DE19711912C2 - Schleifvorrichtung für Dentalzwecke - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleifvorrichtung sowie eine Schleifscheibe für Dentalzwecke, jeweils gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 8.

Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Ausgestal­ tungsformen von Dental-Schleifscheiben und Schleifvorrich­ tungen vorbekannt. Diesen ist gemeinsam, daß eine relativ dünne, kreisrunde Schleifscheibe lösbar auf eine Spindel oder einen Dorn aufgebracht oder an diesem befestigt wird. Die Spindel bzw. der Dorn sind mit einer Antriebsvorrichtung koppelbar, die mit relativ hoher Drehzahl angetrieben wird. Die Schleifscheiben dienen sowohl im Laborbereich als auch im Dentalbereich dazu, Flächen und Spalten zu bearbeiten.

Da die Schleifscheiben hohen mechanischen Anforderungen ausgesetzt werden, ist es zum einen erforderlich, diese bei Verschleiß schnell und einfach austauschen zu können, zum anderen ist es wünschenswert, unterschiedlichste Schleif­ scheiben, beispielsweise mit unterschiedlichen Belägen, unterschiedlichen Körnungen, unterschiedlichen Durchmessern sowie unterschiedlichen Dicken verwenden zu können.

EP 44 701 B1 zeigt eine Schleifvorrichtung sowie eine zuge­ hörige Schleifscheibe, welche lediglich kraftschlüssig, nicht jedoch formschlüssig gekoppelt werden. Die Verbindung zwischen der Schleifscheibe und dem Dorn erfolgt durch Auf­ weiten des Domes durch Zentrifugalkräfte.

Eine alternative Lösung beschreibt die US 478,881. Dort ist vorgesehen, die Schleifscheibe mit dem Dorn über eine formschlüssige Verbindung drehfest zu verbinden. Der Dorn ist geschlitzt, um die Klemmung zu gewährleisten.

Weiterhin sind unterschiedlichste Ausgestaltungsvarianten vorbekannt, beispielsweise aus den US-Patenten 1,506,073 oder 1,599,298, bei welchen die Scheiben mittels Schrauben oder Klemmeinrichtung mit dem Dorn verbunden sind.

Die DE-GM 19 30 881 beschreibt einen dentaltechnischen Scheibenträger sowie eine Schleifpapierscheibe. Der Scheibenträger ist mit einem Schaftende versehen, welches in Form eines Dreikants oder eines Vierkants ausgestaltet ist, die Schleifpapierscheibe weist ein hierzu passendes Loch auf. Es ergibt sich somit eine drehfeste, formschlüsse Verbindung. Diese weist den Nachteil auf, daß zum einen die Schleifscheibe exakt auf den Scheibenträger aufgesteckt werden muß und daß zum anderen keinerlei Möglichkeit vorgesehen ist, eine Not-Entkopplung bei einem Klemmen der Schleifpapierscheibe vorzunehmen. Letzteres erweist sich insbesondere bei den relativ hohen Drehzahlen als sehr problematisch, da die Schleifscheibe bei einem Verklemmen zerstört wird und deren Teile, bedingt durch die hohe Umfangsgeschwindigkeit, vom Scheibenträger wegkatapultiert werden.

Aus der US 4,988,294 ist eine Dental-Schleifvorrichtung vorbekannt, bei welcher, ähnlich der EP 44 701 B1 die Schleifscheibe lediglich kraftschlüssig, nicht jedoch formschlüssig, mit der antreibbaren Spindel gekoppelt ist. Dies führt zu dem Nachteil, daß bereits bei einem sehr geringen Spiel kein zuverlässiger Antrieb der Schleifscheibe gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schleifvor­ vorrichtung für Dentalzwecke sowie eine hierfür verwendbare Schleifscheibe zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und einfacher, betriebssicherer Handhabbarkeit die Montage der Schleifscheibe an der Spindel in einfacher und zuverlässi­ ger Weise ermöglicht und bei welcher die Kraftübertragung so gewährleistet ist, daß eine Not-Kupplungs-Funktion bei Blockierung der Schleifscheibe eintritt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 8 gelöst, die jeweiligen Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß ist somit eine Schleifvorrichtung für Dentalzwecke vorgesehen, welche eine Schleifscheibe mit einer zentrischen Ausnehmung umfaßt, sowie eine mittels eines Dentalwerkzeugs drehbar antreibbare Spindel, auf deren freies Ende die Schleifscheibe lösbar aufsteckbar ist. Dabei ist vorgesehen, daß das freie Ende der Spindel radial elastisch in seinem Durchmesser veränderbar ist und eine polygonalen Querschnitt aufweist und daß die Ausnehmung der Schleifscheibe mit einer zu dem Querschnitt des freien Endes der Spindel passenden polygonalen Kontur­ versehen ist.

Die erfindungsgemäß Schleifvorrichtung zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus. Durch die polygonale Ausgestaltung des Querschnitts der Spindel bzw. der Kontur der Ausnehmung der Schleifscheibe ist zunächst eine sehr einfache Montage möglich. Die Schleifscheibe muß lediglich auf die Spindel aufgeschoben werden, durch geringfügiges winkelmäßiges Verdrehen ist ein Eingriff der polygonalen Bereiche gewährleistet. Diese wiederum führen zu einer formschlüssigen Lagerung und Verbindung der Schleifscheibe an der Spindel. Bedingt durch die hohen Drehzahlen ist eine hervorragende Kraftübertragung von der Spindel auf die Schleifscheibe gewährleistet, ohne daß die Gefahr von Durchrutschen oder ähnlichem besteht. Das aus dem Stand der Technik bekannte, ein präzises Aufsetzen erfordernde Einfä­ deln von relativ komplizierten formschlüssigen Ausgestal­ tungen entfällt völlig. Hierdurch vereinfacht sich die Handhabung der gesamten Schleifvorrichtung, weiterhin wer­ den Beschädigungen der Schleifscheibe durch unkorrekte Kraft beim Aufsetzen vermieden.

Als vorteilhaft erweist es sich, wenn der Querschnitt des freien Endes der Spindel und die Kontur der Schleifscheibe im wesentlichen gleich sind. Die Schleifscheibe kann dann paßgenau auf die Spindel aufgesetzt werden. Alternativ hierzu kann es jedoch auch günstig sein, wenn der Quer­ schnitt und die Kontur unterschiedlich sind. So ist es bei­ spielsweise möglich, unterschiedliche polygonale Formen für den Querschnitt der Spindel und die Ausnehmung der Schleif­ scheibe vorzusehen. Dies kann sowohl die Herstellung als auch die praktische Handhabung günstig beeinflussen.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der Querschnitt des freien Endes der Spindel und/oder die Kontur der Schleifscheibe mit einer, bezogen auf den jeweiligen Durchmesser, großen Polygon-Eckenzahl versehen sind. Dabei erweisen sich Achtecke, Zehnecke oder Zwölfecke als besonders bevorzugt. Diese nähern sich einer runden Form an, gewährleisten jedoch ausreichend viele Anlagenflächen, um eine formschlüssige Kopplung und damit eine gute Kraftübertragung sicherzustellen.

Um die Klemmung der Schleifscheibe zu verbessern, kann es günstig sein, wenn das freie Ende der Spindel mit zumindest einem axialen Längsschlitz versehen ist. Dieser Längsschlitz kann zum einen verwendet werden, um die Schleifscheibe bei der Montage aufzuklipsen und damit zu halten. Zum anderen ist es möglich das freie Ende der Spindel während des Betriebes durch Verkleinerung der Breite des Längsschlitzes in seinem Durchmesser zu verringern, um auf diese Art und Weise eine Entkopplung der Schleifscheibe zu gewährleisten. Dies kann beispielsweise bei einem Verklemmen der Schleifscheibe an einem Werkstück auftreten. Die Schleifscheibe kann dann stillstehen, die Kraftübertragung von der Spindel wird gelöst. Es tritt somit eine Not-Kupplungs-Funktion ein.

Der polygonale Querschnitt des freien Endes der Spindel kann größer sein, als der Durchmesser der polygonalen Kon­ tur der Schleifscheibe. Hierdurch wird die Schleifscheibe bereits bei der Montage entsprechend der Spreizung durch das freie Ende der Spindel aufgeklemmt.

Weiterhin ist es günstig, wenn die zentrische Ausnehmung der Schleifscheibe Teil einer Nabe ist, welche mit der Schleifscheibe verbunden ist. Hierdurch können breitere Auflageflächen realisiert werden, die Kippfestigkeit der Schleifscheibe wird dadurch erhöht. Die Nabe kann fest oder lösbar mit der Schleifscheibe verbunden sein.

Erfindungsgemäß ist auch eine Schleif­ scheibe mit einer zentrischen Ausnehmung zum lösbaren Auf­ stecken auf eine drehbare Spindel vorgesehen, wobei die Ausnehmung der Schleifscheibe mit einer polygonalen Kontur versehen ist. Auch hierbei treten die oben beschriebenen vorteilhaften Wirkungen auf. Diese können auch dann realisiert werden, wenn die Schleifscheibe auf einen handelsüblichen, runden Dorn aufgesteckt wird, da der polygonale Querschnitt formschlüssig mit den Nuten des freien Endes der Spindel in Eingriff gelangen kann.

In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, daß die Kontur der Ausnehmung der Schleifscheibe und das freie Ende der Spindel einen lösbaren bajonettverschlußartigen Verriegelungsmechanismus bilden. Dieser kann in Form einer Nut-Feder-Verbindung ausgebildet sein, es ist jedoch auch möglich, sie für polygonale Struk­ turen zu verwenden.

Erfindungsgemäß werden bevorzugterweise Diamantschleif­ scheiben eingesetzt, die in unterschiedlichster Weise dimensioniert und ausgestaltet sein können.

Aus oben stehender Erläuterung ergibt sich, daß sowohl die Schleifscheibe als auch die Schleifvorrichtung eine sichere formschlüssige Kraftübertragung gewährleisten, während bei Überlastung eine Entkopplung der Schleifscheibe sicherge­ stellt ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgestal­ teten Spindel,

Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht der in Fig. 1 gezeig­ ten Spindel,

Fig. 3 eine stirnseitige Ansicht auf die linke Seite der in Fig. 2 gezeigten Spindel,

Fig. 4 eine Schnittansicht des freien Endes der Spindel längs der Linie A-A von Fig. 1,

Fig. 5 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schleifscheibe,

Fig. 6 eine Seiten-Schnittansicht der in Fig. 5 gezeigten Schleifscheibe,

Fig. 7 eine Detailansicht des Nabenbereichs der Fig. 6,

Fig. 8 eine vergrößerte Schnittansicht der Darstellung der Fig. 7,

Fig. 9 eine Seitenansicht der Spindel, analog Fig. 2 eines weiteren Ausführungsbeispiels,

Fig. 10 eine stirnseitige Ansicht, analog Fig. 3, des in Fig. 9 gezeigten Ausführungsbeispiels,

Fig. 11 eine Schnittansicht analog der Schnittlinie von Fig. 1, des in Fig. 9 und 10 gezeigten Ausführungs­ beispiels,

Fig. 12 eine Detailansicht des Nabenbereichs einer zu dem Ausführungsbeispiel der Fig. 9 bis 11 passenden Schleifscheibe,

Fig. 13 eine Schnittansicht der in Fig. 12 gezeigten Anord­ nung,

Fig. 14 eine Teil-Seitenansicht eines weiteren Ausführungs­ beispiels einer erfindungsgemäßen Spindel, analog Fig. 2 und 9,

Fig. 15 eine stirnseitige Ansicht des Ausführungsbeispiels der Fig. 14 analog Fig. 3 und 10,

Fig. 16 eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels der Fig. 14 und 15 analog Fig. 4 und 11,

Fig. 17 eine Detailansicht des Nabenbereichs einer Schleif­ scheibe, passend zu dem Ausführungsbeispiel der Fig. 14 bis 16, analog den Fig. 7 und 12,

Fig. 18 eine Schnittansicht der Anordnung gemäß Fig. 17,

Fig. 19 eine vergrößerte Seitenansicht eines Teilbereichs eines weiteren Ausführungsbeispiels der Spindel, in analoger Darstellung zu den Fig. 2, 9 und 14,

Fig. 20 eine stirnseitige Ansicht der in Fig. 19 gezeigten Spindel, analog den Fig. 3, 10 und 15,

Fig. 21 eine Seitenansicht einer Schleifscheibe, passend zu dem Ausführungsbeispiel der Fig. 19 und 20, in ana­ loger Darstellung zu Fig. 5,

Fig. 22 eine Seiten-Schnittansicht der Schleifscheibe gemäß Fig. 21, analog Fig. 6,

Fig. 23 eine vergrößerte Detailansicht des Nabenbereichs der Schleifscheibe der Fig. 21 und 22, analog Fig. 7, 12 und 17, und

Fig. 24 eine vergrößerte Seiten-Schnittansicht der Anord­ nung gemäß Fig. 23.

In Fig. 1 ist in Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spindel 1 dargestellt. Diese umfaßt einen zylindrischen Schaft sowie ein freies Ende 4, welches, wie in den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, mit zwei Längsschlitzen 5a und 5b versehen ist, die rechtwinklig zueinander angeord­ net sind und sich über die gesamte Länge des freien Endes 4 erstrecken. Das freie Ende 4 ist ballig ausgebildet, es ver­ jüngt sich zu seinem Fußbereich hin und geht in eine ring­ wulst 7 über, die eine Anlageschulter für die noch zu be­ schreibende Schleifscheibe darstellt.

Der rückseitige Einspannbereich der Spindel 3 ist in übli­ cher Weise ausgebildet, um die Spindel 3 in einer drehfesten Antriebsverbindung in ein Werkzeug einzusetzen.

Die Fig. 3 zeigt eine stirnseitige Ansicht des freien Endes 4 der Spindel 3, die Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht längs der Linie A-A von Fig. 1. Insbesondere aus den Darstellungen der Fig. 3 und 4 ist ersichtlich, daß das freie Ende 4 der Spindel 3 mit einem achteckigen, polygonalen Querschnitt bzw. einer achteckigen, polygonalen Form versehen ist.

Die Fig. 5 bis 8 zeigen ein Ausführungsbeispiel der erfin­ dungsgemäßen Schleifscheibe. Diese ist als kreisrunde, dünne Scheibe ausgebildet, welche mit Diamantpartikeln belegt ist. Die Ausgestaltung und Diamant-Belegung der Schleifscheibe entspricht dem Stand der Technik, so daß auf weitere Be­ schreibungen verzichtet werden kann.

Die Schleifscheibe 1 ist mit einer Nabe 6 versehen, welche auf die Schleifscheibe 1 aufgenietet, aufgeklebt oder in anderer Weise aufgebracht sein kann. Die Nabe 6 kann auch abnehmbar ausgebildet sein. Im Bereich der Nabe 6 weist die Schleifscheibe 1 eine Ausnehmung 2 auf, es jedoch darauf hinzuweisen, daß erfindungsgemäß die Nabe 6 nicht nötig ist, so daß die Schleifscheibe 1 selbst mit der Ausnehmung 2 versehen sein kann.

Wie sich insbesondere aus den Fig. 7 und 8 ergibt, ist die Ausnehmung 2 mit einer polygonalen Kontur versehen, welche in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel achteckig ausgestal­ tet ist, so daß die Schleifscheibe 1 auf die Spindel gemäß den Fig. 2 bis 4 aufsetzbar ist.

Die Fig. 9 bis 11 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, analog der Fig. 2 bis 4, wobei die polygonale Querschnitts­ form in Form eines Zehn-Ecks ausgestaltet ist. Der Naben­ bereich einer hierzu passenden Schleifscheibe 1 ist in den Fig. 12 und 13 analog zu den Fig. 7 und 8 dargestellt.

Die Fig. 14 bis 16 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer Zwölf-Eck-Polygonform des freien Endes 4 der Spin­ del 3. In den Fig. 17 und 18 ist der Nabenbereich einer hierzu passenden Schleifscheibe 1 mit einer zwölfeckigen polygonalen Ausnehmung dargestellt.

Die Fig. 19 und 20 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spindel. Hierbei ist diese mit zwei gegenüberliegenden Nuten 9 versehen, welche geradlinig oder gewendelt ausgebildet sein können. Demgemäß ist, wie in den Fig. 21 bis 24 gezeigt, die Schleifscheibe 1 mit gegenüber­ liegenden Vorsprüngen 10 versehen, welche in die Nuten 9 eingreifen. Hierdurch ergibt sich eine bajonettverschlußar­ tige Verbindung.

Claims (11)

1. Schleifvorrichtung für Dentalzwecke, mit einer Schleif­ scheibe (1) mit einer zentrischen Ausnehmung (2) und mit einer mittels eines Dentalwerkzeugs drehbar antreibbaren Spindel (3), auf deren freies Ende (4) die Schleif­ scheibe (1) lösbar aufsteckbar ist, wobei das freie Ende (4) der Spindel (3) mittels zumindest eines axialen Längsschlitzes (5) radial elastisch in seinem Durchmesser veränderbar ist und einen polygonalen Querschnitt auf­ weist und wobei die Ausnehmung (2) der Schleifscheibe (1) mit einer zu dem Querschnitt des freien Endes (4) der Spindel (3) passenden polygonalen Kontur versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung einer Not-Kupplung der Querschnitt des freien Endes (4) der Spindel (3) und/oder die Kontur der Schleifscheibe (1) mit einer, bezogen auf den jeweiligen Durchmesser, großen Polygon-Eckenzahl mit 8 bis 12 Ecken versehen sind und daß das freie Ende (4) der Spindel (3) mittels des Längsschlitzes (5) zur Lösung des polygonalen Querschnitts von der polygonalen Kontur der Schleifscheibe (1) verformbar ist.

2. Schleifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Querschnitt des freien Endes (4) der Spin­ del (3) und die Kontur der Schleifscheibe (1) im wesent­ lichen gleich sind.

3. Schleifvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Querschnitt des freien Endes (4) der Spin­ del (3) und die Kontur der Schleifscheibe (1) unter­ schiedlich sind.

4. Schleifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des polygonalen Querschnitts des freien Endes (4) der Spindel (3) größer ist, als der Durchmesser der polygonalen Kontur der Ausnehmung (2) der Schleifscheibe (1).

5. Schleifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrische Ausnehmung (2) der Schleifscheibe (1) Teil einer Nabe (6) ist, welche mit der Schleifscheibe (1) verbunden ist.

6. Schleifvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (6) fest mit der Schleifscheibe (1) verbunden ist.

7. Schleifvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (6) lösbar mit der Schleifscheibe (1) verbunden ist.

8. Schleifscheibe für Dentalzwecke für eine Schleifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, mit einer zentrischen Ausnehmung zum lösbaren Aufstecken der Schleifscheibe auf eine drehbare Spindel, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (2) der Schleifscheibe (1) zur Ausbildung einer Not-Kupplung mit einer polygonalen Kontur mit einer großen Polygon-Eckenzahl mit 8 bis 12 Ecken versehen ist.

9. Schleifscheibe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrische Ausnehmung (2) der Schleifscheibe (1) Teil einer Nabe (6) ist, welche mit der Schleifscheibe (1) verbunden ist.

10. Schleifscheibe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (6) fest mit der Schleifscheibe (1) verbunden ist.

11. Schleifscheibe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (6) lösbar mit der Schleifscheibe (1) verbunden ist.