CS240609B1

CS240609B1 - High-speed drilling machine's handle collet

Info

Publication number: CS240609B1
Application number: CS842737A
Authority: CS
Inventors: Karel Trpka
Original assignee: Karel Trpka
Priority date: 1984-04-10
Filing date: 1984-04-10
Publication date: 1986-02-13
Also published as: CS273784A1

Abstract

Kleština násadce vysokootáčkových vrtaček, zejména pro upínání zubních nástrojů v turbínovém násadci, složená z osazeného ocelového válcového pouzdra vsazeného vnějším průměrem s přesahem v dutém hřídeli, jehož osový otvor je v přední části kleštiny shodný s průměrem a v zadní části je osový otvor o 2 až 4 8 menší než dřík nástroje, vyznačený tím, že ve střední části kleštiny (1) jsou vytvořeny radiální otvory (6), ze kterých vybíhají průřezy (7), zasahující na vnitřní konec kleštiny (1). Vyšší účinek spočívá v jednoduchosti, snížení pracnosti, zlevnění výroby a vyšší životnosti turbínového násadce.A collet of a high-speed drill handpiece, especially for clamping dental tools in a turbine handpiece, consisting of a fitted steel cylindrical sleeve inserted with an outer diameter with an overlap in a hollow shaft, the axial hole of which is identical to the diameter in the front part of the collet and in the rear part the axial hole is 2 to 4 8 smaller than the tool shank, characterized in that radial holes (6) are formed in the central part of the collet (1), from which cross-sections (7) extend, reaching the inner end of the collet (1). The greater effect lies in simplicity, reduced labor, cheaper production and higher service life of the turbine handpiece.

Description

(54) Kleština násadce vysokootáčkových vrtaček(54) Collet of handpiece for high speed drills

Kleština násadce vysokootáčkových vrtaček, zejména pro upínání zubních nástrojů v turbínovém násadci, složená z osazeného ocelového válcového pouzdra vsazeného vnějším průměrem s přesahem v dutém hřídeli, jehož osový otvor je v přední části kleštiny shodný s průměrem a v zadní části je osový otvor o 2 až 4 8 menší než dřík nástroje, vyznačený tím, že ve střední části kleštiny (1) jsou vytvořeny radiální otvory (6), ze kterých vybíhají průřezy (7), zasahující na vnitřní konec kleštiny (1). Vyšší účinek spočívá v jednoduchosti, snížení pracnosti, zlevnění výroby a vyšší životnosti turbínového násadce.Collet of handpiece for high-speed drills, in particular for dental tools in a turbine handpiece, consisting of a mounted steel cylindrical sleeve fitted with an outside diameter with an overhang in a hollow shaft, the axial hole of which is the diameter of the front of the collet. 4 8 smaller than the tool shank, characterized in that radial openings (6) are formed in the central part of the collet (1), from which cross-sections (7) extend, extending to the inner end of the collet (1). The greater effect lies in simplicity, reduced labor intensity, cheaper production and longer service life of the turbine handpiece.

Vynález se týká kleštiny násadce vysokootáčkových vrtaček, zejména pro upínání zubních nástrojů v turbínovém násadci.The invention relates to a collet of a handpiece of high speed drills, in particular for clamping dental tools in a turbine handpiece.

Základním konstrukčním dílem vysokootáčkové zubolékařské vrtačky je miniaturní turbína otáčející se rychlostí až 300 000 otáček za minutu, spojená přímo s pracovním nástrojem, nejčastěji zubolékařským vrtáčkem. S ohledem na požadavek velmi vysoké úhlové rychlosti musí být hnací i upínací zařízení malé a lehké. Pro upínání zubolékařských nástrojů se používají obvykle různé druhy kleštin. V případě vysokootáčkových vrtaček jsou síly přenášené kleštinou do rotujícího nástroje poměrně malé. Malý přenášený kroutící moment dovoluje použití jednoduchých upínacích prostředků, které mohou být vyrobeny i z umělých hmot.The basic component of a high-speed dental drill is a miniature turbine rotating at a speed of up to 300,000 rpm, directly connected to the working tool, most often a dental drill. Due to the very high angular velocity requirement, the drive and clamping devices must be small and light. Different types of collets are usually used for clamping dental instruments. In the case of high speed drills, the forces transmitted by the collet to the rotating tool are relatively small. The low torque transmitted allows the use of simple clamping means, which can also be made of plastics.

Na druhé straně se požaduje dostatečná přesnost upnutí zubolékařských nástrojů, jejich snadná a rychlá vyměnitelnost a dostatečná životnost upínacího mechanismu. V současné době se používá pro upínání nástroje v zubolékařských turbínových násadcích několika způsobů upnutí vrtáčku.On the other hand, a sufficient clamping accuracy of the dental instruments, their easy and quick interchangeability and a sufficient service life of the clamping mechanism are required. At present, several methods of drill clamping are used for clamping a tool in dental turbine handpieces.

Jedním z nich je použití plastikové trubičky vložené do turbínové hřídelky a zajištěné převlečnou maticí. Nevýhodou tohoto řešení je velmi nízká životnost a již po malém počtu výměn nástroje se projevující nesouosost upnutí. Výměnu plastikové trubičky musí provádět ošetřující velmi často. Přitom je tato práce značně obtížná.One is the use of a plastic tube inserted into the turbine shaft and secured with a cap nut. The disadvantage of this solution is the very low tool life and the clamping misalignment can be seen even after a small number of tool changes. The plastic tube must be replaced very often by the caregiver. This work is very difficult.

Jiným řešením je použití kovových upínacích kleštin obdobných kleštinám používaným u obráběcích strojů. Jejich principem je uchyceni nástroje segmenty vytvořenými obvykle proříznutím stěny trubkové kleštiny. Tyto pružící segmenty svírají dřík zubolékařského nástroje bud vlastní silou vyvolanou přadpružením, nebo přídavným perem anebo vtlačením kleštiny do vhodného, obvykle kónického protíkusu. Je známá i kleština samosvorná, opatřená na svém tělese výstupkem, který zasahuje do vybrání v závěrné matici. Závěrná matice kleštiny našroubovaná na ose turbíny .unáší s sebou prostřednictvím výstupku kleštinu s upnutým nástrojem.Another solution is to use metal collets similar to those used in machine tools. Their principle is to grip the tool with segments created usually by cutting the wall of the pipe collet. These spring segments grip the shank of the dental instrument either by its own force induced by springing, or by an additional tongue, or by pressing the collet into a suitable, usually conical counterpart. A self-locking collet is also known, provided with a projection on its body which extends into the recesses in the lock nut. The collet lock nut screwed on the turbine axis carries the collet with the clamped tool through the projection.

Kroutící moment vyvolaný prací nástroje, která je současně úměrná zatížení, zvyšuje sevření dříku kleštinou. Tyto kovové, zdánlivě dokonalé kleštiny mají rovněž řadu nedostatků. Samopružicí kleštiny se rychle opotřebovávají a vyžaduji častou a pracnou výměnu, obvykle servisním technikem.The torque generated by the washing tool, which is proportional to the load, increases the grip of the shank. These metal, seemingly perfect collets also have a number of drawbacks. Self-retaining collets wear quickly and require frequent and laborious replacement, usually by a service technician.

Kleštiny s uzamykáním mají dobrou životnost, výměna pracovního nástroje je však u nich zdlouhavá a vyžaduje pomocné nástroje. Totéž platí o naposled zmíněné kleštině, u které se navíc objevuje poškození vyvolané při uvolňování závěrné matice, příliš pevně dotažené prací s rozměrnějším zubolékařským nástrojem.Locking collets have a good lifetime, but the tool change is tedious and requires auxiliary tools. The same is true of the latter collet, in addition to the damage caused by the loosening of the lock nut, which is too tightly tightened by working with a larger dental instrument.

Další nevýhodou všech zmíněných kovových kleštin je jejich výrobní složitost a pracnost. S ohledem na jejich malé rozměry vyžaduje jejich výroba speciální dovážené výrobní zařízení.Another disadvantage of all said metal collets is their manufacturing complexity and laboriousness. Due to their small size, their production requires special imported production equipment.

iand

Všechny uvedené nedostatky odstraňuje nová samoupínací kleština podle vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom, že ve střední části kleštiny jsou vytvořeny radiální otvory, ze kterých vybíhají průřezy, zasahující na vnitřní konec kleštiny. Kleština je kovová a její vyšší účinek spočívá v jednoduchosti a nižší pracnosti ve srovnání s dosud známými kovovými kleštinami. Oproti stávajícím kleštinám má vysokou životnost při dokonalé centricitě upnutí. Podle provedených dlouhodobějších zkoušek přesahuje životnost turbínového násadce. Materiál na její výrobu není třeba dovážet.All these drawbacks are overcome by the new self-clamping collet according to the invention, which consists in the fact that radial openings are formed in the central part of the collet, from which cross-sections extend to the inner end of the collet. The collet is metal and its higher effect lies in simplicity and less effort compared to previously known metal collets. Compared to existing collets, it has a long service life with perfect centric clamping. According to the longer-term tests performed, the service life of the turbine handpiece exceeds. Material for its production does not need to be imported.

Vkládání a vyjímání nástrojů do turbínového násadce, opatřeného touto kleštinou se provádí pomocí jednoduchého přípravku. Sily pro zasunutí i vyjmutí nástroje jsou přibližně stejné a nemění se s opotřebením kleštiny.The insertion and removal of the tools into the turbine handpiece provided with this collet is accomplished by a simple tool. The insertion and removal forces are approximately the same and do not change with the collet wear.

Příklad konkrétního provedení kleštiny podle vynálezu je na připojeném výkresu, kde je znázorněna kleština s vysunutým vrtáčkem v osovém řezu.An example of a specific embodiment of the collet according to the invention is shown in the accompanying drawing, where the collet with the drill extended is shown in axial section.

Kleštinu 1_ násadce vysokootáčkových vrtaček tvoří válcové těleso zhotovené z oceli vhodně zušlechtěné. Pro vysokou životnost je rozhodujícím faktorem správná volba materiálu a jeho tepelného zpracování. Přední centrační část 2 kleštiny 2 zajišíuje přesné vedení dříku nástroje 2· 2a část 2 je kleština 2 s přesahem upevněná v dutém hřídeli _8 vysokootáčkové hnací turbíny. Zadní část 2 kleštiny 2 o vnitřním osovém průměru menším než průměr dříku nástroje 2 zajišřuje svým rozdělením průřezu 1_ na dvě poloviny, symetrické k rovině procházející osou kleštiny 1., pružné uchycení dříku nástroje 2· Pro velikost fixačních sil je rozhodující dimenzování střední části 2 kleštiny 2* V této zeslabené střední části 5 se realizuje hlavní část pružné deformace tělesa kleštiny 2 při upnutí nástroje _3. O velikosti deformačních sil střední části 2 spolurozhoduje i velikost radiálního otvoru J5 s osou kolmou k ose kleštiny 2« Tento otvor 6, který je zakončen průřezem 2 současné brání vzniku případných trhlin v materiálu střední částí 5 kleštiny 2·The collet 7 of the handpiece of the high-speed drills consists of a cylindrical body made of steel, suitably tempered. For a long service life, the decisive factor is the right choice of material and its heat treatment. The front centering part 2 of the collet 2 ensures accurate guidance of the tool shank 2 · 2a. The part 2 is an overlapping collet 2 mounted in the hollow shaft 8 of the high speed drive turbine. The rear part 2 of the collet 2 with an inner axial diameter smaller than the diameter of the tool shank 2, by dividing the cross-section 7 into two halves symmetrical to the plane passing through the axis of the collet 1, resilient gripping of the tool shank 2 In this weakened central part 5, a major part of the elastic deformation of the collet body 2 is realized when the tool 3 is clamped. The size of the deformation forces of the central part 2 is also determined by the size of the radial hole J5 with the axis perpendicular to the axis of the collet 2.

Vynálezu lze využít zejména při výrobě zubolékařské techniky i v jiných oborech, např. v elektrotechnickém průmyslu.The invention can be used in particular in the manufacture of dental technology in other fields, for example in the electrical industry.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Collet of handpiece for high-speed drills, in particular for clamping dental instruments in a turbine handpiece, consisting of a mounted steel cylindrical sleeve with its outer diameter overhang in a hollow shaft, the axial hole of which is equal to the shank diameter in the front and 2 to 4% smaller than the tool shank, characterized in that radial openings (6) are formed in the central part (5) of the collet (1), from which cross-sections (7) extend to the inner end of the collet (1).