DE3728963C2 - Parallelführungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Parallelführungsvorrichtung für Zahnersatzarbeiten mit einer Grundplatte, mit einer sich von der Grundplatte senkrecht nach oben erstreckenden Säule, mit einem gegenüber der Säule um eine zu einer Säulenlängsachse parallele Achse verschwenkbaren Führungsteil, mit einem an dem Führungsteil gelagerten und in einer senkrecht zur Säulenlängsachse stehenden Bewegungsebene relativ zur Säule bewegbaren Arm und mit einer gegenüber dem Arm in Richtung auf die Grundplatte verschieblichen Werkzeugaufnahme, wobei der Arm relativ zum Führungsteil in einer in der Bewegungsebene liegenden Richtung linear verschieblich ist und wobei der Arm wenigstens ein Führungselement umfaßt, welches an dem Führungsteil in einer sich in der Bewegungsebene erstreckenden Längsführung gelagert ist.

Derartige Parallelführungsvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der DE 80 18 957 U1, bekannt. Bei diesen Parallelführungsvorrichtungen ist die Säule starr an der Grundplatte gehalten und das Führungsteil ein gegenüber der Säule verschwenkbarer Hebel, an dessen Ende der Arm angelenkt ist. Mit einem in der Werkzeugaufnahme gehaltenen Werkzeug sind auf einer zu der Bewegungsebene parallelen Arbeitsfläche sämtliche Punkte dadurch anfahrbar, daß der Arm relativ zum Führungsteil und das Führungsteil relativ zur Säule verschwenkbar ist.

Beim Einsatz einer derartigen Parallelführungsvorrichtung kommt es darauf an, daß ein in die Werkzeugaufnahme eingesetztes Werkzeug mit großer Genauigkeit in einem bestimmten Winkel zu der auf der Grundplatte angeordneten Arbeitsfläche geführt wird, wobei der Winkel des Werkzeugs relativ zur Arbeitsfläche an jedem von dem Werkzeug angefahrenen Punkt der Arbeitsfläche gleich groß sein soll. An die Präzision einer derartigen Parallelführung des Werkzeugs relativ zur Arbeitsfläche werden in der Dentaltechnik zunehmend größere Anforderungen gestellt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Parallelführungsvorrichtung der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern, daß eine Parallelführung eines Werkzeugs mit hoher Präzision in Verbindung mit guter Handlichkeit erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Parallelführungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Säule in ihrer Winkelstellung bezüglich einer Arbeitsfläche der Grundplatte justierbar ist.

Mit der Justierbarkeit der Säule relativ zur Arbeitsfläche kann eine der größten Fehlerquellen ausgeschaltet werden, welche bei den bekannten Parallelführungsvorrichtungen existiert, da sich eine geringfügige Abweichung der Säulenlängsachse von einer auf der Arbeitsfläche stehenden Senkrechten aufgrund der Länge der Säule und der Länge des Arms auf die Parallelführungs- und Höhenführungsgenauigkeit stärker auswirkt als die Toleranzen in der Lagerung des Arms an der Säule, da in diese die Länge der Säule nicht noch zusätzlich eingeht. Es wäre zwar möglich, die Säule, ohne daß sie zusätzlich noch justierbar ist, beispielsweise durch entsprechend genaue formschlüssige Aufnahmen an der Grundplatte genau in der Lotrechten zur Arbeitsfläche zu befestigen. Dies hätte jedoch den Nachteil, daß diese Aufnahmen mit sehr hoher Präzision gefertigt werden müßten, so daß eine derartige Lösung fertigungstechnisch wesentlich aufwendiger und teurer wäre als die justierbare Halterung der Säule an der Grundplatte.

Die einfachste Möglichkeit einer justierbaren Lagerung der Säule sieht vor, daß diese in einem kippbaren Schwenklager gehalten ist und daß vorzugsweise die Säule im Abstand von dem Schwenklager in einem festlegbaren Verschiebeglied gehalten ist.

Da die erfindungsgemäße Parallelführungsvorrichtung so ausgebildet sein soll, daß mit dem Werkzeug in der Werkzeughalterung möglichst jeder Punkt einer möglichst großen Arbeitsfläche angefahren werden kann, muß das Führungselement eine entsprechend große Länge aufweisen.

In diesem Fall besteht die Gefahr, daß zusätzlich zu den Toleranzen der Lagerungen noch weitere Ungenauigkeiten aufgrund von Durchbiegungen des Führungselements hinzukommen. Um derartige Durchbiegungen des Führungselements zu vermeiden und eine noch präzisere Lagerung zu ermöglichen, ist vorgesehen, daß der Arm sich parallel zueinander erstreckende und an ihren jeweiligen Enden starr miteinander verbundene Führungselemente umfaßt. Ein derartig aufgebauter Arm ist wesentlich stabiler und bietet außerdem den Vorteil, daß die beiden Führungselemente jeweils in einer Längsführung gelagert werden können und damit zusätzlich zur verbesserten Biegesteifigkeit des Arms eine noch bessere Längsführung desselben gewährleisten.

Das Führungselement kann, wie aus Ausführungsbeispielen des Standes der Technik bekannt, um einen begrenzten Winkel schwenkbar sein. Besonders günstig ist es jedoch, wenn das Führungselement um seine Schwenkachse um mindestens eine volle Umdrehung - also um mindestens 360° - drehbar ist, da dies die Handlichkeit der Parallelführungsvorrichtung erheblich verbessert und die Möglichkeit schafft, den Arm zu beiden Seiten hin von vorn nach hinten oder umgekehrt zu schwenken.

Das Führungsteil seinerseits kann beispielsweise an einer neben der Säule angeordneten Achse in einer bestimmten Höhe drehbar gelagert sein. Weit vorteilhafter ist es jedoch, wenn das Führungsteil an der Säule durch eine diese umgebende, gegenüber der Säule verdrehbare und in Richtung der Säulenlängsachse verschiebliche Führungshülse gelagert ist. Eine derartige Art der Lagerung des Führungsteils hat den Vorteil, daß sich dessen Höhe relativ zu der Grundplatte durch die Verschiebbarkeit in Richtung der Säulenlängsachse einstellen läßt und daß diese längsverschiebliche Lagerung der Führungshülse gleichzeitig eine Drehlagerung darstellt. Damit sind zwei Lagerungen in einer zusammengefaßt, was sich günstig auf die Genauigkeit bei der Führung und Positionierung der Führungshülse auswirkt.

Bevorzugterweise ist die Führungshülse noch zusätzlich mit Kugelbüchsen versehen, welche eine besonders leichte und präzise Führung derselben an der Säule erlauben.

Auf die Genauigkeit der erfindungsgemäßen Parallelführungsvorrichtung wirkt es sich außerdem positiv aus, wenn die Längsführung neben der Führungshülse angeordnet ist, da dann kein großer Hebelarm zwischen beiden Führungen besteht.

Auch bei der Ausführung des Führungselements sind mehrere unterschiedliche Lösungen denkbar. So wäre es beispielsweise möglich, als Längsführung und Führungselement teleskopartig gegeneinander verschiebliche Schienen oder Rohre vorzusehen. Im Rahmen einer konstruktiv möglichst einfachen Lösung hat es sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, wenn das Führungselement mindestens eine Führungswelle ist, und wenn die Längsführung mindestens eine Kugelbüchse umfaßt. Mit einer derartigen Kombination läßt sich auf sehr einfache Weise eine sehr präzise linear verschiebliche Führung erreichen, insbesondere dann, wenn die Kugelbüchsen einstellbar sind.

Noch vorteilhafter ist es jedoch, wenn die Längsführung zwei im Abstand voneinander angeordnete Kugelbüchsen umfaßt, da in diesem Fall eine noch bessere Geradführung erreichbar ist.

Da bei der Bearbeitung eines Arbeitsmodells vielfach mehrere Werkzeuge, wie beispielsweise ein Ausblockgerät und eine Vermessungsspitze zum Einsatz kommen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Arm an beiden Enden jeweils eine Spindelführung aufweist, in welcher eine die Werkzeugaufnahme haltende Arbeitsspindel parallel zur Säule verschieblich ist.

Insbesondere bei einem Arm, an dem zwei Werkzeugaufnahmen vorgesehen sind, kommt der Vorteil der linear verschieblichen Lagerung des Arms an dem Führungsteil zur Geltung, denn bei der erfindungsgemäßen Konstruktion ist automatisch sichergestellt, daß das jeweils nicht benutzte Werkzeug vom Benutzer weg nach hinten verschwenkt ist, und den Bewegungsspielraum dieses Benutzers überhaupt nicht einschränkt. In dem Fall, in dem dann das andere Werkzeug gebraucht wird, braucht lediglich eine Schwenkbewegung um 180° durchgeführt werden und das andere Werkzeug ist griffbereit.

Auch bei der Spindelführung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn diese zwei im Abstand voneinander angeordnete Führungshülsen aufweist, die vorzugsweise einstellbar sind, da somit zusätzlich zur möglichst exakten Führung des Arms relativ zur Säule ebenfalls eine möglichst exakte Führung der Arbeitsspindel gewährleistet ist.

Im Rahmen der vorteilhaften Ausgestaltung ist insbesondere daran gedacht, daß die eine Werkzeugaufnahme ein Ausblockgerät ist, in welche als Werkzeug eine Ausblockspitze einsetzbar ist und daß vorzugsweise die andere Werkzeugaufnahme ein Vermessungsgerät ist, in welche als Werkzeug eine Vermessungsspitze einsetzbar ist.

Insbesondere dann, wenn die Werkzeugaufnahme oder das Werkzeug eine Stromzuführung benötigen, wie zum Beispiel bei einem Ausblockgerät, ist es zweckmäßig, wenn die Säule eine axial Kabeldurchführung mit einer drehbar gelagerten Kabelverbindung aufweist.

Ferner ist es zusätzlich noch günstig, wenn die Arbeitsspindel eine axiale Kabeldurchführung zur Werkzeugaufnahme aufweist.

Weitere Merkmale und Vorteile sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.

Die Zeichnung zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Parallelführung.

Die in der Zeichnung dargestellte Parallelführungsvorrichtung umfaßt im einzelnen eine Grundplatte 10 mit einer auf einer vorderen Seite dieser Grundplatte angeordneten Arbeitsfläche 12. Auf einer hinteren Seite der Grundplatte 10 ist ein Gehäuse 14 mit einem zur Arbeitsfläche 12 ungefähr parallelen Gehäusedeckel 16 angeordnet, aus welchem sich eine Säule 18 erhebt. Die Säule 18 ist dabei mit ihrer Säulenachse 20 so ausgerichtet, daß die letztere senkrecht zu einer von der Arbeitsfläche 12 definierten Ebene verläuft. Um diese Säulenachse 20 in ihrer Winkelstellung relativ zur Arbeitsfläche 12 justieren zu können, durchdringt die Säule 18 den Gehäuse­ deckel 16 und ist sowohl an der Grundplatte 10 als auch an dem Gehäusedeckel 16 gehalten. Im Bereich des Gehäusedeckels 16 ist zur Halterung der Säule 18 ein sich auf diesem abstützen des Schwenklager 22 vorgesehen, welches ein Verkippen der Säulenachse 20 relativ zur Senkrechten der von der Ar­ beitsfläche 12 definierten Ebene erlaubt. Im Bereich der Grund­ platte 10 ist ein Ende 24 der Säule 18 in einem Justierblock 26 aufgenommen, welcher mittels Justierschrauben 28 gegen­ über einer Justierplatte 30 in Querrichtung verschieblich ist, wobei die Justierplatte 30 ihrerseits durch Justierschrau­ ben 32 senkrecht zur Querrichtung, d. h. in Längsrichtung, verschiebbar ist. Damit ist insgesamt das Ende 24 der Säule 18 in einer zur Arbeitsfläche 12 parallelen Ebene relativ zur Grundplatte 10 verschieblich.

An dieser Säule 18 ist ein Wellenführungsblock 34 mittels einer die Säule 18 umgreifenden Führungshülse 36 um die Säule 18 drehbar und in Längsrichtung der Säulenachse 20 verschieblich gelagert.

Um die Führungshülse 36 auf einer bestimmten Höhe festlegen zu können, ist unterhalb dieser ein Auflagering 38 vorge­ sehen, welcher mittels einer Stellschraube 40 an der Säule 18 festlegbar ist, so daß sich die Führungshülse 36 dann auf diesem Auflagering 38 abstützt.

Der Wellenführungsblock 34 umfaßt ferner zwei senkrecht zur Säulenachse 20 verlaufende, parallel zueinander ausge­ richtete und im Abstand voneinander angeordnete Wellen­ führungsbohrungen 42, in welche von beiden Seiten her einjustierbare Kugelbüchsen 44 eingesetzt sind. In jeder Wellenführungsbohrung 42 ist somit jeweils eine Führungs­ welle 46 durch zwei im Abstand voneinander angeordnete Kugel­ büchsen 44 in Längsrichtung der Wellenführungsbohrung 42 und somit senkrecht zur Säulenachse 20 verschieblich gelagert. Diese beiden Führungswellen 46 sind jeweils an ihren äus­ seren Enden durch einen Spindelführungsblock 48 starr mit­ einander verbunden, so daß die Einheit, bestehend aus den beiden Führungswellen 46 und den beiden an deren Enden ange­ ordneten Führungsblocks 48 als Ganzes einen Arm 50 bildet, welcher in einer senkrecht auf der Säulenachse 20 stehenden Bewegungsebene relativ zu dem Wellenführungsblock linear ver­ schieblich ist.

Jeder der Spindelführungsblocks 48 umfaßt eine als Ganzes mit 51 bezeichnete Spindelführung, welche jeweils aus einer Spin­ delführungsbohrung 52 sowie zwei jeweils an den Enden der Spindelführungsbohrung 52 angeordneten Führungshülsen 54 ge­ bildet ist. Die Spindelführungsbohrung 52 erstreckt sich dabei parallel zur Säulenachse 20.

In jeder Spindelführung 51 ist jeweils eine Arbeitsspindel 56 durch die beiden Führungshülsen 54 in Richtung der Arbeitsfläche 12 und parallel zur Säulenachse 20 verschieb­ lich gelagert, wobei ein Verschiebeweg dieser Arbeitsspin­ del 56 durch einen unteren Anschlagflansch 58 und einen oberen Anschlagflansch 60 begrenzt ist. In der Ausgangs­ stellung stehen die beiden Arbeitsspindeln 56 so, daß sie mit ihrem unteren Anschlagflansch 58 an einer Unterseite 62 des Spindelbührungsblocks 48 anliegen.

Um die Arbeitsspindel 56 in dieser Ausgangsstellung zu halten, ist eine koaxial zur Arbeitsspindel 56 angeordnete Rückstell­ feder 66 vorgesehen, welche sich einerseits auf der Oberseite 64 des Spindelführungsblocks 48 abstützt und andererseits den oberen Anschlagflansch 60 beaufschlagt.

Die in der Zeichnung auf der rechten Seite dargestellte Arbeitsspindel 56 bildet gemeinsam mit einem an deren der Arbeitsfläche 12 zugewandten Ende montierten Ausblock­ gerät 68 einen Ausblockarm 70.

Dieses Ausblockgerät 65 besitzt eine elektrisch beheizbare Ausblockspitze 72. Die Stromzuführung zu diesem Ausblock­ gerät 68 erfolgt über ein durch eine axiale Bohrung 74 der Arbeitsspindel 56 des Ausblockarms 70 herausgeführ­ tes Kabel 76, welches über einen Stecker 78, eine drehbare Kabelverbindung 80, ein koaxial durch die Säule 18 geführ­ tes Kabel 82 mit einem Stromregler 84 in Verbindung steht. Die drehbare Kabelverbindung 80 ist dabei vorzugsweise an einem dem Ende 24 entgegengesetzten oberen Ende 86 der Säule 18 angeordnet.

Der Stromregler 84 dient zur Einstellung der Temperatur an der Ausblockspitze und steht mit einem auf unterschied­ liche Spannung einstellbaren Netzanschlußteil in Verbin­ dung.

Parallel zum Stromregler 84 ist noch ein weiterer Strom­ regler 89 vorgesehen, welcher zur Regelung eines unab­ hängig von dem Ausblockgerät 68 handhabbaren elektrischen Wachsmessers dient.

Die in der Zeichnung auf der linken Seite angeordnete Ar­ beitsspindel 56 bildet zusammen mit einer an deren unterem Ende in einem Vermessungsgerät 87 gehaltenen Vermessungs­ spitze 88 einen Vermessungsarm 90.

Um die Positionen der Ausblockspitze 72 oder der Vermessungs­ spitze 88 festlegen zu können, ist die Arbeitsspindel 56 durch eine Feststellschraube 92 relativ zu ihrem jeweiligen Spindelführungsblock 48 in beliebigen Stellungen festlegbar, wobei nach Lösen der Feststellschraube 92 die Rückstell­ feder 66 jeweils die Arbeitsspindel 56 in ihre Ausgangs­ stellung überführt.

Ferner ist am Wellenführungsblock 34 eine Feststellschraube 94 vorgesehen, mittels welcher dieser Wellenführungsblock 34 an der Säule 18 gegen eine Verdrehung festlegbar ist. Schließlich ist auch noch eine Festlegung der Führungswel­ len 46 vorgesehen, wofür ebenfalls am Wellenführungsblock 34 eine Stellschraube 96 dient, welche eine oder beide Führungswellen 46 in der Wellenführungsbohrung 42 beauf­ schlagt.

Um ein Arbeitsmodell 98 in der erfindungsgemäßen Parallel­ führungsvorrichtung bearbeiten zu können, wird dieses auf einen Modelltisch 100 gespannt, welcher auf die Ar­ beitsfläche 12 aufsetzbar ist. Der Modelltisch 100 ist in der Regel mit einem Kugelgelenk versehen, so daß das Arbeitsmodell 98 relativ zur Arbeitsfläche 12 exakt justiert werden kann.

Das Bearbeiten des Arbeitsmodells 98 erfolgt nun so, daß entweder der Vermessungsarm 90 oder der Ausblockarm 70 nach vorne über das Arbeitsmodell 98 geschwenkt werden und durch Verschiebung des Arms 50 in der senkrecht zur Säulenachse 20 liegenden Bewegungsebene exakt über dem jeweils zu bearbeitenden Bereich positioniert werden. An­ schließend wird die jeweilige Arbeitsspindel 56 in Rich­ tung auf das Arbeitsmodell 98 zu der entsprechenden Arbeit bewegt.

Claims (13)

1. Parallelführungsvorrichtung für Zahnersatzarbeiten mit einer Grundplatte, mit einer sich von der Grundplatte senkrecht nach oben erstreckenden Säule, mit einem gegen­ über der Säule um eine zu einer Säulenlängsachse paral­ lelen Achse verschwenkbaren Führungsteil, mit einem am Führungsteil gelagerten und in einer senkrecht zur Säulen­ längsachse stehenden Bewegungsebene relativ zur Säule bewegbaren Arm und mit einer gegenüber dem Arm in Richtung auf die Grundplatte verschieblichen Werkzeugaufnahme, wobei der Arm relativ zum Führungsteil in einer in der Bewegungsebene liegenden Richtung linear verschieblich ist und wobei der Arm wenigstens ein Führungselement umfaßt, welches an dem Führungsteil in einer sich in der Bewe­ gungsebene erstreckenden Längsführung gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule (18) in ihrer Winkelstellung bezüglich einer Arbeitsfläche (12) der Grundplatte (10) justierbar ist.

2. Parallelführungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule in einem allseitig kippbaren Schwenklager (22) gehalten ist.

3. Parallelführungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule (18) im Abstand von dem Schwenklager (22) in einem festlegbaren Verschiebeglied (26) gehalten ist.

4. Parallelführungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (50) zwei sich parallel zueinander erstreckende und an ihren jeweiligen Enden starr miteinander verbundene Führungselemente (46) umfaßt.

5. Parallelführungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil (34) um seine Schwenkachse (20) um mindestens eine volle Umdrehung drehbar ist.

6. Parallelführungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil (34) an der Säule (18) durch eine diese umgebende, gegenüber der Säule (18) verdrehbare und in Richtung der Säulenlängsachse (20) verschiebliche Führungshülse (36) gelagert ist.

7. Parallelführungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsführung (42, 44) neben der Führungshülse (36) angeordnet ist.

8. Parallelführungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement mindestens eine Führungswelle (46) ist und daß die Längsführung mindestens eine Kugelbüchse (44) umfaßt.

9. Parallelführungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsführung zwei im Abstand voneinander angeordnete Kugelbüchsen (44) umfaßt.

10. Parallelführungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (50) an beiden Enden jeweils eine Spindelführung (51) aufweist, in welcher eine die Werkzeugaufnahme (68, 87) haltende Arbeitsspindel (56) parallel zur Säule (18) verschieblich ist.

11. Parallelführungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelführung (51) zwei im Abstand voneinander angeordnete Führungshülsen (54) aufweist.

12. Parallelführungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule (18) eine koaxiale Kabeldurchführung mit einer um die Säulenlängsachse (20) drehbaren Kabelverbindung (80) aufweist.

13. Parallelführungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsspindel (56) eine axiale Kabeldurchführung zur Werkzeugaufnahme (68) aufweist.