DE2054224C3 - Antrieb mittels biegsamer Welle für auswechselbare Dentalwerkzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb mittels biegsamer Welle für auswechselbare Dentalwerkzeuge, bei welchem die auswechselbaren Werkzeuge über eine in einer Führungshülse angeordnete lösbare_; Mit-

nehmerverbindung mit dem freien Ende der biegsamen Welle verbindbar sind und zwischen die Mitnehmerverbindung und das freie Ende der biegsamen Welle eine an sich bekannte axial lösbare Konuskupplung zwischengeschaltet ist, die durch eine

ψο außerhalb der Führungshülse angeordnete und auf

ein Kupplungsteil axial verschieblich wirkende

Handhabe betätigbar ist, nach Hauptpatent 1 920 743.

Bei der Anordnung nach dem Hauptpatent dient

die Konuskupplung dazu, daß zum Werkzeugwechsel eine Trennung zwischen Antrieb und Mitnehmerverbindung erfolgt, so daß das Werkzeug einschließlich der Mitnehmerverbindung zum Stillstand kommt. Das Werkzeug kann nun — wie bei den bekannten Anordnungen — trotz laufendem Antrieb gewechselt werden und wird durch Einrücken der Konuskupplung dann wieder sofort auf seine Arbeitsdrehzahl beschleunigt, was ohne Zeitverlust vor sich geht.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Anordnung nach dem Hauptpatent so weiter zu verbessern, daß einerseits die Mitnehmerverbindung nach Lösen der Konuskupplung sofort zum Stillstand kommt und nicht auf Grund ihrer Trägheit zunächst sich noch weiterdreht und daß sie andererseits im stillstehenden Zustand leicht betätigbar ist, ohne sich bei ihrer Betätigung gegenüber der Hülse zu verdrehen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Mitnehmerverbindung und einer drehfesten Fläche eines anderen Antriebsteils eine Reibungsbremse angeordnet ist, die durch die axial verschiebliche Handhabe gemeinsam mit der

Konuskupplung bctütigbar ist und bei gelüster Kupplung im Eingriff steht.

Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß bei Betätigung dei Handhabe sowohl die Mitnehmerverbindung bzw. deren Weile von der biegsamen Welle gelöst wird als auch gleichzeitig durch den Eingriff der Reibungsbremse stillgesetzt wird. Hierzu ist nur eine einzige Betätigungsbewegung erforderlich. Ein Weiterdrehen der Mitnehmerverbindung auf Grund ihrer Trägheit ist somit verhindert. Da außerdem nunmehr die Reibungsbremse im Eingriff steht und somit die Mitnehmerverbindung bzw. deren Welle festhält, ist die Betätigung der Mitnehmerverbindung wesentlich erleichtert, da diese sich nunmehr beim Werkzeugwechsel nicht mehr gegenüber dem Antriebsgehäuse bzw. der Führungshülse verdrehen kann. Außerdem ist damit die Möglichkeit gegeben, die ?/iitnehmerverbindung als ein Backenfutter auszubilden, dessen Backen mittels der Drehbewegung eines Spannringes gegen das Werkzeug gespannt werden. Ein gesondertes Festhalten der Welle der Mitnehmerverbindung entfällt somit auch bei der Verwendung eines Backenfutters, so daß das Lösen und Spannen der einzelnen Werkzeuge wesentlich erleichtert wird.

Zweckmäßigerweise ist das eine Teil der Reibungsbremse an dem drehbaren Schaft der Mitnehmerverbindung und das andere Teil an der axial verschieblichen Handhabe angeordnet, so daß zusätzliche zwischengeschaltete Bauteile entfallen können und sich eine besonders einfache und leichte Konstruktion ergibt.

Hierbei kann das an der Handhabe angeordnete Teil der Reibungsbremse als eine die Mitnehmerwelle umgreifende und innerhalb der hülsenförmigen Handhabe geführte axial verschiebliche und drehfest angeordnete Hülse ausgebildet sein, die über eine Druckfeder gegen einen ortsfesten Innenbund der Handhabe abgestützt ist. Die das eine Teil der Reibungsbremse bildende Hülse wird somit durch die Druckfeder beim Eingriff der Reibungsbremse gegen das andere Bremsenteil unter Vorspannung gedruckt, so daß die Dimensionierung der Druckfeder ein Maß für die jeweilige Bremskraft ist. Diese Bremskraft bleibt somit immer weitgehend konstant und ist vom Verschleiß der einzelnen Bauteile weitgehend unabhängig. Die drehteste Verbindung der axial verschieblichen Hülfe mit der Handhabe kann vorzugsweise durch eine Stift-Schlitzverbindung hergestellt sein.

Auf engem Raum kann eine vergleichsweise große Reibkraft aufgebracht werden, wenn die Reibungsbremse als Konusbremse ausgebildet ist, wobei zweckmäßigerweise ihr Muffenteil an der Handhabe und ihr Zapfenteil an der Mitnehmerwelle angeordnet ist.

Zur formschlüssigen Festlegung der Mitnehmerverbindung, insbesondere bei der erwähnten Verwendung eines durch die Drehbewegung eines Spannringes betätigbaren Backenfutters ist es vorteilhaft, wenn zusätzlich zur Reibungsbremse eine formschlüssige Kupplung zwischen der Mitnehmerverbindung und de; drehfesten Fläche der Handhabe angeordnet ist. Diese formschlüssige Kupplung kann aus zwei ineinandergreifenden Zahnkränzen bestehen, von denen der eine an der Handhabe und der andere an einer iirchfest, aber axial verschieblich auf der Mitnehmerweile angeordneten Hülse angeordnet ist. Die Verwendung einer formschlüssigen Kupplung wird durch die erfindungsgemäße Anordnung der Reibungsbremse ermöglicht, da vor dem Einrücken dieser fnrmschlü»si«en Kupplung bereits durch das Einrücken der Reibungsbremse die Mitnehmerwelle stillgesetzt wird, so daß ein Einrücken der formschlüssigen Kupplung unter Last oder bei hohen Drehgeschwindigkeiten nicht möglich ist. Ein entsprechender Verschleiß ist somit bei der erfindungsgemäßen Anordnung wirksam vermieden.

Ein weiches Einrücken der formschlüssigen Zahnkranzkupplung kann dadurch herbeigeführt werden, daß die Zahnkranzhülse auf der Mitnehmerweile in Richtung auf die Mitnehmerverbindung vor dem Zapfenteil der Reibungsbremse angeordnet ist und sich gegenüber diesem durch eine Druckfeder abstützt. Diese Druckfeder bewirkt ein stets gleichmäßiges elastisches Eingreifen der Zahnkranzkupplung. Wenn — wie erwähnt — die Mitnehmerverbin-

jo dung aus einem an sich bekannten DreibackenfuUer besteht, bei welchem die '« -nischen Außenflächen der Spannbacken gegen einen I-menkonus spannbar sind, ist es zweckmäßig, wenn der Innenkonus am freien Ende der Mitnehmerwelle angeordnet ist und von einem die Spannbacken gegen ihn ziehenden Spannring übergriffen wird, der auf ein Außengewinde des Endes der Mitnehmerwelle aufschraubbar ist. Ein besonders leichtes Spannen und Lösen eines derartigen Backenfutters wird ermöglicht, wenn zwisehen einem Bund des Spannringes und den Stirnflächen der Backen ein Druckkugellager angeordnet ist. Dieses Druckkugellager besteht in vorteilhafter Weise aus einzelnen in den Backen gelagerten Kugeln, die auf eine zwischen dem Innenbund des Spannringes und den Stirnflächen der Backen angeordnete Lagerscheibe wirken. Auf diese Weise wird für Wälzreibung zwischen dem Spannring und den Spannbacken gesorgt, so daß dis Auswechseln der Werkzeuge schnell und ohne Kraitanstrengung vonstatten gehen kann.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt im Schnitt den erfindungsgemäß ausgebildeten Antrieb bei gelöster Konuskupplung und im Eingriff stehender Reibungsbremse;

F i g. 2 ist ein Schnitt entsprechend F i g. 1 bei im Eingriff stehender Konuskupplung und gelöster Reibungsbremse;

F i g. 3 zeigt eine Außenansicht der Führungshülse für die Handhabe;

Fig. 4 zeigt in vergrößerter Darstellung im Schnitt das erfindungsgemäß ausgebildete Backenfutter.
Gemäß F i g. 1 ist eine biegsame Welle vorgesehen, deren Hülle in Fig. I mit 1 bezeichnet ist. Die Seele 2 der biegsamen Welle ist mit einem starren WellenafcchniU 3 verbunden, der an seinem vorderen Ende ein Muffenteil 4 einer Konuskupplung trägt. Das Zapfenteil § der Konuskupplung ist mit einer Mitnehmerwelle 6 verbunden, wobei der starre Wellenabschintt 3 und die Mitnehmerwelle 6 durch Kugellager?, 8 und9 in einer hülsenförmigen axial verschieblLhen Handhabe 10 bzw. einer Führungshülse 11 drehbar gelagert sind. Die Handhabe 10 ist

mit Mitnehmerstiften 12 und 13 versehen, welche in schraubenlinienförmig verlaufende Fühlungsschlitze 14 und 15 der Führungshülse 11 (s. Fig. 3) derart eingreifen, daß bei einer Drehung der Handhabe 10

gleichzeitig ihre Axialverschiebung auftritt. Federn 17 dienen der Verriegelung der Stifte 13 in den jeweiligen Endlagen 14« und 14 b bzw. 15 η und 15/). Die Fiihrung.shiil.se 11 ist auf einen mit der Hülle 1 der biegsamen Welle verbundenen starren Schaft 16 aufgeschraubt, der seinerseits vom Endteil der Handhabe 10 übergriffen wird.

Auf der Mitnchmerwelle 6 ist ortsfest das Zapfcntcil 18 einer als Konusbremse ausgebildeten Reibungsbremse angeordnet, welches mit einer drehfest, aber längsvcrschicblich innerhalb der Handhabe !0 angeordneten Hülse 19 in Eingriff kommt, die das Muffenlcil der Konusbremse darstellt. Die verschiebliche Hülse 19 ist über eine Feder 20 gegen die Handhabe 10 abgestützt.

Auf der Mitnehmcrwclle 6 ist ferner drehfest, aber Iängsvcrschieblich eine Zahnkranzhülsc 21 angeordnet, deren Zähne 22 als formschlüssigc Kupplung in die Zähne 23 einer ortsfest mit der Handhabe 10 verbundenen weiteren Zahnkranzhülse 24 eingreifen. Eine Feder 25 stützt die Hülse 21 gegen die Mitnchmerwellc 6 ab und verschiebt sie in Richtung auf die Zahnkranzhülsc 24.

Am vorderen Ende der Mitnchmcrwclle 6 ist ein Drcibackcnfuttcr 26 angeordnet, welches einen Spannring 27 hat, der auf ein Außengewinde des vorderen Endes der Mitnchmcrwclle 6 aufgeschraubt ist und dem Zusammendrücken der einzelnen Spannbacken dient.

In F i g. I ist der erfindungsgemäße Antrieb im stillgesetzten Zustand dargestellt, bei welchem sich also die formschlüssige Kupplung 21 und 24 sosvie die Reibungsbremse 18 und 19 im Eingriff befinden, während die Konuskupplung 4, 5 gelöst ist.

F i g. 2 zeigt die Anordnung nach F i g. 1 im Betriebszustand. Hier befindet sich also die Konuskupplung 4, 5 im Eingriff, während die Bremse 18. 19 und die formschlüssige Kupplung 21, 24 gelöst sind.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende: Wenn aus dem Betriebszustand nach F i g. 2 der Antrieb des Spannfutters 26 zum Zwecke des Werkzeugwechsels stillgesetzt werden soll, wird die Handhabe 10 gedreht, die dadurch über die Mitnchmeistifte 12 und 13, welche in den Führungsschlitzcn 14 und 15 (s. Fig 3) gleiten, in Richtung des Pfeiles 28 nach hinten verschoben wird. Hierdurch wird das Muffenteil 4 vom Zapfenteil 5 der Mitnchmerwelle 6 nach hinten weg bewegt, während gleichzeitig die Hülsen 19 und 24, die mit der Handhabe 10 fest verbunden sind, in Richtung des Pfeiles 28 auf die mit der Mitnehmcrwelle 6 verbundenen Brems- bzw. Kupplungsteile 18 und 21 hin bewegt werden. Das Zapfenteil 18 der Reibungsbremse, welches mit der Mitnehmcrwclle 6 fest verbunden ist, kommt somit in Eingriff mit dem entsprechenden Muffenteil 19 an der Handhabe 10, wodurch die nun frei laufende Mitnehmcrwcllc 6 abgebremst wird. Der Bremsdruck wird durch die Kraft der Feder 20 bestimmt, welche auf die mit der Handhabe 10 drehfest, aber Iängsvcrschieblich verbundene Hülse 19 wirkt. Das Abbremsen tritt bereits auf, wenn das Zapfenteil 18 das Muffenteil 19 erreicht, wobei jcdoch in dieser Lage die Teile 21 und 24 der Zahnkranzkupplung noch nicht im Eingriff sind. Bei einem Wcitervcrschicben der Handhabe 10 in Richtung des Pfeiles 28 wird dann die Mitnehmerwcllcö vollständig stillgesetzt und nunmehr kommt die Zahnkranzkupplung 21, 24 in Eingriff. Sollten die Zähne übereinanderstchen, so sorgt nach einem anfänglichen Drehen an dem Spannring 26 die Feder 25 für ein Eingreifen der Zähne, wobei die Feder 25 außerdem, falls noch Restdrehungen vorhanden sind, für ein

ao verschleißarmes und weiches Eingreifen der Kupplung 21, 24 sorgt.

Anschließend ist der in Fig. 1 dargestellte Spannzustand erreicht, bei welchem trotz umlaufender Seele 2 der biegsamen Welle ein Werkzeugwechsel si-

»5 eher vorgenommen werden kann, da eine vollständige Trennung von der biegsamen Welle einerseits und eine Fixierung der Mitnchmcrwelle 6 gegenüber der Handhabe 10 andererseits bewirkt ist. Die Mitnenmcrwellc 6 kann also zum Zwecke des Lösens des Futters 26 mittels der Handhabe 10 festgehalten werden.

F i g. 4 zeigt in vergrößerter Darstellung das Futter 26 im einzelnen und läßt erkennen, daß die konischen Außenflächen 29 der einzelnen Spannbacken 30 gegen einen Innenkonus 31 der Mitnehmerwelle 6 spannbar sind, wobei mittels des Spannringes 27 die Verspannung der Backen 30 gegeneinander erfolgt. Zwischen einem Bund 32 und den Stirnflächen der Backen 30 ist ein Druckkugcllager angeordnet, das aus einzelnen in den Backen gelagerten Kugeln 33 und einer zwischengeschaltetcn Lagerscheibe 34 besteht. Der Spannring 27 übergreift das Ende der Mitnehmcrwclle 6 mittels eines Gewindes, so daß ein Drehen des Spannringes 27 ein Gcgeneinandcrspannen oder ein Lösen der Backen 30 zur Folge hat. Um die Backen 30 vor Verschmutzungen zu schützen, ist zwischen einem weiteren Bund 35 und den äußeren Stirnflächen der Backen 30 eine Dichtung 36 angeordnet.

Das in dem Backenfutter vorgesehene Druckkugellagcr gestattet schon bei leichten Festlegungen mittels der Reibungsbremse ein besonders weiches Anziehen und Lösen der Spannbacken 30.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche;

1. Antrieb mittels biegsamer Welle für auswechselbare Dentalwerkzeuge, bei welchem dio. auswechselbaren Werkzeuge über eine in einet Führungshülse angeordnete lösbare Mitnehmerverbindung mit dem freien Ende der biegsamen Welle verbindbar sind und zwischen die Mitnehmerverbindung und das freie Ende der btegsamen Welle eine an sich bekannte axial lösbare Konuskupplung zwischengeschaltet ist, die durch eine außerhalb der Führungshülse angeordnete und auf ein Kupplungsteil axial verschieblich wirkende Handhabe betätigbar ist, nach Hauptpatent 1920 743, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Mitnehmerverbindung (26) und einer drehfesten Fläche eines anderen Antriebsteils (10) eine Reibungsbremse (18, 19) angeordnet ist, die durch die axial verschiebliche Handhabe (10) gemeinsam mit der Konuskupplung (4, 5) betätigbar ist und bei gelöster Kupplung (4, S) im Eingriff steht.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Teil (18) der Reibungsbremse (18, 19) an der drehba.en Welle (6) der Mitnehmerverbindung (26) und das andere Teil (19) an der axial verschieblichen Handhabe (10) angeordnet ist.

3. Antrieb wach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das an der Handhabe (10) angeordnete Teil (19) der Reitungsbumse als eine die Mitnehmerwelle (6) umg_leiienc^Jj und innerhalb der hülsenförmigen Handhabe (ϊβ) geführte axial verschiebliche und drehfest angeordnete Hülse ausgebildet ist, die über eine Druckfeder (20) gegen einen ortsfesten Innenbund der Handhabe (10) abgestützt ist.

4. Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekenn-7.eichnet, daß die axial verschiebliche Hülse (19) mit der Handhabe (10) vorzugsweise durch eine Stift-Schlitzverbindung drehfest verbunden ist.

5. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungsbremse (18, 19) als Konusbremse ausgebildet ist, deren Muffenteil (19) an der Handhabe (10) und deren Zapfenteil (18) an der Mitnehmerwelle (6) angeordnet ist.

6. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusatz-Hch zur Reibungsbremse (18, 19) eine formschlüssige Kupplung (21, 24) zwischen der Mitnchmerverbindiing (26) und der drehfesten Fläche der Handhabe (10) angeordnet ist.

7. Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssige Kupplung aus zwei ineinandergreifenden Zahnkränzen (22, 23) · besteht, von denen der eine (23) der Handhabe (10) und der andere (21) an einer drehfest, aber axial verschieblich auf eier Mitnehmerwelle (6) angeordneten Hülse (21) angeordnet ist.

8. Antrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnkranzhülse (21) auf der Mitnehmerwelle (6) in Richtung auf die Mitnehmerverbindung (26) vor dem Zapfenteil (18) der Reibungsbremse angeordnet ist und sich gegenüber diesem durch eine Druckfeder (25) abstützt.

9. Antrieb nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerverbindung (26) aus einem an sich bekannten Dreibackenfutter besteht, wobei die konischen Außenflächen (29) der Spannbacken (30) gegen einen Innenkonus (31) spannbar sind und daß der Innenkonus (31) am freien Ende der Mitnehmerwelle (6) angeordnet ist und von einem die Spannbacken (30) gegen ihn ziehenden Spannring (27) übergriffen wird, der auf ein Außengewinde des Endes der Mitnehms, rwelle (6) aufschraubbar ist.

10. Antrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Bund (32) des Spannringes (27) und den Stirnflächen der Bakken (30) ein Druckkugellager (33, 34) angeordnet ist.

11. Antrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckkugellager (33, 34) aus einzelnen in den Backen (30) gelagerten Kugeln (33) besteht, die auf eine zwischen dem Innenbund (32) des Spannringes (27) und den Stirnflächen der Backen (30) angeordnete Lagerscheibe (34) wirken.

12. Antrieb nach einem der Ansprüche 9 bis 11, gekennzeichnet durch eine Dichtung (36) zwischen den Stirnflächen der Backen (30) und dem Spannring (27).