WO1997047436A1 - Spannfutter für ein einsteckbares werkzeug - Google Patents

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WO1997047436A1
WO1997047436A1 PCT/CH1997/000179 CH9700179W WO9747436A1 WO 1997047436 A1 WO1997047436 A1 WO 1997047436A1 CH 9700179 W CH9700179 W CH 9700179W WO 9747436 A1 WO9747436 A1 WO 9747436A1
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rotary knob
pin
ratchet
bore
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PCT/CH1997/000179
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Inventor
Cédric BERSET
Alex Ziehe
Original Assignee
Institut Straumann Ag
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C1/00—Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design
    • A61C1/08—Machine parts specially adapted for dentistry
    • A61C1/14—Tool-holders, i.e. operating tool holders, e.g. burr holders
    • A61C1/142—Operating tool blocking means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/005—Cylindrical shanks of tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02—Chucks
    • B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/107—Retention by laterally-acting detents, e.g. pins, screws, wedges; Retention by loose elements, e.g. balls
    • B23B31/1072—Retention by axially or circumferentially oriented cylindrical elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23B31/10741—Retention by substantially radially oriented pins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/0007—Connections or joints between tool parts
    • B25B23/0042—Connection means between screwdriver handle and screwdriver shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25G—HANDLES FOR HAND IMPLEMENTS
    • B25G3/00—Attaching handles to the implements
    • B25G3/02—Socket, tang, or like fixings
    • B25G3/12—Locking and securing devices
    • B25G3/16—Locking and securing devices comprising bayonet joints
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2231/00—Details of chucks, toolholder shanks or tool shanks
    • B23B2231/02—Features of shanks of tools not relating to the operation performed by the tool
    • B23B2231/0256—Flats
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23B2231/00—Details of chucks, toolholder shanks or tool shanks
    • B23B2231/02—Features of shanks of tools not relating to the operation performed by the tool
    • B23B2231/026—Grooves
    • B23B2231/0268—Radial grooves

Definitions

  • the present invention relates to a holder designed as a chuck for the insertable shaft of a tool. Screwing tools as well as cutting tools come into consideration.
  • the tool is a dental, rotating instrument with a shaft according to ISO standard 1797, type 1.
  • a ratchet body is an integral part of the chuck , on which a ratchet can be placed. A typical application of such a chuck is e.g. the fixation of a screwdriver for dental prosthetic work.
  • the screwdriver is one-piece and firmly connected to a handle.
  • a screwdriver is used by grasping the handle piece with the hand or with the fingers and turning the handle piece.
  • the tip of the screwdriver can be designed for screws with differently contoured heads.
  • screws with a slot, a cross-slot, an internal or external polygon or a non-rotationally symmetrical engagement contour come into consideration.
  • these simple, one-piece designs do not meet the requirements. Often there is not enough space for larger ones Grips available if you think of the mouth, for example.
  • When the screwdriver is gripped directly with the fingers there is often insufficient guiding security. It is also not possible with such tools to replace the screwdriver as an insert, to insert a key or to attach devices for measuring or for limiting the torques used.
  • the chuck 1 has a ratchet body 10 with a conically tapering plug-in receptacle 11 and a rotatable finger attachment 12 arranged above the ratchet body 10. The latter serves to stabilize the guidance of the complete tool. From the underside of the plug-in receptacle 11, a blind hole 14 extending on the longitudinal axis 13 extends with a final wedge surface 15 into the ratchet body 10. At the bottom, the ratchet body 10 closes with a collar 16 with a larger diameter, which serves as a stop for a ratchet to be fitted. Between the collar 16 and the plug-in receptacle 11 there is a radial recess 17 which can be used to secure a thread as an aspiration lock.
  • the shaft 20 of the screwdriver insert 2 can be inserted into the bore 14.
  • the standardized plug end 21 of the shaft 20 has a radially circumferential groove 22 of a defined width and depth and a tangential flattening 24 with a standardized length and height running parallel to the longitudinal axis 23.
  • the flattening 24 creates a shoulder 25 oriented perpendicular to the longitudinal axis 23 and the flat surface 26.
  • the groove 22 gives the flat surface 26 the basic shape of a letter "H" rotated by 90 °.
  • the screwdriver insert 2 When the screwdriver insert 2 is inserted into the blind hole 14 provided in the chuck 1, the flat surface 26 is jammed on the wedge surface 15, as a result of which the screwdriver insert 2 is held in the chuck 1.
  • the screwdriver insert 2 has a tip 27 with a plug-in profile 28, complementary to the respective engagement contour in the head of the screw to be handled.
  • this chuck 1 is in need of improvement in two respects. In the event of intensive stress on the complete tool - especially when the wedge and flat surfaces 15, 26 are already worn out, it cannot be ruled out that the screwdriver bit 2 will come loose from the chuck 1 by itself. Furthermore, the chuck 1 alone has an overall length that is suitable for certain applications - e.g. in the posterior oral area - could be disruptive.
  • the invention is based on the object de, to provide an improved chuck of the type described above and for the mentioned field of application, in which the shank of a tool insert can be fixed by a lock and which at the same time has a significantly reduced overall length.
  • the chuck should have a ratchet body, onto which a ratchet can be plugged in order to carry out a rotational movement of the tool insert.
  • Chuck a shaft with a plug-in end standardized according to ISO standard 1797, type 1. Corresponding to the often sensitive areas of application of such a chuck, high reliability is required. From the use of the chuck also in the medical field - e.g. in dental implantology - there is an adequate requirement with regard to a risk-free outer contour. Finally, the chuck must be easy to handle in its operation, and it should be possible to produce it efficiently in large quantities.
  • the essential features of the chuck according to the invention consist in the fact that it has an axial through-hole for receiving the shank of the tool insert and has a movable locking element arranged tangentially to the through-hole, which can be partially inserted into the course of the through-hole.
  • the locking element is intended to be positively latched into an engagement contour provided at the plug end of the shaft, so that the tool insert can be used against both Axial displacement as well as against rotation is securely fixed.
  • the plug end of the shaft is designed in accordance with ISO standard 1797, type 1, as the end piece of a rotating dental instrument.
  • the standardized groove is used here as the engagement contour for the locking element.
  • the lower part of the chuck is formed by a basically ratchet body. On its circular top surface sits an upwardly extending, eccentric pin in which the axial through-hole, which pulls through the ratchet body, continues.
  • a rotary knob which is in principle also cylindrical, is arranged around the pin and can preferably be rotated by, for example, 60 ° from the central position into an eccentric position.
  • the locking element sits in the rotary knob and, when the rotary knob is set towards the central position, engages in the engagement contour - here formed as a groove - in the plug end of the shaft of the tool insert.
  • the engagement contour - here formed as a groove - in the plug end of the shaft of the tool insert.
  • a nose which is complementary to the flattening in the plug end, so that the tool insert can only be inserted into the chuck in the correct position and is thereby secured against rotation.
  • the locking element advantageously has the shape of a pin inserted horizontally into the rotary knob and at a distance from the longitudinal axis.
  • a ratchet can be provided, at least for the locking position, which must first be overcome in order to move the rotary knob out of this position.
  • a chuck is now available which is shorter in terms of its overall length compared to the chucks known hitherto and which ensures an axially and rotationally secure fixation of the inserted tool insert by locking.
  • a ratchet can be plugged onto the chuck in order to set the tool insert in rotation.
  • Figure 1 a chuck according to the prior art with a ratchet body and approximate screwdriver
  • FIG. 2A The overall view of the chuck according to the invention with a locked screwdriver inserted:
  • Figure 2B an exploded view of the axially cut chuck according to Figure 2A with an approximate
  • FIG. 2C an axially guided partial section according to FIG. 2A outside the guide pin with a locked screwdriver
  • FIG. 2D an axially guided partial section according to FIG. 2A through the guide pin with a locked screwdriver
  • Figure 3A a schematic diagram of the open lock in a first version
  • FIG. 3B the representation according to FIG. 3A in the locked state
  • Figure 4A a schematic diagram of the open lock in a second version
  • Figure 4B the representation according to Figure 4A in the locked state
  • Figure 5 the chuck with inserted, locked screwdriver, attached ratchet and guide key.
  • the chuck 100 consists of the ratchet body 110 with the lower, radially circumferential and diameter-enlarged collar 116, to which an attached ratchet strikes.
  • a radial recess 117 is provided in the collar 116; here you can attach a thread to secure aspiration.
  • On the circular top surface 118 of the ratchet body 110 sits a basically cylindrical rotary knob 130, which is smaller in diameter than the ratchet body 110, so that a ratchet can be easily plugged onto the ratchet body 110.
  • this has a surface structure 131 on its outer surface.
  • an eccentric pin 140 extends, which in principle is also cylindrical and is enclosed by the rotary knob 130.
  • An axial through-bore 114 runs through the ratchet body 110 and continues in the pin 140.
  • a tool insert 2 with its shank 20 is inserted into the through bore 114 from below into the ratchet body 110.
  • the tool insert 2 is, for example, a screwdriver with a plug-in profile 28 at its tip 27.
  • the plug end 21 of the tool insert 2 corresponds to the ISO standard 1797, type 1, which is relevant for dental rotating instruments (cf. the designations according to Figure 1).
  • the rotary knob 130 can be rotated for example by 60 ° from the central position into an eccentric position.
  • a hollow 141 is provided in the pin 140 over its pivoting range. If the rotary knob 130 assumes the central position, the locking element 150 sits in the groove 22 of the shaft 20 of the tool insert 2 inserted into the chuck 100.
  • a lug 142 which is complementary to the flattening 24 of the tool insert 2.
  • the tool insert 2 which can be properly inserted into the chuck 100 only when the lock is open, can only be fully inserted into the chuck 100 when the flattening 24 the nose 142 faces exactly, so that the plug end 21 is virtually pushed past the nose 142 until the shoulder 25 strikes the underside of the nose 142.
  • the flattened portion 24 and the lug 142 together ensure that the tool insert 2 is held in the chuck 100 in a manner secured against rotation.
  • the rotary knob 130 is moved into the eccentric position. As a result, the locking element 150 is guided out of the groove 22, so that the tool insert 2 can be removed from the chuck 100.
  • two mutually offset vertical grooves 143, 144 are provided on the jacket of the pin 140, while the jacket-shaped rotary button 130 is interrupted at the point of the thinnest wall thickness and has an inwardly bent edge 132. In the respective end positions, the fold 132 snaps into the respective vertical groove 143, 144.
  • This construction lends itself when the rotary knob 130 and the pin 140 e.g. are made of metal.
  • the rotary knob 130 assumes the central position.
  • the locking element 150 lies in the groove 22; the lock is thus closed.
  • the fold 132 engages in the vertical groove 144.
  • the tool insert 2 is secured against rotation relative to the chuck 100 - caused by the flattening 24 and the nose 142 - and blocked against being pulled out or falling out of the chuck 100.
  • the jacket-shaped rotary button 130 has an inward-facing bulge 133 at the point of the thinnest wall thickness over the respective flattening 145.146.
  • This type of construction is useful if the rotary knob 130 e.g. is made of plastic.
  • the rotary knob 130 is set eccentrically.
  • the locking element 150 lies outside the groove 22, so the locking is open.
  • the bulge 133 sits on the flat 145.
  • the tool insert 2 can be removed or inserted.
  • the rotary knob 130 is now centered so that the locking element 150 lies in the groove 22 and the locking lock is closed.
  • the bulge 133 now sits on the flat 146.
  • the tool insert 2 is in turn secured against rotation relative to the chuck 100 - likewise caused by the flattened portion 24 and the nose 142 - and cannot be removed from the chuck 100.
  • a ratchet 200 known per se is placed on its ratchet body 110.
  • a conventional guide key 300 can additionally be attached to the chuck 100.
  • the lug 310 of the guide key 300 is inserted into the through hole 114, which is open at the top and which opens onto the top of the pin 140.
  • ratchet body 110 and the ratchet 200 could also use an external polygon and one Provide adequate keys. It is also conceivable that a non-rotationally symmetrical contour is present on the chuck 100, to which a motor drive can be attached.
  • the locking element 150 would not have to be designed as a pin.
  • An elevation within the rotary knob 130 - which can be inserted into the groove 22 - could also fulfill this function.

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Abstract

Das Spannfutter (100) dient der Halterung eines drehend betriebenen Werkzeugeinsatzes (2) in Form eines Schraubendrehers oder eines spanabhebenden Werkzeugs. Das Steckende (21) des eingeführten Schafts (20) ist im Spannfutter (100) gegen relatives Verdrehen gesichert und kann mittels eines Verriegelungselements (150) gegen Axialverschiebung blockiert werden. Das Verriegelungselement (150) ist in einem exzentrisch gelagerten Drehknopf (130) in eine am Steckende (21) vorgesehene Eingriffskontur (22) einklinkbar, wodurch die Fixierung des Werkzeugeinsatzes (2) im Spannfutter (100) bewirkt wird. Der Drehknopf (130) umgibt mantelförmig einen oberseitig am Ratschenkörper (110) exzentrischen, fest angeordneten Zapfen (140) und ist, z.B. um ≈ 60°, von einer in die andere Endstellung bewegbar. Das Spannfutter (100) zeichnet sich durch eine sehr sichere Halterung des Werkzeugeinsatzes (2) und eine geringe Baulänge aus.

Description

Spannfutter für ein einsteckbares Werkzeug
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine als Spannfutter ausgebildete Halterung für den einsteckbaren Schaft eines Werkzeugs. Dabei kommen Schraubwerkzeuge sowie spanabhe¬ bende Werkzeuge in Betracht. In einer besonderen Ausge¬ staltung handelt es sich bei dem Werkzeug um ein zahn¬ ärztliches, drehend betriebenes Instrument mit einem Schaft gemäss der ISO-Norm 1797, Typ 1. In einer ebenfalls spe¬ ziellen konstruktiven Variante ist ein Ratschenkörper Be¬ standteil des Spannfutters, auf welches eine Ratsche auf¬ setzbar ist. Ein typischer Anwendungsfall eines derartigen Spannfutters ist z.B. die Fixierung eines Schraubendrehers für dentalprothetische Arbeiten.
Stand der Technik
In der einfachsten Form ist der Schraubendreher einteilig und fest mit einem Griffstück verbunden. Die Benutzung eines solchen Schraubendrehers geschieht durch Erfassen des GriffStücks mit der Hand bzw. mit den Fingern und Drehen des GriffStücks. Die Spitze des Schraubendrehers kann für Schrauben mit verschieden konturierten Köpfen ausgelegt sein. Es kommen dabei üblicherweise Schrauben mit einem Schlitz, einem Kreuzschlitz, einem Innen- oder Aussen- vielkant bzw. einer nichtrotationssymmetrischen Eingriffs¬ kontur in Betracht. Diese einfachen, einstückigen Ausfer¬ tigungen genügen bei vielen Anwendungen nicht den Erfor¬ dernissen. Häufig steht nicht genügend Platz für grössere Griffstücke zur Verfügung, wenn man z.B. an den Mundraum denkt. Auch ist beim direkten Erfassen des Schraubendrehers mit den Fingern oftmals eine ungenügende FuhrungsSicherheit gegeben. Auch ist bei solchen Werkzeugen nicht möglich, den Schraubendreher als Einsatz auszuwechseln, einen Schlüssel anzusetzen oder Vorrichtungen zur Messung bzw. zur Begren¬ zung der aufgewendeten Drehmomente anzubringen.
Auf dem Markt befindet sich ein Spannfutter für einen ein- steckbaren Schraubendrehereinsatz (vgl. Produktekatalog 1996/1997, Seite 11, "straumann DENTAL" der Institut Straumann AG, Waldenburg/CH) . Das diesbezügliche Spannfut¬ ter ist als Instrument für die Dentalimplantologie ent¬ wickelt worden und besitzt den in Figur 1 gezeigten Aufbau.
Figur 1
Das Spannfutter 1 weist einen Ratschenkörper 10 mit einer unten angesetzten, konisch zulaufenden Steckaufnahme 11 sowie einem über dem Ratschenkörper 10 angeordneten, dreh- bar gelagerten Fingeraufsatz 12 auf. Letzterer dient zur Stabilisierung der Führung des kompletten Werkzeugs. Von der Unterseite der Steckaufnahme 11 erstreckt sich eine auf der Längsachse 13 verlaufende Sacklochbohrung 14 mit einer abschliessenden Keilfläche 15 bis in den Ratschenkörper 10 hinein. Unten schliesst der Ratschenkörper 10 mit einem im Durchmesser erweiterten Kragen 16 ab, der als Anschlag für eine aufzusetzende Ratsche dient . Zwischen dem Kragen 16 und der Steckaufnahme 11 befindet sich ein radialer Ein¬ stich 17, welcher zur Befestigung eines Fadens als Aspira- tionssicherung benutzbar ist. In die Bohrung 14 ist der Schaft 20 des Schraubendreherein¬ satzes 2 einsteckbar. Das genormte Steckende 21 des Schafts 20 weist eine radial umlaufende Rille 22 definierter Breite und Tiefe auf sowie eine tangential, parallel zur Längs¬ achse 23 verlaufende Abflachung 24 mit normierter Länge und Höhe. Durch die Abflachung 24 entsteht eine senkrecht zur Längsachse 23 orientierte Schulter 25 sowie die Planfläche 26. Durch die Rille 22 erhält die Planfläche 26 die prinzi- pielle Gestalt eines um 90° gedrehten Buchstabens "H" . Beim Einstecken des Schraubendrehereinsatzes 2 in die im Spann¬ futter 1 vorhandene Sacklochbohrung 14 verklemmt sich die Planfläche 26 an der Keilfläche 15, wodurch der Schrauben¬ drehereinsatz 2 im Spannfutter 1 gehalten wird. Zuunterst besitzt der Schraubendrehereinsatz 2 eine Spitze 27 mit einem Steckprofil 28, komplementär zur jeweiligen Ein¬ griffskontur im Kopf der zu handhabenden Schraube.
Dieses Spannfutter 1 ist jedoch in zweifacher Hinsicht ver- besserungswürdig. Bei intensiver Beanspruchung des komplet¬ ten Werkzeugs - zumal wenn die Keil- und die Planfläche 15, 26 bereits abgenutzt sind, ist nicht ausgeschlossen, dass sich der Schraubendrehereinsatz 2 aus dem Spannfutter 1 von selbst löst. Ferner weist allein das Spannfutter 1 bereits eine Baulänge auf, die für bestimmte Anwendungen - z.B. im posterioren Oralbereich - störend sein könnte.
Aufgabe der Erfindung
Im Hinblick auf die noch nicht optimale Halterung des Werk- zeugschafts in den bis anhin bekannten Spannfuttern sowie auf deren Baulänge, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun- de, ein verbessertes Spannfutter der eingangs beschriebenen Gattung und für das erwähnte Anwendungsgebiet zu schaffen, in welchem der Schaft eines Werkzeugeinsatzes durch eine Verriegelung fixierbar ist und das zugleich eine wesentlich reduzierte Baulänge aufweist.
In einer vorzugsweisen Ausgestaltung soll das Spannfutter einen Ratschenkörper besitzen, auf den eine Ratsche zur Ausführung einer Rotationsbewegung des Werkzeugeinsatzes aufsteckbar ist. Als spezielle Konstruktion soll in das
Spannfutter ein Schaft mit einem gemäss der ISO-Norm 1797, Typ 1, standardisierten Steckende einführbar sein. Entspre¬ chend den oftmals sensiblen Einsatzgebieten eines solchen Spannfutters wird eine hohe Zuverlässigkeit gefordert. Aus der Anwendung des Spannfutters auch im medizinischen Be¬ reich - z.B. in der Dentalimplantologie - ergibt sich ein adäquates Erfordernis hinsichtlich einer risikolosen Aus- senkontur. Schliesslich muss das Spannfutter in seiner Be¬ dienung einfach zu handhaben sein, und es soll sich in grösseren Stückzahlen effizient herstellen lassen.
Wesen der Erfindung
Die essentiellen Merkmale des erfindungsgemässen Spannfut¬ ters bestehen darin, dass dieses eine axiale Durchgangsboh- rung zur Aufnahme des Schafts des Werkzeugeinsatzes besitzt und ein tangential zur Durchgangsbohrung angeordnetes, be¬ wegbares Verriegelungselement aufweist, welches partiell in den Verlauf der Durchgangsbohrung einbringbar ist. Das Ver¬ riegelungselement ist dazu bestimmt, formschlüssig in eine am Steckende des Schafts vorgesehene Eingriffskontur einge¬ klinkt zu werden, so dass der Werkzeugeinsatz sowohl gegen Axialverschiebung als auch gegen Verdrehung sicher fixiert ist.
In einer bevorzugten Bauausführung ist das Steckende des Schafts gemäss der ISO-Norm 1797, Typ 1, als Endstück eines zahnärztlichen, rotierenden Instruments ausgebildet. Als Eingriffskontur für das Verriegelungselement wird hier die standardisierte Rille benutzt. Den unteren Teil des Spann¬ futters bildet ein im Prinzip zylindrischer Ratschenkörper. Auf dessen kreisförmiger Deckfläche sitzt ein sich nach oben erstreckender, exzentrischer Zapfen, in dem sich die axiale Durchgangsbohrung, welche den Ratschenkörper durch¬ zieht, weiter fortsetzt. Um den Zapfen ist ein im Prinzip ebenfalls zylindrischer Drehknopf angeordnet, welcher vor- zugsweise um beispielsweise 60° aus der zentrischen Posi¬ tion in eine exzentrische Position verdrehbar ist. In dem Drehknopf sitzt das Verriegelungselement, das sich beim Stellen des Drehknopfes zur zentrischen Position hin in die Eingriffskontur - hier als Rille ausgebildet - im Steckende des Schafts des Werkzeugeinsatzes einklinkt. In der Durch¬ gangsbohrung im Zapfen befindet sich eine Nase, welche zur Abflachung im Steckende komplementär ist, so dass der Werk¬ zeugeinsatz nur positionsgerecht in das Spannfutter einge¬ steckt werden kann und hierdurch drehgesichert ist. Das Verriegelungselement besitzt vorteilhaft die Gestalt eines in den Drehknopf horizontal und beabstandet zur Längsachse eingesetzten Stifts. Zur sicheren Fixierung der Endstel¬ lungen des Drehknopfs kann man zumindest für die Verrie¬ gelungsstellung eine Rasterung vorsehen, die erst über- wunden werden muss, um den Drehknopf aus dieser Stellung zu bewegen. Dank der Erfindung steht nun ein Spannfutter zur Verfügung, welches in seiner Baulänge gegenüber den bis dato bekannten Spannfuttern verkürzt ist und das eine durch Verriegelung bewirkte axial- und rotationssichere Fixierung des einge¬ steckten Werkzeugeinsatzes gewährleistet. In der Ausgestal¬ tung mit einem Ratschenkörper ist auf das Spannfutter eine Ratsche aufsteckbar, um den Werkzeugeinsatz in Drehung zu versetzen.
Zeichnungen und Ausführungsbeispiel
Anhand der beiliegenden Zeichnungen erfolgt nachstehend die detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen zum er- findungsgemässen Spannfutter, wobei abschliessend mögliche Modifikationen erwähnt werden. Es zeigen:
Figur 1: ein Spannfutter nach dem Stand der Technik mit einem Ratschenkörper und angenähertem Schrauben¬ dreher;
Figur 2A: das erfindungsgemässe Spannfutter mit einge¬ stecktem, verriegeltem Schraubendreher in der Gesamtansicht :
Figur 2B: eine Explosivdarstellung des axial geschnittenen Spannfutters gemäss Figur 2A mit angenähertem
Schraubendreher;
Figur 2C: ein axial geführter Teilschnitt gemäss Figur 2A ausserhalb des Fuhrungszapfens mit verriegeltem Schraubendreher; Figur 2D: ein axial geführter Teilschnitt gemäss Figur 2A durch den Fuhrungszapfen mit verriegeltem Schraubendreher;
Figur 3A: eine Prinzipdarstellung der offenen Verriegelung in einer ersten Version; Figur 3B: die Darstellung gemäss Figur 3A im verriegelten Zustand;
Figur 4A: eine Prinzipdarstellung der offenen Verriegelung in einer zweiten Version; Figur 4B: die Darstellung gemäss Figur 4A im verriegelten Zustand und
Figur 5: das Spannfutter mit eingestecktem, verriegeltem Schraubendreher, angesetzter Ratsche und Füh¬ rungsschlüssel.
Figuren 2A bis 2D Äusserlich besteht das Spannfutter 100 aus dem Ratschenkör¬ per 110 mit dem unteren, radial umlaufenden und im Durch¬ messer erweiterten Kragen 116, an den eine aufgesteckte Ratsche anschlägt. Im Kragen 116 ist ein radialer Einstich 117 vorgesehen; hier kann man einen Faden als Aspirations- Sicherung befestigen. Auf der kreisförmigen Deckfläche 118 des Ratschenkörpers 110 sitzt ein im Prinzip zylindrischer Drehknopf 130, welcher im Durchmesser kleiner als der Rat¬ schenkörper 110 ist, damit eine Ratsche problemlos auf den Ratschenkörper 110 aufsteckbar ist. Zum besseren Erfassen des Drehknopfes 130 weist dieser auf seiner Mantelfläche eine Oberflächenstruktur 131 auf. Von der Deckfläche 118 erstreckt sich ein exzentrischer Zapfen 140, der im Prinzip auch zylindrisch ist und vom Drehknopf 130 umschlossen wird. Durch den Ratschenkörper 110 verläuft eine axiale Durchgangsbohrung 114, die sich im Zapfen 140 fortsetzt. Als Verriegelungselement 150 ist in den Drehknopf 130 ein Stift horizontal und beabstandet zur Längsachse 113 einge¬ setzt. Von unten in den Ratschenkörper 110 ist in die Durchgangsbohrung 114 ein Werkzeugeinsatz 2 mit seinem Schaft 20 eingesetzt. Bei dem Werkzeugeinsatz 2 handelt es sich hier z.B. um einen Schraubendreher mit einem Steck¬ profil 28 an seiner Spitze 27. Das Steckende 21 des Werk¬ zeugeinsatzes 2 entspricht der für zahnärztliche rotierende Instrumente massgeblichen ISO-Norm 1797, Typ 1 (vgl. die Bezeichnungen gemäss Figur 1) .
Der Drehknopf 130 ist je nach seiner exzentrischen Anord¬ nung um beispielsweise 60° aus der zentrischen Position in eine exzentrische Position verdrehbar. Zur Ermöglichung der damit verbundenen Schwenkbewegung des Verriegelungselements 150 ist über dessen Schwenkbereich im Zapfen 140 eine Aus¬ höhlung 141 vorgesehen. Nimmt der Drehknopf 130 die zentri¬ sche Position ein, sitzt das Verriegelungselement 150 in der Rille 22 des Schafts 20 des in das Spannfutter 100 ein¬ gesteckten Werkzeugeinsatzes 2.
In der Durchgangsbohrung 114 im Zapfen 140 befindet sich eine zur Abflachung 24 des Werkzeugeinsatzes 2 komplemen¬ täre Nase 142. Hierdurch kann der Werkzeugeinsatz 2, der allein bei offener Verriegelung ordnungsgemäss in das Spannfutter 100 einsteckbar ist, nur dann völlig in das Spannfutter 100 eingeführt werden, wenn die Abflachung 24 der Nase 142 exakt zugewandt ist, so dass das Steckende 21 quasi an der Nase 142 vorbeigeschoben wird, bis die Schul¬ ter 25 an die Unterseite der Nase 142 anschlägt. Die Abfla¬ chung 24 und die Nase 142 bewirken zusammen die drehgesi- cherte Aufnahme des Werkzeugeinsatzes 2 im Spannfutter 100.
Zur Freigabe des Werkzeugeinsatzes 2, d.h. Öffnung des Ver¬ riegelungselements 150 bewegt man den Drehknopf 130 in die exzentrische Position. Hierdurch wird das Verriegelungsele- ment 150 aus der Rille 22 herausgeführt, so dass der Werk¬ zeugeinsatz 2 aus dem Spannfutter 100 entfernbar ist.
Figuren 3A und 3B
Zur Fixierung der Endstellungen des Drehknopfes 130 sind am Mantel des Zapfens 140 zwei zueinander versetzte Vertikal¬ nuten 143,144 vorgesehen, während der mantelförmige Dreh¬ knopf 130 an der Stelle der dünnsten Wandstärke unterbro¬ chen ist und eine nach innen gewandte Abkantung 132 auf¬ weist. In den jeweiligen Endstellungen rastet die Abkantung 132 in die jeweilige Vertikalnut 143,144. Diese Bauweise bietet sich an, wenn der Drehknopf 130 und der Zapfen 140 z.B. aus Metall gefertigt sind.
Figur 3A
In dieser Position nimmt der Drehknopf 130 die exzentrische Stellung ein. Das Verriegelungselement 150 liegt ausserhalb der Rille 22, wodurch die Verriegelung offen ist. Die Ab¬ kantung 132 greift in die Vertikalnut 143 ein. Der Werk¬ zeugeinsatz 2 kann entnommen bzw. eingesetzt werden. Figur 3B
In dieser Position nimmt der Drehknopf 130 die zentrische Stellung ein. Das Verriegelungselement 150 liegt in der Rille 22; die Verriegelung ist somit geschlossen. Die Ab¬ kantung 132 greift in die Vertikalnut 144 ein. Der Werk¬ zeugeinsatz 2 ist relativ zum Spannfutter 100 rotations¬ gesichert - bewirkt durch die Abflachung 24 und die Nase 142 - und gegen Herausziehen bzw. Herausfallen aus dem Spannfutter 100 blockiert.
Figuren 4A und 4B
Zur Fixierung der Endstellungen des Drehknopfes 130 sind am Mantel des Zapfens 140 zwei zueinander versetzte, vertikale Abflachungen 145,146 vorgesehen und der mantelförmige Dreh- knöpf 130 besitzt an der Stelle der dünnsten Wandstärke eine nach innen gewandte Auswölbung 133. In den jeweiligen Endstellungen rastet die Auswδlbung 133 über die jeweilige Abflachung 145,146. Diese Bauweise bietet sich an, wenn der Drehknopf 130 z.B. aus Kunststoff gefertigt ist.
Figur 4A
Hier ist der Drehknopf 130 exzentrisch eingestellt. Das Verriegelungselement 150 liegt ausserhalb der Rille 22, demnach ist die Verriegelung offen. Die Auswölbung 133 sitzt auf der Abflachung 145 auf. Der Werkzeugeinsatz 2 ist entnehm- bzw. einsetzbar.
Figur 4B
Jetzt ist der Drehknopf 130 zentrisch gestellt, so dass das Verriegelungselement 150 in der Rille 22 liegt und die Ver- riegelung geschlossen ist. Die Auswölbung 133 sitzt nun auf der Abflachung 146 auf. Der Werkzeugeinsatz 2 ist wiederum relativ zum Spannfutter 100 rotationsgesichert - gleich¬ falls durch die Abflachung 24 und die Nase 142 verursacht - und kann nicht aus dem Spannfutter 100 herausgenommen wer¬ den.
Figur 5
In einer möglichen Anwendungssituation des Spannfutters 100, in dem ein Werkzeugeinsatz 2 - hier ein Schrauben¬ dreher - fixiert steckt, ist auf dessen Ratschenkörper 110 eine an sich bekannte Ratsche 200 aufgesetzt. Zum sichere¬ ren Handhaben des kombinierten Werkzeugs kann zusätzlich ein herkömmlicher Führungsschlüssel 300 an das Spannfutter 100 angesetzt werden. In die oben offene Durchgangsbohrung 114 - diese mündet auf der Oberseite des Zapfens 140 - wird dazu die Nase 310 des Führungsschlüssels 300 eingesetzt.
Zum vorbeschriebenen Spannfutter sind weitere konstruktive Variationen realisierbar. Hier ausdrücklich erwähnt seien noch:
- Auf die jeweilige Kontur im Zapfen 140 für die Fixierung der offenen Verriegelung, d.h. die Vertikalnut 143 und die Abflachung 145 könnte man grundsätzlich verzichten. Wenn Abflachungen 145,146 vorgesehen sind, könnten diese über die plane Ebene hinaus eine konkave Einbauchung auf¬ weisen.
- Anstelle des Ratschenkörpers 110 und der verwendeten Rat¬ sche 200 könnte man auch einen Aussenvielkant und einen adäquaten Schlüssel vorsehen. Denkbar ist auch, dass am Spannfutter 100 eine nichtrotationssymmetrische Kontur vorhanden ist, an welche ein motorischer Antrieb ansetz- bar ist.
- Das Verriegelungselement 150 müsste nicht als Stift aus¬ gebildet sein. Auch eine Erhebung innerhalb des Drehknop¬ fes 130 - in die Rille 22 einfügbar - könnte diese Funk¬ tion erfüllen.
- Ebenfalls ist praktizierbar, anstelle der Rille 22 eine beliebige Eingriffskontur am Steckende 21 des Schafts 20 vorzusehen.
- Schliesslich wäre es realisierbar, die Eingriffskontur am Steckende 21 und das dazu komplementäre Verriegelungsele¬ ment 150 so auszubilden, dass der Werkzeugeinsatz 2 unter Verzicht auf die Abflachung 24 und die Nase 142 gleich¬ zeitig gegen relatives Verdrehen und Axialverschiebung gesichert ist.

Claims

Patentansprüche
1. Spannfutter (100) zur rotationsgesicherten Auf¬ nahme eines drehend betriebenen und gegen Axialverschiebung blockierten Werkzeugeinsatzes (2) , der einen Schaft (20) aufweist, dessen Steckende (21) in das Spannfutter (100) einsetzbar ist und dessen Spitze (27) ein Steckprofil (28) oder eine spanabhebende Struktur besitzt, wobei a) durch das Spannfutter (100) eine Bohrung (114) verläuft, in die man das Steckende (21) einführen kann und b) ein tangential zur Bohrung (114) bewegbares Verriege¬ lungselement (150) angeordnet ist, welches partiell in den Verlauf der Bohrung (114) einbringbar ist und somit formschlüssig in eine am Steckende (21) vorgesehene Ein- griffskontur (22) eingeklinkt werden kann, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass c) das Spannfutter (100) aus einem Grundkörper (110) - die¬ ser könnte die Gestalt eines Ratschenkörpers haben - , einem auf diesem obenauf exzentrisch sitzenden Zapfen (140) sowie einem den Zapfen (140) mantelförmig umgeben¬ den Drehknopf (130) besteht; d) sich die Bohrung (114) zumindest teilweise in den Zapfen (140) hinein erstreckt und e) das Verriegelungselement (150) im Drehknopf (130) positioniert ist.
2. Spannfutter (100) nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass a) der Drehknopf (130) einen geringeren Durchmesser als der Grundkörper bzw. der Ratschenkörper (110) aufweist; b) die Bohrung (114) an der Oberseite des Drehknopfes (130) mündet, so dass dort die Nase (310) eines Fuhrungs- schlüsseis (300) einsetzbar ist und c) der äussere Mantel des Drehknopfes (130) zum besseren Ergreifen eine Oberflächenstruktur (131) besitzen kann.
3. Spannfutter (100) nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass a) dieses zur Aufnahme eines Steckendes (21) entsprechend der ISO-Norm 1797, Typ 1, geeignet ist, wonach das Steckende (21) eine radial umlaufende Rille (22) und eine - beabstandet zur Längsachse (23) - axial verlau¬ fende Abflachung (24) besitzt, an der somit eine paral¬ lel zur Längsachse (23) orientierte Planfläche (26) und eine senkrecht zur Längsachse (23) verlaufende Schulter (25) vorhanden sind und b) dass die Rille (22) als Eingriffskontur dient; c) die Abflachung (24) in Verbindung mit einer innerhalb des Zapfens (140) zur Abflachung (24) komplementären Nase (142) , die Rotationssicherung des in das Spann- futter (100) eingesteckten Werkzeugeinsatzes (2) bewirkt und d) die Schulter (25) des Steckendes (21) an der Unterkante der Nase (142) anschlägt.
4. Spannfutter (100) nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass a) das Verriegelungselement (150) ein horizontal und be¬ abstandet zur sich durch das Spannfutter (100) er- streckenden Längsachse (113) in den Drehknopf (130) eingesetzter Stift ist und b) für die Schwenkbewegung des Stifts innerhalb des Zapfens (140) eine Aushöhlung (141) vorhanden ist.
5. Spannfutter (100) nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Drehknopf (130) von einer zentrischen Verriegelungsposition in eine exzentri¬ sche Offenstellung verdrehbar ist, wobei die Verdrehung zwischen den beiden Endstellungen, je nach der exzentri- sehen Anordung des Drehknopfes (130) , z.B. « 60° betragen kann.
6. Spannfutter (100) nach Anspruch 1 oder 2, da¬ durch gekennzeichnet, dass a) am Grundkörper bzw. am Ratschenkörper (110) unten ein im Durchmesser erweiterter, radial umlaufender Kragen (116) zum Aufsetzten eines angesetzten Schlüssels bzw. einer Ratsche (200) vorhanden ist; b) unterhalb des Kragens (116) ein radialer Einstich (117) zur Befestigung eines Fadens als Aspirationssicherung vorgesehen ist.
7. Spannfutter (100) nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fixierung zumin- dest der verriegelnden Endstellung des Drehknopfes (130) äusserlich am Zapfen (140) Vertikalnuten (143,144) , Abfla- chungen (145,146) oder konkave Einbuchtungen und komplemen¬ tär dazu, am Drehknopf (130) , dem Mantel des Zapfens (140) zugewandt, eine Abkantung (132) bzw. eine Auswölbung (133) vorhanden sind, die in den Endstellungen miteinander in einen rastenden Eingriff kommen.
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