DE4406855A1 - Gerades Motorhandstück, insbesondere für medizinische Zwecke, vorzugsweise für ein medizinisches oder dentales Labor - Google Patents
Gerades Motorhandstück, insbesondere für medizinische Zwecke, vorzugsweise für ein medizinisches oder dentales LaborInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein gerades Motorhandstück nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Ein Handstück der vorliegenden Art eignet sich insbesondere für solche mechanischen
Bearbeitungen von natürlichen oder künstlichen Teilen des menschlichen oder tierischen
Körpers, bei denen eine verhältnismäßig große Antriebs- und Arbeitsleistung gefordert
ist. Für den ärztlichen Bereich eignet sich ein solches Handstück deshalb insbesondere
für die Bearbeitung verhältnismäßig fester Körperteile. Im dentalen Bereich läßt sich ein
solches Handstück dann im Mundraum eines Patienten zur Zahnbehandlung einsetzen,
wenn es von einer entsprechend kleinen Bauweise ist.
Ein vorliegendes Handstück eignet sich vorzugsweise für ein medizinisches,
insbesondere dentales Labor, in dem insbesondere künstliche Körperteile oder Modelle
spanabhebend mittels in das Handstück einspannbarer Werkzeuge drehender Funktion
bearbeitet werden. Das Handstück eignet sich zur Übertragung einer verhältnismäßig
großen Arbeitsleistung auf das Werkzeug und es lassen sich unterschiedliche Werkzeuge
handhabungsfreundlich und schnell spannen bzw. lösen und austauschen.
Ein Handstück der eingangs beschriebenen Art wird von der Anmelderin unter der
Bezeichnung K9-Handstück Type 950 auf dem Markt vertrieben und ist somit bekannt.
Im folgenden wird dieses Handstück anhand einer beigefügten Fig. 5 beschrieben.
Das stabförmige, gerade Handstück 1 besteht aus einem hinteren, nur teilweise
dargestellten Motorteil 2 mit einem darin eingebauten, insbesondere elektrischen
Antriebsmotor 3 und einem vorderen Handstückteil 4, in das von vorne ein
Bearbeitungswerkzeug mit seinem Schaft 5 einspannbar ist. Hierzu dient eine koaxial
im Handstückteil 4 angeordnete, hülsenförmige, geschlitzte Spannzange 6, die Teil
einer Antriebswelle 7 ist, die koaxial im Handstückteil 4 drehbar gelagert ist und mit
dem Antriebsmotor 3 zu ihrer Rotation verbunden ist. Die Spannzange 6 läßt sich durch
eine Relativverdrehung zwischen dem Motorteil 2 und einer Griffhülse 4a des
Handstückteil 4 öffnen und schließen. Hierzu ist in das Handstückteil 4 ein
Betätigungsmechanismus 8 integriert, der zwischen der Griffhülse 4a und der
Antriebswelle 7 wirksam ist und ein Getriebe 9 aufweist, das die Drehbewegung der
Griffhülse 4a in eine Axialbewegung einer runden Anzugstange 10 umwandelt, die sich
von hinten koaxial durch eine Lagerhülse 7a der Antriebswelle 7 erstreckt, darin axial
beweglich in einer Bohrung gelagert ist und mit ihrem vorderen Ende in ein
Innengewinde 6a der Spannzange 6 eingeschraubt ist. Die Griffhülse 4a ist auf einem
hülsenförmigen Innengehäuse 11 um die Längsmittelachse 12 des Handstücks 1 drehbar
und längs verschiebbar gelagert. Im Innengehäuse 11 ist die Antriebswelle 7 mittels
zwei einen axialen Abstand voneinander aufweisenden Wälzlagern 13, 14 drehbar
gelagert, von denen das vordere Wälzlager 14 mit seiner Hinterseite an einer
Innenringschulter 15 des Innengehäuses 11 anliegt, wobei der Außenring des
Wälzlagers 14 durch eine Mutter 16 gegen die Innenringschulter 15 festgeschraubt ist.
Die Mutter 16 ist in ein Innengewinde am vorderen Ende des Innengehäuses 11
eingeschraubt. Vor der Mutter 16 ist außerdem eine Frontkappe 17 in das Innengewinde
eingeschraubt, die die etwa hälftig vom Innengehäuse 11 hervorragende Spannzange 6
abdeckt.
Das Getriebe 9 weist eine radiale Schraube 17 auf, die ein radiales Loch in der
Griffhülse 4a und mit einer Rolle 18 eine im Innengehäuse 11 in Umfangsrichtung
schräg verlaufende Nut 19 durchfaßt und in ein Druckstück 21 eingeschraubt ist, das im
hinteren Endbereich des hohlzylindrischen Innengehäuses 11 axial verschiebbar mit
Bewegungsspiel sitzt und in einem mittleren Innenring 22 ein zentrales Loch 23
aufweist, durch das hindurch die Antriebswelle 7 mit einem Steck-Verbindungsabschnitt
24 ragt, der durch eine Steckkupplung 25 mit einem Antriebszapfen 26 des
Antriebsmotors 3 verbunden ist.
Das Motorteil 2 weist ebenfalls ein Innengehäuse 27 auf, in dem der Antriebsmotor 3
angeordnet ist und mit dem es auf das hintere Ende des Innengehäuses 11 des
Handstückteils 4 bei 28 aufgeschraubt ist, wobei die Griffhülse 4a das vordere Ende des
Motorteils 2 nach hinten überlappt.
Bei diesem bekannten Handstück ist die Antriebswelle 7 im hinter der Innenringschulter
liegenden Bereichen im Querschnitt größer bemessen als der freie Innenquerschnitt
der Innenringschulter 15.
Nach bestimmten Benutzungszeiten des Handstücks ist es erforderlich, die Lager 13, 14
der Antriebswelle 7 auszutauschen, da sie einem nicht vermeidbaren Verschleiß
unterliegen. Hierzu ist die Antriebswelle 7 zu demontieren, was durch folgende
Demontagemaßnahmen erfolgt:
Das Handstückteil 4 ist vom Motorteil 2 zu trennen, was durch Losschrauben der dazwischen vorhandenen Schraubverbindung 28 erfolgt.
Das Handstückteil 4 ist vom Motorteil 2 zu trennen, was durch Losschrauben der dazwischen vorhandenen Schraubverbindung 28 erfolgt.
Die Schraube 17 ist mit einem Steckschlüssel zu lösen und mit der Rolle 18
abzunehmen.
Kann das Innengehäuse 11 nach hinten aus der Griffhülse 4a herausgezogen werden.
In einem weiteren Demontageschritt ist nach vorherigen oder jetzigen Losschrauben der
Frontkappe das Druckstück 21 aus dem Innengehäuse 11 nach hinten herauszuziehen.
Zur Demontage des Wälzlagers 14 sind noch ein Quadring 29 und eine Scheibe 31
abzunehmen. Anschließend ist die Mutter 16 mit einem Steckschlüssel zu lösen und
abzuschrauben. In einem nächsten Demontageschritt ist die Antriebswelle 7 komplett
aus dem Innengehäuse 11 nach hinten auszupressen, wozu eine entsprechende
Vorrichtung hilfreich ist. Dabei wird eine vor dem Wälzlager 14 angeordnete Buchse 32
von der Antriebswelle 7 mit abgedrückt.
Dann kann die den Steck-Verbindungsabschnitt 23 tragende Anzugstange 10 nach hinten
aus der Antriebswelle 7 herausgeschraubt werden.
Nach Entfernung eines Sicherungsringes 33 mit einer Seegerzange kann dann das
hintere Wälzlager 13 mit einer Abziehvorrichtung von der Lagerhülse 7a abgezogen
werden.
Mit einer Abziehvorrichtung kann auch das vordere Wälzlager 14 aus dem
Innengehäuse 11 abgezogen werden.
Durch diese bekannte Ausgestaltung ist ein großer Herstellungsaufwand und
insbesondere ein großer Montage- und Zeitaufwand zum Austausch der Lager 13, 14
vorgegeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Handstück der eingangs
angegebenen Art den Aufwand zum Ausbau der Antriebswelle, insbesondere zum
Austausch seiner Lager zu verringern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Handstück ist die Antriebswelle mit den Lagern nach vorne
ausbaubar. Hierdurch ergeben sich insbesondere bezüglich des Austausches der
Antriebswellenlager wesentliche Vorteile, wobei auch herstellungstechnische Vorteile
erzielt werden.
Es ist bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung nicht erforderlich, das Handstückteil
vom Motorteil zu trennen, was bereits eine wesentliche Vereinfachung bedeutet. Der
Ausbau der Antriebswelle nach vorne ist insbesondere deshalb sehr vorteilhaft, weil
nicht nur das vordere Lager, sondern auch das hintere Lager mit der Antriebswelle aus
dem Innengehäuse herausgezogen wird. Es ist nämlich wesentlich einfacher, das hintere
Lager von der Welle in deren ausgebauten Zustand abzuziehen, als das hintere Lager
aus dem Innengehäuse separat herauszuziehen, was zwar möglich ist, jedoch wegen der
hinteren Position nur erschwert durchführbar ist, ggf. nach einer Trennung des
Handstückteils vom Motorteil nach hinten durchgeführt werden muß.
In den Unteransprüchen sind Merkmale enthalten, die zu weiteren Vereinfachungen
hinsichtlich Herstellung und Montage führen und zwar sowohl im Hinblick auf den
jeweils erforderlichen Arbeits- als auch Zeitaufwand. Ein weiterer Vorteil der
Erfindung besteht darin, daß die Lager schonender montiert werden können und deshalb
die Gefahr von Beeinträchtigungen oder Beschädigungen während der Montage
verringert ist. Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sich auch auf eine
Verbesserung der Abdichtung des vorderen Lagers, das einer Verschmutzung besonders
stark ausgesetzt ist.
Nachfolgend werden die Erfindung und weitere durch sie erzielbare Vorteile anhand
bevorzugter Ausführungsbeispiele und einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Handstück in der Seitenansicht;
Fig. 2 die vordere Hälfte des Handstücks im axialen Schnitt;
Fig. 3 ein Innengehäuse des Handstücks in der Draufsicht;
Fig. 4 eine in Fig. 2 mit X gekennzeichnete Lager-Dichtung im Längsschnitt in
vergrößerter Darstellung.
Das stabförmige, gerade Handstück 101 besteht aus einem hinteren Motorteil 102 mit
einem darin eingebauten, insbesondere elektrischen Antriebsmotor 103 und einem
vorderen Handstückteil 104, in das von vorne ein Bearbeitungswerkzeug mit seinem
Schaft 105 einspannbar ist. Hierzu dient eine koaxial im Handstückteil 104
angeordnete, hülsenförmige, geschlitzte Spannzange 106, die Teil einer Antriebswelle
107 ist, die koaxial im Handstückteil 104 drehbar gelagert ist und mit dem
Antriebsmotor 103 zu ihrer Rotation verbunden ist. Die Spannzange 106 läßt sich durch
eine Relativverdrehung zwischen dem Motorteil 102 und einer Griffhülse 104a des
Handstückteils 104 öffnen und schließen. Hierzu ist in das Handstückteil 104 ein
Betätigungsmechanismus 108 integriert, der zwischen der Griffhülse 104a und der
Antriebswelle 107 wirksam ist und ein Getriebe 109 aufweist, das die Drehbewegung
der Griffhülse 104a in eine Axialbewegung einer runden Anzugstange 110 umwandelt,
die sich von hinten koaxial durch eine Lagerhülse 107a der Antriebswelle 107 erstreckt,
darin axial beweglich in einer Bohrung gelagert ist und mit ihrem vorderen Ende in ein
Innengewinde 106a der Spannzange 106 eingeschraubt ist. Die Griffhülse 104a ist auf
einem hülsenförmigen Innengehäuse 111 um die Längsmittelachse 112 des Handstücks
101 drehbar und längs verschiebbar gelagert. Im Innengehäuse 111 ist die Antriebswelle
107 mittels zwei einen axialen Abstand voneinander aufweisenden Wälzlagern 113, 114
drehbar gelagert. Das Motorteil 102 ist durch ein Kabel 102a und evtl. ein Anschlußteil
102b an eine Energie-Versorgungsquelle, hier eine Stromquelle, und/oder ein
Steuergerät anschließbar.
Das Getriebe 109 weist eine radiale Schraube 117 auf, die ein radiales Loch in der
Griffhülse 104a und mit einer Rolle 118 eine im Innengehäuse 111 in Umfangsrichtung
schräg verlaufende Nut 119 durchfaßt und in ein Druckstück 121 eingeschraubt ist, das
im hinteren Endbereich des hohlzylindrischen Innengehäuses 111 axial verschiebbar mit
Bewegungsspiel sitzt und in einem mittleren Innenring 122 ein zentrales Loch 123
aufweist, durch das hindurch die Antriebswelle 107 mit einem Steck-
Verbindungsabschnitt 124 ragt, der durch eine Steckkupplung 125 mit einem
Antriebszapfen 126 des Antriebsmotors 103 verbunden ist. Fig. 3 zeigt das
Innengehäuse 111 mit der Nut 119 in der Draufsicht.
Das Motorteil 102 weist ebenfalls ein Innengehäuse 127 auf, in dem der Antriebsmotor
103 angeordnet ist und mit dem es auf das hintere Ende des Innengehäuses 111 des
Handstückteils 104 bei 128 aufgeschraubt ist.
Die Griffhülse 104a besteht aus einer Trägerhülse 104b aus Metall und einer auf deren
Außenmantelfläche befestigten Umhüllung 104c aus griffigem und/oder
weichelastischem und/oder wärmeisolierendem Material, z. B. Gummi oder Kunststoff,
die aufgezogen, angeformt oder aufgespritzt sein kann. Am vorderen Ende schließt die
Umhüllung 104c mit der Trägerhülse 104b an einer radialen Stirnfläche 104d ab. Das
hintere Ende der Umhüllung 104c überragt die Trägerhülse 104b, wobei diese
Verlängerung vorzugsweise auf dem vorderen Endbereich des hohlzylindrischen
Gehäuses 127 des Motorteils 2 drehbar gelagert ist. Vorzugsweise ist auch das Gehäuse
127 mit einer der Umhüllung 104c entsprechenden Umhüllung 127a versehen.
Der Steck-Verbindungsabschnitt 124 ist vorzugsweise eine auf das hintere Ende der
Anzugstange 110 aufgesteckte und z. B. durch einen Querstift befestigte Hülse 124a mit
einem Flansch 124b an ihrem vorderen Ende, der an einer nach hinten weisenden
Schulter der Anzugstange 110 anliegt und mit dem der einen nach hinten gerichteten
Abstand davon aufweisende Innenring 122 zusammenwirkt.
Zwischen der Anzugstange 110 und der Lagerhülse 107a besteht eine
Drehmitnahmeverbindung 135, die durch einen Querstift in der Anzugstange 110
gebildet ist, dessen Enden in einen rückseitigen offenen axialen Schlitz S im hinteren
Endbereich der Lagerhülse 107a eingreifen.
Die Lagerhülse 107a besteht aus einem hinteren Lagerhülsenteil 107b und einem
vorderen Lagerhülsenteil 107c, die an ihren einander zugewandten Endbereichen
topfförmig ausgebildet sind, wobei sie sich in diesen Bereichen überlappen und fest
miteinander verbunden sind, z. B. fest zusammengepreßt sind. Hierdurch ist ein den
hinteren Endbereich der Spannzange 6 und den vorderen Endbereich der Anzugstange
110 umgebender Ringfreiraum 136 geschaffen, in dem eine Spannfeder 137 in Form
einer gewendelten Druckfeder angeordnet ist, deren vorderes Ende an einer
Innenschulter des vorderen Lagerhülsenteils 107c abgestützt ist und deren hinteres Ende
nach hinten gegen eine Flanschhülse 138 drückt, die fest auf der Anzugstange 110 sitzt
und beim vorliegenden Ausführungsbeispiel zwischen dem hinteren Ende der
hülsenförmigen Spannzange 106 und einer Schulter 139 der Anzugstange 110
verschraubt ist. An ihrem vorderen Ende weist die Lagerhülse 107a eine
Innenkonusfläche 141a auf, die nach vorne divergiert, und gegen die eine
Außenkonusfläche 141b der an sich bekannten Spannzange 106 durch die Spannfeder
137 gespannt ist. In der Spannstellung gemäß Fig. 2 besteht zwischen der Flanschhülse
138 und dem hinteren Lagerhülsenteil 107c ein Abstand a, wodurch das Spannen
aufgrund der Kraft der Spannfeder 137 gewährleistet ist.
Eines der beiden Lager 13, 14 ist als Festlager und das andere als Loslager ausgebildet.
Bei der vorliegenden Ausgestaltung ist das hintere Wälzlager 13 ein Festlager. Sein
Innenring ist auf einem rückseitigen Lagerzapfen des hinteren Lagerhülsenteils 107c
angeordnet und er ist zwischen einer nach hinten weisenden Schulter 107d und einem
auf den Lagerzapfen aufgeschraubten Schraubring 142 eingespannt. Der Außenring des
Wälzlagers 113 liegt mit seiner hinteren Stirnfläche an einer Innenschulter 143 des
Innengehäuses 111 an, wobei zwischen den Außenringen beider Wälzlager 13, 14 eine
Distanzhülse 144 angeordnet ist, die mit Bewegungsspiel in dem Innengehäuse 111
sitzt. Die Länge der Distanzhülse 144 ist so groß bemessen, daß der Innenring des
vorderen Wälzlagers 14 einen geringen Abstand von einer nach vorne gerichteten
Schulterfläche 107d des vorderen Lagerhülsenteils 107b aufweist, wobei vorzugsweise
dazwischen eine Ringfeder angeordnet sein kann. Dabei ist der Außenring des vorderen
Wälzlagers 14 durch einen in das vordere Ende des Innengehäuses 111 eingeschraubten
Schraubring 145 mittels der Distanzhülse 144 und des Außenrings des Wälzlagers 113
gegen die Innenschulter 143 geschraubt. Zwischen dem Schraubring 145 und dem
vorderen Wälzlager 114 ist eine Ringdichtung 146 zur Abdichtung des Wälzlagers 114
vorgesehen, die vorzugsweise wenigstens teilweise eine Baueinheit mit dem Wälzlager
114 bildet. Einzelheiten dieser Ringdichtung 146 werden weiter unten noch
beschrieben.
Die bei der vorliegenden Ausgestaltung ein Außengehäuse bildende Griffhülse 104a ist
frontseitig durch eine Frontkappe 147 mit einem mittigen Durchgangsloch 148 für das
Werkzeug bzw. dessen Schaft 105 abgedeckt. Vorzugsweise überragen die
Antriebswelle 107 bzw. das vordere Lagerhülsenteil 107c das Innengehäuse 111 und die
Griffhülse 104a nach vorne, und die Frontkappe 147 weist eine domförmige
Querschnittsform auf, wodurch sich eine kegel- bzw. kegelstumpfförmige Form für das
Handstück an seinem vorderen Ende ergibt. Zwischen der Frontkappe 147 und dem
vorderen Endbereich der Spannzange 106 sowie der Antriebswelle 107 ist ein
zwangsläufig erforderlicher Spalt 149 vorhanden, der sich bis zum Schraubring 145
bzw. zur Ringdichtung 146 hin erstreckt. Um die Reinigungswirkung dieses Spaltes
durch Ausblasen von vorne zu verbessern und gleichzeitig die Gefahr zu verringern,
daß der Staub in die Ringdichtung 146 eindringt, sind wenigstens ein oder mehrere, bei
der vorliegenden Ausgestaltung zwei einander gegenüberliegende radial vom Spalt 149
ausgehende Durchgangslöcher 151 in der Frontkappe 147 vorgesehen, durch die die
Druckluft und der Staub beim Ausblasen entweichen können.
Die Frontkappe 147 ist mit der Trägerhülse 104b verschraubt. Vorzugsweise ist hierzu
am hinteren Ende der Frontkappe 147 ein sich von einer radialen Ringschulter 152 nach
hinten erstreckender Ansatz 153 vorzugsweise ringförmiger Form und mit
Außengewinde vorgesehen, mit dem die Frontkappe 147 in ein entsprechendes
Innengewinde 104d am vorderen Ende der Trägerhülse 104b eingeschraubt ist, wobei
die Ringschulter 152 gegen die vordere Stirnfläche 104e der Trägerhülse 104b
geschraubt ist, wodurch ein Schraubanschlag gebildet ist. Vorzugsweise ist auch die
Frontkappe 147 mit einer der Umhüllung 104c entsprechenden Umhüllung 147a
versehen. Wie bereits bei der Umhüllung 104c sind auch zwischen der Frontkappe 147
und der Umhüllung 147a durch Vorsprünge und/oder Vertiefungen gebildete
Formschlußverbindungen 154 zur Sicherung der jeweiligen Umhüllung auf dem sie
tragenden Körper vorgesehen.
Die Ringdichtung 146 besteht aus wenigstens zwei, vorzugsweise drei Dichtscheiben
146a, 146b, 146c, die vorzugsweise im Sinne eines Dichtspakets zusammengesetzt sind
bzw. längs der Mittelachse 112 aneinanderliegen und insbesondere in das vordere
Wälzlager 114 außen bzw. vorderseitig integriert sind. Die Breite b des Wälzlagers 114
ist größer bemessen als die übliche Normbreite dieses Typs, wobei der Außen- und
Innenring gleichermaßen nach vorne hin verlängert ist, so daß die Wälzkörper, hier
Kugeln, bzw. die Wälzlagerebene WE exzentrisch, d. h. nach hinten versetzt,
außermittig angeordnet sind. Hierdurch ist zwischen dem Außenring und Innenring
vorderseitig von den Wälzkörpern ein freier Ringraum 155 geschaffen, in dem
wenigstens die beiden ersten Dichtscheiben 146a, 146b oder auch die dritte
Dichtscheibe 146c angeordnet sind. Bei der vorliegenden Ausgestaltung sitzen die
beiden ersten Dichtscheiben 146a, 146b im Ringraum 155, und die dritte, d. h. die
vorderste Dichtscheibe 146c mit ihrem Außenumfangsbereich ganz oder teilweise im
Ringraum 155 und mit ihrem Innenumfangsbereich außerhalb des Ringraums 155,
wobei sie den den Innenring des Wälzlagers 114 tragenden hülsenförmigen Abschnitt
des Lagerhülsenteils 107c umgreift und vorzugsweise an der vorderen Stirnfläche des
Innenrings 114a anliegt.
Bei der vorliegenden Ausgestaltung sind die Dichtscheiben 146a, 146b, 146c am
Außenring 114b gehalten, insbesondere bei gegenseitiger axialer Abstützung gegen eine
Schulter 114c des Außenrings gedrückt, vorzugsweise durch den Schraubring 145, der
seitlich von vorne gegen die jeweils vorderste Dichtscheibe, hier 146c, drückt.
Die erste bzw. hinterste Dichtscheibe 146a ist eine dünne, vorzugsweise flache Scheibe
aus elastisch biegbaren Material, insbesondere Kunststoff, vorzugsweise Teflon. Die
Dicke der Scheibe beträgt wenige Zehntelmillimeter, vorzugsweise etwa 0,15 mm. Sie
liegt mit ihrem äußeren Randbereich an der Innenschulter 114c an, wobei sie so groß
bemessen ist, daß sie mit geringem Bewegungsspiel in den Außenring 114b
einschiebbar ist. Radial gegenüberliegend ist am Innenring 114a eine Schulter 114d
angeordnet, an der die erste Dichtscheibe 146a mit ihrem inneren Randbereich anliegt.
Die Schulter 114d ist bezüglich der Schulter 114c geringfügig axial nach vorne versetzt,
und zwar um vorzugsweise etwa 0,05 mm. Aufgrund dieses Versatzes wird die bei der
vorliegenden Ausgestaltung ebene erste Dichtscheibe 146a in der Montagestellung innen
axial ausgebogen, wobei sie mit einer leichten axialen, nach hinten gerichteten
elastischen Spannung an der Schulter 114d anliegt. Hierdurch ist eine hervorragende
Abdichtung der Wälzkörper geschaffen, die auch beim Vorhandensein kaum zu
vermeidender Herstellungstoleranzen eine sichere Abdichtung gewährleistet, weil die
erste Dichtscheibe 146a aufgrund ihrer ausgebogenen und elastisch vorgespannten
Stellung und den dadurch vorgegebenen Federweg immer an der Dichtfläche, nämlich
an der Schulter 114d gleitend anliegt. Der Innendurchmesser der ersten Dichtscheibe
146a kann so groß bemessen sein, daß ihre Innenfläche einen geringen radialen Abstand
von der zylindrischen Fläche des Innenrings 114a aufweist oder die Innenfläche der
ersten Dichtscheibe 146a kann auch eine Dichtfunktion mit der zylindrischen Fläche des
Innenrings 114a ausüben, wenn nur ein geringes Bewegungsspiel dazwischen vorhanden
ist.
Besonders gute Dichtergebnisse werden erzielt, wenn die erste Dichtscheibe 146a aus
einem faser- oder gewebeverstärkten Kunststoff, insbesondere Teflon, besteht.
Die zweite und vorzugsweise auch die dritte Dichtscheibe 146b, 146c ist jeweils
vorzugsweise ein Filzring oder eine Filzscheibe, von denen beide oder nur die zweite
auf dem Innenring 114a dichtend gleiten, wobei die dritte Dichtscheibe 146c auf der
vorderen Lagerhülse 107c gleiten kann, wie es bereits beschrieben worden ist.
Vorzugsweise ist der zweiten und der dritten Dichtscheibe 146b, 146c jeweils ein
Stabilisatorring 146d zugeordnet, an dem die zugehörige Dichtscheibe axial anliegen
oder auch befestigt sein kann, z. B. durch Kleben. Die einander gleichen
Stabilisatorringe 146d bestehen jeweils aus einem hohlzylindrischen Haltering, von dem
sich insbesondere an dessen hinterem Ende ein Innenflansch 146e radial einwärts
erstreckt, der vorzugsweise hohlkegelförmig geformt ist, wobei seine Kegelfläche
insbesondere nach vorne konvergiert. An dieser tellerfederförmigen Form liegt die
zugehörige Dichtscheibe an, vorzugsweise an der Vorderseite des Innenflansches 146e.
Die axiale Breite der Halteringe bzw. die axiale Dicke der zweiten bzw. dritten
Dichtscheibe 146b, 146c ist jeweils so groß bemessen, daß in der Montagestellung
zwischen den Halteringen bzw. zwischen dem vordersten Haltering und dem
Schraubring 145 jeweils ein Abstand d besteht. Hierdurch kann durch den Schraubring
145 ein axialer Druck auf den zweiten bzw. dritten Dichtring 146b, 146c ausgeübt
werden. Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen, daß ein vorbestimmter axialer
Druck dann erreicht wird, wenn der Schraubring 145 an einem Schraubanschlag 145a
anliegt, der bei der vorliegenden Ausgestaltung durch das vordere Ende des Außenring
114b gebildet ist.
Bei der vorliegenden Ausgestaltung ist zwischen dem Außenumfang der Dichtscheiben
146b, 146c und dem Außenring 114b ein kleiner radialer Abstand vorgesehen, in den
der Haltering des zugehörigen Stabilisatorrings 146d hineinragt.
Die Innenabmessung des Schraubringes 145 ist vorzugsweise nur geringfügig größer
bemessen als die ihn durchragende Lagerhülse 107c, so daß der Schraubring 145 mit
seiner nach hinten gerichteten Druckfläche 145b die an ihr anliegende Dichtscheibe
146c möglichst großflächig und insbesondere auch an ihrem Innenrand zu stützen
vermag. Vorzugsweise ist die Druckfläche 145b eine Hohlkegelfläche, die nach vorne
konvergiert.
Bei den Stabilisatorringen 146d kann es sich um an sich bekannte Abdeckringe aus
Metall oder Kunststoff handeln. Ein solcher Abdeckring ist auch an der Hinterseite des
Wälzlagers 114 angeordnet.
Ein Ausbau der Antriebswelle 107 und der Wälzlager 113, 114 und der Ringdichtung
146 bzw. ein Austausch derselben erfolgt durch folgende Demontageschritte. Nach dem
Abschrauben der Schraube 117 und der Frontkappe 147 braucht nur noch der
Schraubring 145 mit einem in vorderseitigen Eingriffsöffnungen 145c eingreifenden
Werkzeug abgeschraubt zu werden. Sofern die dritte Dichtscheibe 146c lose an den
Stabilisatorring 146d angesetzt ist, kann sie entfernt werden. Dann kann die komplette
Antriebswelle 107 mit den Wälzlagern 113, 114 und die dazwischen angeordnete
Distanzhülse 144 nach vorne aus dem Innengehäuse 111 herausgezogen werden, was
von Hand erfolgen kann, da die Innenringe der Wälzlager 113, 114 mit einer
verhältnismäßig leichtgängigen Passung im Innengehäuse 111 sitzen. Das hintere
Wälzlager 113 wird zwangsläufig mit der Antriebswelle 107 ausgebaut, weil es an
letzterer festgelegt ist. Im ausgebauten Zustand kann von der Antriebswelle 107
handhabungsfreundlich der Schraubring 142 abgeschraubt werden. Dann kann das
Wälzlager 113 und ggf. auch erst jetzt das Wälzlager 114 mit der Ringdichtung 146
handhabungsfreundlich von der Antriebswelle 107 abgezogen werden, vorzugsweise
mittels zugehörigen Abziehvorrichtungen.
Diese Ausgestaltung ermöglicht es, die Wälzlager 113, 114 und/oder die Ringdichtung
146 durch den Benutzer in einfacher und schneller Weise auszutauschen. Es ist
vorteilhaft, wenn der Benutzer sich jeweils einen Satz Wälzlager und ggf. auch eine
Ringdichtung 146 als Vorrat lagert, so daß das Handstück betriebsseitig in kurzer Zeit
wieder montiert und benutzt werden kann. Ein Einschicken des Wälzlagers an den
Hersteller, wie es bei der bekannten Ausgestaltung der Fall ist, ist nicht erforderlich.
Die Montage erfolgt in umgekehrten Montageschritten. Zunächst werden die Wälzlager
113, 114 auf die Antriebswelle 107 aufgeschoben und das hintere Wälzlager 113 durch
den Schraubring 142 gesichert. In dem Fall, in dem die Ringdichtung 146 wenigstens
teilweise eine Baueinheit mit dem vorderen Wälzlager 114 bildet, ist gleichzeitig die
Ringdichtung 146 montiert. Dann wird die so vormontierte Antriebswelleneinheit von
vorne in das Innengehäuse 111 eingeschoben und durch Einschrauben des Schraubrings
145 positioniert und gesichert, wobei vorher die dritte Dichtscheibe 146c als separates
Einzelteil zusätzlich montiert werden kann. Danach bedarf es lediglich noch eines
Einschraubens der Frontkappe 147 und der Schraube 117.
Bei den Demontage- bzw. Montagevorgängen gestattet die Steckkupplung 124 in
einfacher Weise sowohl den Aus- als auch Einbau.
Claims (13)
1. Gerades Motorhandstück, insbesondere für medizinische Zwecke, vorzugsweise für
ein medizinisches oder dentales Labor, mit einer in einem hülsenförmigen Gehäuse
angeordneten Spannvorrichtung zum wahlweisen Einspannen von von vorne in das
Handstück einsteckbaren Werkzeugen, wobei zum Öffnen und Schließen der
Spannvorrichtung ein am Umfang des Motorhandstücks zugängliches und
beweglich gelagertes Betätigungsteil vorgesehen ist, wobei die Spannvorrichtung an
einer Antriebswelle angeordnet ist, die mittels einem hinterem und einem vorderen
Wälzlager drehbar im Gehäuse gelagert ist, wobei das Betätigungsteil durch einen
Betätigungsmechanismus mit der Spannvorrichtung verbunden ist, und wobei am
vorderen Ende des Handstücks eine Schraubkappe mit einem Durchgangsloch für
das Werkzeug vorgesehen ist, die an ihrem hinteren Ende ein Gewinde aufweist,
mit dem sie gegen einen Anschlag mit dem Handstück verschraubt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebswelle (107) mit den Wälzlagern (113, 114) als Baueinheit nach
vorne aus dem Gehäuse (107) ausbaubar und von vorne wieder einbaubar ist.
2. Gerades Motorhandstück nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das eine Wälzlager, vorzugsweise das hintere Wälzlager (113) als sogenanntes
Festlager und das andere Wälzlager, vorzugsweise das vordere Wälzlager (114), als
sogenanntes Loslager ausgebildet ist.
3. Gerades Motorhandstück nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das hintere Wälzlager (113) mit seiner Hinterseite an einer Innenschulter (143)
des Gehäuses (111) anliegt.
4. Gerades Motorhandstück nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Außenringen der Wälzlager (113, 114) eine Distanzhülse (144)
angeordnet ist.
5. Gerades Motorhandstück nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Außenring des vorderen Wälzlagers (114) durch ein in das Gehäuse (111)
eingeschraubtes Schraubteil (145) nach hinten gegen eine Innenschulter des
Gehäuses (111), insbesondere mittels der Distanzhülse (144) und dem Außenring
des hinteren Wälzlagers (113) gegen die Innenschulter (143) geschraubt ist.
6. Gerades Motorhandstück nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Schraubteil (145) und dem vorderen Wälzlager (114) eine
Ringdichtung (146) angeordnet ist.
7. Gerades Motorhandstück nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das vordere Wälzlager (114) vorderseitig von seinen Wälzkörpern eine
Ringdichtung (146) aufweist, die zwischen Innen- und Außenring (114a, 114b)
angeordnet und wirksam ist, wobei vorzugsweise das Wälzlager (114) bezüglich
seiner Wälzkörper nach vorne breiter ist als ein Normtyp des Wälzlagers.
8. Gerades Motorhandstück nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das vordere Wälzlager (114) und wenigstens ein Teil der Ringdichtung (146)
ein vorgefertigtes Bauteil ist und/oder eine Baueinheit bilden.
9. Gerades Motorhandstück nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Betätigungsteil eine das Gehäuse (111) umgebende Griffhülse (104a) ist,
die das Gehäuse (111) nach vorne überragt, und daß das Handstück an seinem
vorderen Ende eine vorzugsweise domförmige Frontkappe (147) aufweist, die mit
der Griffhülse (104a) in deren überragenden Bereich verschraubt ist.
10. Gerades Motorhandstück nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Griffhülse (104a) auf ihrer Außenmantelfläche mit einem weichelastischen
und/oder wärmeisolierenden Werkstoff beschichtet ist.
11. Gerades Motorhandstück nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebswelle (107) eine runde Hülse (107a) ist, die in ihrem vorderen
Endbereich einen nach vorne divergierenden Innenkonus aufweist, und in der
koaxial eine geschlitzte Spannhülse (106) längs verschiebbar gelagert ist, die in
ihrem vorderen Endbereich einen mit dem Innenkonus zusammenwirkenden
Außenkonus aufweist.
12. Gerades Motorhandstück nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannhülse (106) mit einer die Hülse (107a) nach hinten durchsetzenden
Zugstange (110) verbunden ist, die in ihrem hinteren Endbereich durch einen
Querzapfen (117) mit dem Betätigungsteil (104a) verbunden ist, wobei das
Betätigungsteil (104a) in Umfangsrichtung drehbar gelagert ist und der Querzapfen
(117) eine im Gehäuse (111) in Umfangsrichtung schräg verlaufende Nut (119)
durchfaßt.
13. Gerades Motorhandstück nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das hintere Wälzlager (113) an einer nach hinten weisenden Schulter der
Antriebswelle (107) anliegt und an seiner Rückseite durch ein Sicherungsteil,
insbesondere einen Ring begrenzt ist.
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