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Patent Searching and Data


Title:
INSTRUMENT FOR MACHINING WORKPIECES AND MATERIALS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/023142
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is an instrument for machining workpices, comprising a tool (2) which can be connected to a drive by means of a shaft (1), whereby said tool (2) can be set into rotating or oscillating motion. The tool (2) is provided with abrasive elements. An area (4) of the shaft is also provided with abrasive elements.

Inventors:
ENGLING HORST (DE)
Application Number:
PCT/DE2000/001222
Publication Date:
April 05, 2001
Filing Date:
April 13, 2000
Export Citation:
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Assignee:
HOPF RINGLEB & CO GMBH & CIE (DE)
ENGLING HORST (DE)
International Classes:
A61C3/02; A61C3/06; B23C5/08; B23D61/18; B23D71/00; B24D5/02; B24D7/18; B24D99/00; (IPC1-7): B24D5/02; B24D17/00; A61C3/02
Foreign References:
US5653627A1997-08-05
DE3545308A11987-06-25
US5916013A1999-06-29
US4581798A1986-04-15
EP0288614A11988-11-02
Attorney, Agent or Firm:
PFENNING MEINIG & PARTNER GBR (Kurfürstendamm 170 Berlin, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Instrument zum zerspanenden Bearbeiten von Werk stücken mit einem mit abrasiven Elementen verse henen Werkzeug und einem Schaft, der mit einer Antriebsvorrichtung verbindbar ist, die das Werkzeug in eine rotierende oder oszillierende Bewegung versetzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft zumindest über einen Teilbereich mit abrasiven Elementen versehen ist.
2. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das Werkzeug als Scheibe (2), Scheiben segment, Formkörper (13) oder als Balken ausge bildet ist, deren Oberflächen zumindest teilwei se mit den abrasiven Elementen versehen sind.
3. Instrument nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, daß die abrasiven Elemente als Schleif, Schneid, Sägeund/oder Fräsele mente ausgebildet sind, die jeweils einzeln oder in Kombination an dem Werkzeug und/oder dem Schaft (1) vorgesehen sind.
4. Instrument nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß Werkzeug (2,13) und Schaft unter schiedliche abrasive Elemente aufweisen.
5. Instrument nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß die Schleifelemente in Form von Dia mant, Korund oder anderen Schleifmaterialien ausgebildet sind, wobei das Werkzeug (2,13) und/oder der Schaft (1) mit den Schleifmateria lien belegt, beschichtet und/oder durchsetzt sind.
6. Instrument nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß die Scheibe 2, das Scheibensegment oder der Formkörper als drahtförmiger Körper ausge bildet sind.
7. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (2,13) und der Schaft (1) einstückig miteinander ver bunden sind.
8. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (2,13) und der Schaft (1) lösbar miteinander verbunden sind.
9. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß der Schaft (1) als Hülse ausgebildet ist.
10. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß die Schleifelemente an oder in einer Hülse aufgebracht sind, die auf dem Schaft (1) befestigbar ist.
11. Instrument nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das als Scheibe oder Scheibenelement ausgebildete Werkzeug dreidimen sional verformt ist.
12. Instrument nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß die Scheibe oder das Scheibenseg ment mittig eine Vertiefung aufweist, in der ein Befestigungselement für die Befestigung am Schaft (1) aufgenommen ist.
13. Instrument nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das als Scheibe oder Scheibensegment ausgebildete Werkzeug eine oder mehrere Erhebungen (8) aufweist.
14. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Verwendung im Dentalbereich und in der Indus trie.
Description:
Instrument zum zerspanenden Bearbeiten von Werkstücken und Werkstoffen Die Erfindung betrifft ein Instrument zum Bearbeiten von Werkstücken und Werkstoffen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Zur Bearbeitung schwer zugänglicher, relativ enger Materialbestandteile von Werkstücken werden nach dem heutigen Stand der Technik meist Werkzeuge, wie Stahl-, Diamant-oder Hartmetallfräsen genutzt. Dies gilt auch in dem Fall, daß Material abgetrennt werden muß, das heißt, daß eine Zerspanung des abzutrennen- den Materials nicht unbedingt notwendig ist. Zum Ab- trennen sind Schleifscheiben bekannt, diese sind je- doch nur in einer Tiefe bis zur Aufnahme der Scheibe, dem Schleifscheibendorn möglich. In diesem Fall ist die Eindringtiefe begrenzt.

In der Zahntechnik wird häufig mit Gips oder Hartgips ein Abbild des Zahnkranzes angefertigt, der zur Wei- terbearbeitung hinsichtlich der Herstellung einzelner Zähne störend den Lingualbereich mitabbildet. Dieser wird üblicherweise mit Hartmetallfräsen entfernt, wo- bei erhebliche Mengen von Staub anfallen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Instru- ment zum Bearbeiten von Werkstücken zu schaffen, das ein Werkzeug und einen Schaft aufweist, wobei das Werkstück auch in Eindringtiefen bearbeitbar sein soll, die nicht durch den Schaft begrenzt sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Hauptanspruches gelöst.

Entsprechend der Erfindung ist ein Schleifen oder Zerspanen über eine durch einen Schaft als Anschlag gekennzeichnete Tiefe dadurch möglich, daß der Schaft selbst, der mit einer Antriebsvorrichtung verbindbar ist, außerhalb des Befestigungsbereiches mit abrasi- ven Elementen wie einem Schleifbelag, mit Schneid-, Säge-und/oder Fräselementen versehen ist. Dadurch wird eine zerspanende Bearbeitung über den Anschlag hinaus ermöglicht. Der Schaft schleift, feilt oder fräst sich in das zu bearbeitende Material hinein.

Das Werkzeug, das als Scheibe, Scheibensegment, Form- körper, wie ein Flachzylinder oder als Balken ausge- bildet ist, ist in seinem Einsatz nicht mehr auf den Anschlag, der durch den Schaft gebildet wird, be- grenzt. Die zu entfernenden Materialteile werden nicht mehr komplett zerspant oder zerschliffen, son- dern im wesentlichen abgetrennt und nur im Schaftbe- reich findet noch eine vollständige Zerspanung oder ein Zerschleifen des zu entfernenden Materials statt.

Der Zeitaufwand für die notwendige Arbeit ist dadurch

geringer und die Umwelt wird mit weniger Staub oder kleinen Spänen belastet.

Dies gelingt beispielsweise auch bei der Bearbeitung eines Modells eines Gebisses in der Zahntechnik, da Staub vermieden werden kann, wenn der von dem Abdruck zu entfernende Gipsblock insbesondere im Lingualbe- reich abgeschnitten wird. Dabei wird das vorzugsweise als Scheibe ausgebildete Werkzeug von der offenen Seite angesetzt, bis zum Anschlag hineingeschliffen und von dort an mit der Scheibe und dem abrasiv be- legten Schaft weiter in das Material hineingeschlif- fen oder geschnitten, gesägt, gefeilt oder gefräst.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnah- men sind weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen möglich.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich- nung dargestellt und werden in der nachfolgenden Be- schreibung näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 eine perspektivische Ansicht auf das erfin- dungsgemäße Instrument nach einem ersten Ausführungsbeispiel, Figur 2 eine Seitenansicht auf das erfindungsgemäße Instrument nach einem zweiten Ausführungs- beispiel, Figur 3 eine schematische Ansicht auf das erfin- dungsgemäße Instrument während eines Bear- beitungsvorganges, Figur 4 eine perspektivische Ansicht auf einem bei dem erfindungsgemäßen Instrument verwende-

ten Schaft mit aufgeschobener und beliebig befestigter Hülsenform gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, Figur 5 eine Seitenansicht auf das erfindungsgemäße Instrument nach einem vierten Ausführungs- beispiel, und Figur 6 eine Teilansicht auf das erfindungsgemäße Instrument nach einem fünften Ausführungs- beispiel.

Das in Figur 1 dargestellte Instrument besteht aus einem Schaft 1 und einem Werkzeugteil, das im darge- stellten Ausführungsbeispiel als Scheibe 2 ausgebil- det ist. Die Scheibe 2 ist mittels einer Schraube 3 an dem Schaft 1 befestigt. Der Schaft 1 wird in das Handstück einer Antriebsvorrichtung eingesteckt, die den Schaft in rotierende oder in eine teilkreisförmig oszillierende Bewegung versetzt.

Die Schleifscheibe ist auf ihrer Oberseite und/oder Unterseite mit abrasiven Elementen, im dargestellten Ausführungsbeispiel mit Schleifelementen versehen, wobei die Schleifelemente als Diamant-, Korund-, Glas-oder sonstigen Schleifkörnern ausgebildet sind, die als Beschichtung oder Belegung auf dem scheiben- förmigen Träger aufgebracht oder in diesen eingebet- tet oder mit diesem durchsetzt sind. Beliebig ange- ordnete und geformte Löcher im Trägermaterial oder Aussparungen im abrassiven Bereich können den"Span- raum"und damit die Schnittgeschwindigkeit erhöhen.

Der scheibenförmige Träger kann dabei aus Kunststoff, Metall oder auch als drahtförmiger Körper ausgebildet sein. Die Oberseite und ggf. die Unterseite der Scheibe 2 sind eben, wobei die Schraube 3 bündig dar-

über-oder darunterliegend, zu der Scheibenoberfläche liegt und ggf. auch mit abrasivem Material angeordnet sein kann.

Der Schaft 1 ist über einen bestimmten Höhenbereich 4 vorzugsweise kurz über seiner Einspannstelle bis zur Scheibe 2 gleichfalls mit abrasiven Elementen bzw. abrasivem Material belegt, das in der Darstellung ebenfalls ein Schleifmaterial, wie Diamant, Korund, Glas, Kunststoff und/oder Metall sein kann.

In Figur 3 ist die Arbeitsweise des Instruments nach der Erfindung dargestellt und in Figur 3a) ist zu er- kennen, daß die Schleifscheibe 2 eine Nut 5 in das zu bearbeitende Material 6 entsprechend einer gewissen Tiefe eingearbeitet hat. Dabei kommt der Schleifbe- reich 4 des Schafts 1 noch nicht mit dem Material 6 in Berührung. In Figur 3b) hat das Instrument bzw. die Schleifscheibe 2 eine Nut 5 mit solcher Tiefe in das Material 6 geschliffen, daß auch der am Schaft 1 vorgesehene Schleifbereich 4 mit dem Material 6 in Berührung kommt und dieses zerspant bzw. abschleift.

Bei noch weiterer Bearbeitung in gleicher Richtung wird das überschüssige Material 7 abgetrennt.

In Figur 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dar- gestellt, bei dem die Scheibe 2 einstückig mit dem Schaft 1 verbunden ist. Dabei kann die Scheibe durch Schweißen, Nieten, Schrauben oder dergleichen mit dem Schaft 1 verbunden sein oder Scheibe 2 und Schaft 1 sind aus einem Stück gefertigt. Die Scheibe 2 ist auf ihrer Oberseite mit einem zentrischen Nippel 8 verse- hen, der in dem zu bearbeitenden Werkstück eine Riefe erzeugt. Selbstverständlich können weitere Erhöhungen oder Vertiefungen auf der Scheibe 2 vorgesehen sein.

Weiterhin kann je nach Anwendungszweck die Kante 9

mit Zähnen oder Schneiden ausgebildet sein, so daß sie als Säge oder Fräse dienen kann. In entsprechen- der Weise können Ober-und/oder Unterfläche der Scheibe mit Verzahnungen, Schneiden oder dergleichen versehen sein. Weiterhin können beliebig geformte Einschnitte in den Flächen vorgesehen werden, die zur Staubaufnahme dienen.

In Figur 4 ist ein hülsenförmiger Schaft 1 darge- stellt, der auf eine Achse oder einen Mandrell einer Antriebsvorrichtung aufsteckbar ist und über Frikti- onstechniken oder andere Verbindungsarten mit diesen fest verbindbar ist. In diesem dargestellten Ausfüh- rungsbeispiel weist der als Hülse ausgebildete Schaft 1 Schneiden 10 entsprechend einem Fräser auf. Eine mit Schleif-, Fräs-oder Sägeelementen versehene Scheibe entsprechend den obigen Ausführungen ist über eine Schraube 11 mit dem hülsenartigen Schaft 1 ver- bindbar. Selbstverständlich kann auch die Hülse an- stelle der Schneiden 10 mit anderen abrasiven Elemen- ten versehen sein. In einer anderen Ausführungsform wird die Hülse nicht als eigentlicher Schaft verwen- det, sondern auf den Schaft des Instruments aufge- steckt und mit dem Schaft verbunden.

Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des In- strumentes nach der Erfindung, wobei hier die Scheibe 2 mittig vertieft, d. h. dreidimensional verformt ist.

Dadurch kann eine Schraube oder ein sonstiges Befe- stigungsmittel 12 aufgesetzt werden, wobei sie bündig mit der Oberfläche der Scheibe 2 abschließt. Außerdem wird durch die Verformung die Biegesteifigkeit er- höht. Die Kante 9 der Scheibe 2 ist hier als Messer ausgebildet.

In Figur 6 ist noch ein weiteres Ausführungsbeispiel

dargestellt, bei dem das Werkzeugteil als zylindri- scher Körper 13 ausgebildet ist, der auf seiner Ober- und/oder Unterseite mit Schleifmittel belegt ist und auf dem Umfang 14 Fräselemente zur Bildung eines Frä- sers aufweist. Der abrasive Bereich 4 des Schaftes ist mit Messern oder Schneiden versehen.

In den dargestellten Ausführungsformen ist das Werk- zeugteil als runde Scheibe oder runder flacher Körper dargestellt. Selbstverständlich kann das Werkzeugteil auch eine andere Umfangsform, beispielsweise als Po- lygon ausgeführt sein und es sind jedoch auch andere als scheibenförmige Körper anwendbar. Insbesondere für eine oszillierende Bewegung kommt als Werkzeug- teil ein Scheibensegment mit den oben beschriebenen Eigenschaften, aber auch ein rotierender Balken mit Messern, Schneiden und/oder Schleifelementen in Be- tracht.