ausgeübt. Die Lager werden somit weitgehend entlastet
im Vergleich mit der Ausführung nach Fig. I und können daher entsprechend leichter
bemessen werden, so daß das Handstück schlanker und handlicher wird.
-
Die weit vorgeschobene Lage der Lager 11 bei den Ausführungsbeispielen
nach Fig. 1 und 2 macht die Nase des Handstücks ziemlich stumpf.
-
Diese solide Konstruktion macht das Handstück für Derrtalwerkstattarbeiten,
d. h. am Patienten nicht ausgeführtes Bohrern, Schleifen usw., besonders geeignet,
während Handstücke zum klinischen Gebrauch eine schlanke konische Nase haben müßten,
um einen guten Ausblick gegen die Operationsstelle zu ermöglichen. Dies erfordert
eine weiter zurückgezogene Lage des Lagers 11.
-
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 veranschaulicht, wie eine solche
zurückgezogene Lage des Lagers erreicht werden kann, ohne daß die Klemmhülse 8 und
die damit zusammenwirkenden Teile entsprechend nach hinten gerückt werden müssen.
-
Bei der Abänderung nach Fig. 3 setzt sich der Spindelkopf aus drei
Teilen 2a, 2b, 2c zusammen, die miteinander verschraubt sind. Der Teil 20 i.st an
seinem vorderen Ende mit einem Hals 19 ansgebildet, welcher im Lager II gleitend
geführt wird und auf welchem der Teil 2C aufgeschraubt ist. Der letztere ist an
seinem vorderen Ende zur Bildung eines konischen Sitzes 7 verjüngt und enthält die
geschlitzte Klemmhülse 8 sowie den Teil 9a. Dieser hat eine rückwärtige stangenförmige
Verlüngerung 20, die sich durch den Hals 19 erstreckt und an ihrem hinteren Ende
mit einem in dem Spindel kopf 2a axial verschiebbar angeordneten, durch die Feder
18 belasteten, kolbenähnlichen Glied 21 verbunden ist. Das Glied 21 trägt die radialen
Zapfen I2, mittels derer die Verbindung zwischen dem Teil 9a und der Hn'l-se 9b
zustande gebracht wird.
-
Die Hülse 9b wird auf dem Spindelkopf 2a geführt und liegt mit ihrem
vorderen Ende gegen die Seitenfläche des inneren Laufringes des Lagers II an. Die
Wirkungsweise ist im wesentlichen die gleiche wie beim Ausführungsbeispiel nach
Fig. 2.
-
In beiden Fällen wird ein Axialdruck auf die Lager 3 und II nur dann
ausgeübt, wenn die Haube 14 zwecks Zusammendrückens der Feder 18, d. h. zwecks Freigabe
des in der Klemmhülse 8 eingespannten Werkzeugschafts 16, zurückgeschraubt wird,
während beim normalen Betrieb des Handstücks die Lager nur die durch das Werkzeug
auf sie ausgeübte Belastung aufnehmen müssen.
-
Durch Abnehmen der Haube 14 und Auseinandernehmen der Teile 2a, 2b
bzw. 2a bis 2c des Spindelkopfes kann das ganze Handstück zur Reinigung oder Instandsetzung
zerlegt werden.