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Winkelstückkopf für zahnärztliche Zwecke Die Entwicklung schnellaufender
Hand- und Winkelstücke hat eine neue Form der Werkzeugschäfte für Diamant- und Bohrwerkzeuge
gebracht, da die herkömmliche Methode der Arretierung mittels Ringnut und Mitnehmerfläche
wegen der auftretenden Reibung und der bei hohen Drehzahlen bereis merkbaren Massenunwucht
durch angefräste Mitnehmerflächen zu Erwärmung und zusätzlichen Belastungen führt.
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Die Werkzeugschäfte weisen daher nunmehr kleineren Durchmesser auf,
haben durchgehend zylindrische Form und sind in der Triebhülse auf einfache Weise
dadurch eingespannt, daß in diese eine Plastikbuchse eingeschraubt oder eingepreßt
ist, in welche der Schaft des Werkzeuges stramm eingeschoben und festgehalten wird.
Diese Art der Verbindung ist zwar einfach, hat aber den Nachteil, daß das Einführen
und das Herausnehmen eines jeden Werkzeuges eines Kraftaufwandes bedarf, wozu in
der Praxis zusätzliche Werkzeuge erforderlich sind, da der Werkzeugwechsel von Hand
aus nicht durchgeführt werden kann. Überdies wird bei öfterem Werkzeugwechsel die
Passung in der Plastikbuchse erweitert, so daß die Werkzeugschäfte nicht mehr fest
sitzen, was ein häufiges Auswechseln der Plastikbuchsen erforderlich macht. Es wurden
daher auch schon an Stelle der Plastikbuchsen metallische Klemmhülsen oder Spannzangen
eingesetzt, die jedoch den Nachteil aufweisen, daß ihre Wirkung durch das Eindringen
von Verunreinigungen in die zur Bildung federnder Zungen vorgesehenen Schlitze beeinträchtigt
wird, da sich die Zungen dann nicht mehr weit genug öffnen, um den Werkzeugschaft
aufnehmen zu können. Diese Befestigungsmittel mit federnden Zungen haben aber überdies
den Nachteil, daß ein voller zentrischer Lauf des Werkzeuges nicht erreichbar ist.
Es sind ferner Werkzeuge für turbinengetriebene Winkelstückköpfe bekannt, die einen
konisch abgesetzten und in einen Gewindebolzen übergehenden Schaft aufweisen, dessen
Befestigung in einem Innengewinde der den Turbinenläufer tragenden Triebwelle erfolgt,
indem diese mittels eines Schraubenschlüssels festgehalten und der Werkzeugschaft
eingeschraubt wird, wobei die konisch abgesetzte Fläche des Werkzeugschaftes an
einen Gegenkonus der Triebwelle zentriert wird. Diese Art von Befestigung der Werkzeuge
hat den Nachteil, daß das Auswechseln der Werkzeugschäfte umständlich ist und erheblichen
Zeitaufwand erfordert und daß bei zu starkem Einschrauben das Werkzeug und die Triebwelle
deformiert werden können. Ein zentrisches Einspannen ist überdies nicht möglich,
wenn
zwischen den Konusfiächen von Werkzeugschaft und Triebwelle kleine Fremdkörper
gelangen, wie dies in der Praxis häufig der Fall ist. Aus diesem Grunde ist auch
die magnetische Halterung von konischen Werkzeugschäften nicht verläßlich, da diese
Art der Einspannung gegen Verschmutzung besonders empfindlich ist.
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Es sind auch Winkelstücke bekannt, bei welchen der Trieb samt seiner
Kugellagerung als Einheit in den Kopf des Winkelstückes nach Lösen einer Kopfschraube
einfach und rasch -einsetzbar und austauschbar ist.
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Die Erfindung betrifft einen Winkelstückkopf für zahnärztliche Zwecke
mit einem durch einen Turbinenläufer angetriebenen Werkzeugschaft und bezweckt die
dem Einspannen schnellaufender Werkzeuge entgegenstehenden Schwierigkeiten zu beseitigen,
die bekanntlich in der unzulänglichen Halterung der Werkzeugschäfte gelegen sind,
wie sie vorstehend geschildert wurden. Dieses E-ndungsziel wird dadurch erreicht,
daß der Werkzeugschaft und der Turbinenläufer zu einer untrennbaren und somit nur
als Ganzes auswechselbaren Baueinheit zusammengefaßt sind und der Werkzeugschaft
die unmittelbar in Kugellagern abgestützte Turbinenwelle bildet.
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Durch diese Ausbildung werden die durch die Einspannung der Werkzeuge
in hochtourigen Winkelstückköpfen entstehenden Mängel auf einwandfreie Weise beseitigt,
ein absolut zentrischer Lauf bei den
hohen Tourenzahlen von 200000
U/min und darüber, wie sie bei Turbinenantrieben auftreten, sichergestellt und damit
Unwuchten im Antrieb mit Sicherheit vermieden. Die aus Werkzeugschaft samt Werkzeug
und Turbinenläufer gebildete Baueinheit kann auch in an sich bekannter Weise mit
ihrer Lagerung gemeinsam auswechselbar sein, wozu die inneren Kugellagerringe am
Werkzeugschaft und die äußeren Kugellagerringe in ihren Trägern befestigt sind.
Bei Werkzeugwechsel wird daher dann nicht der Werkzeugschaft allein, sondern die
Lagerung samt dem Triebrad gewechselt. Da sich bei den erwähnten hochtourigen Antrieben
die Kugellager überaus rasch abnützen, kann das Auswechseln gleichzeitig mit dem
Werkzeug selbst vorgenommen werden, was besonders vorteilhaft ist, wenn die Abnützung
der Diamantwerkzeuge und der Kugellager etwa auf die gleiche Lebensdauer abgestimmt
wird.
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Durch den gemeinsamen Austausch des Werkzeuges und seiner Lagerung
wird jeweils während der Lebensdauer des Werkzeuges ein guter zentrischer Lauf desselben
und damit ein verläßliches und genaues Arbeiten erzielt. Der exakt zentrische Lauf
des Werkzeuges bedingt aber wieder geringeren Verschleiß des Werkzeuges und auch
der Lager, so daß der Werkzeug- und Lagerwechsel bloß in größeren Zeitabständen
notwendig wird. Das Auswechseln des Werkzeuges und seiner ganzen Lagerung ist besonders
einfach, da nach Lösen einer Verriegelungsvorrichtung der mit dem Werkzeug als einheitlicher
Block ausgebildete Triebkörper rasch aus dem Kopfgehäuse gezogen und durch einen
anderen ersetzt werden kann. Die Erfindung erstreckt sich ferner auf bauliche Ausgestaltungen.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in den F i g. 1 bis
3 in drei beispielsweisen Ausführungsformen in Längsschnitten durch das Kopfgehäuse
des Winkelstückkopfes dargestellt.
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Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ist im Kopfgehäuse 1 des Winkelstückes
2 ein Kugellager 3 eingesetzt, in dem der Werkzeugschaft 4 einsteckbar gelagert
ist, der mit dem Turbinenläufer 5 aus einem Stück besteht bzw. zu einer Baueinheit
zusammengefaßt ist. Der dem Werkzeug4' abgewendete Teil des Werkzeugschaftes ist
stufenförmig abgesetzt und läuft in einem Kugellager 6 eines Lagerträgers 7, welcher
deckelartig in das Kopfgehäuse 1 einsetzbar ist und in seinem unteren, dem Turbinenläufer
zugewendeten Teil als Leitapparat 8 für das Triebmittel desselben ausgebildet ist.
Das Kopfgehäuse ist am oberen Ende durch einen aufgeschraubten Deckel 9 abgeschlossen,
der den Lagerträger in seiner eingesetzten Lage sichert. Das Triebmittel für den
Läufer 5 wird durch einen Kanal 10 des Winkelstückes zugeführt und verläßt das Kopfgehäuse
durch eine Öffnung 11 und den hohlen Schaft des Winkelstückes. Die Baueinheit 4,
4', 5 kann nach Abschrauben des Deckels 9 und Abnahme des Lagerträgers 7 samt dem
Lager 6 ausgetauscht werden.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig.2 unterscheidet sich vom vorbeschriebenen
dadurch, daß die aus Werkzeugschaft 4 und Turbinenläufer 5 bestehende Baueinheit
sowie die zu ihrer Lagerung dienenden Kugellager 3', 6' gemeinsam auswechselbar
im Gehäusekopf angeordnet sind. Die inneren Kugellagerringe werden zu diesem Zweck
an den Lagerstellen 12, 12' gegen axiale Verschiebung, z. B. durch Aufpressen, gesichert.
Der äußere Lagerring
13 des Kugellagers 3' weist eine Umfangsnut 14 auf, in die das
kegelig zugespitzte Ende eines Verriegelungsstiftes 15 eingreift, der in einer Bohrung
16 im Winkelstückkopf geführt ist und unter der Wirkung einer Feder 17 steht. Durch
eine Ausnehmung 18 im Winkelstückkopf kann der Verriegelungsstift 15 betätigt werden,
wozu er zum besseren Angriff des Daumens mit Rillen versehen ist. Das Kugellager
6' sitzt in einer zylindrischen Ausnehmung in einem durch Preßsitz im Winkelstückkopf
verankerten deckelartigen Lagerträger 7', der wieder als Leitapparat für das Triebmittel
ausgebildet ist. Bei dieser Ausbildung des Winkelstückkopfes wird nach Lösen, des
Verriegelungsstiftes 15 der Werkzeugschaft samt Läufer und Lagern aus dem Kopfgehäuse
nach unten herausgenommen.
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Bei der in Fig. 3 ersichtlichen Ausführungsform des Winkelstückkopfes
sitzen die Kugellager 3, 6 in je einem Kugellagerträger 19 bzw. 7'. Der Lagerträger
19 weist einen den Turbinenläufer 5 umschließenden zylindrischen Mantel 20 auf,
in dessen offenes Ende der Lagerträger 7' einsetzbar ist, so daß die beiden Lagerträger
schachtelartig ineinandergreifen, durch Einbördeln des Randes des Mantels 20 unlösbar
miteinander verbunden sind und eine austauschbare, den Werkzeugschaft samt Lagerung
und Turbinenläufer einschließende Baueinheit bilden.
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Der Lagerträger 19 hat eine körnerartige Vertiefung 21, in die in
gleicher Weise wie bei der Ausführungsform gemäß F i g. 2 der Verriegelungsstift
15 einrastet und damit die Baueinheit im Winkelstückkopf festhält. Im zylindrischen
Mantel sind oberhalb der Vertiefung 21 Öffnungen 22, 23 für die Zu- und Abfuhr des
Triebmittels vorgesehen.