Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Arbeitsscheibe zur Verwendung an einem Mandrell oder Aufspannelement, beispielsweise Trennscheibe, Diamantscheibe, und/oder Polierscheibe gemäß Oberbegriff Patentanspruch 13. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Arbeitsscheiben-Mandrell-Kombination gemäß Oberbegriff Patentanspruch 16.

Arbeitsscheiben, insbesondere auch solche für eine Verwendung in der Dental-Technik sind in unterschiedlichsten Ausführungen, u. a. auch als Trennscheiben, Diamantscheiben oder Polierscheiben bekannt. Um derartige Arbeitsscheiben an eine rotierend angetriebene Aufnahme, beispielsweise an einem Spannfutter einer Arbeitsmaschine befestigen zu können, ist es erforderlich, die jeweilige Arbeitsscheibe zunächst an einem Mandrel oder Aufspannelement zu befestigen, welches im Wesentlichen aus einem mit der Maschinenaufnahme oder dem Spannfutter der Arbeitsmaschine verbindbaren Schaft und aus Mitteln zum lösbaren Befestigen der Arbeitsscheibe an einem Ende dieses Schaftes oder an einem dort gebildeten Kopfstück besteht. Diese Mittel zum lösbaren Befestigen der Arbeitsscheibe sind üblicherweise Spannmuttern oder Spannschrauben. Das Befestigen und Lösen einer Arbeitsscheibe an bzw. von dem Mandrel ist daher relativ zeitaufwendig, d. h. es werden hierfür üblicherweise etwa zwei Minuten benötigt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Mandrell aufzuzeigen, mit dem ein vereinfachtes und schnelles Befestigen und Lösen einer Arbeitsscheibe möglich ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Mandrell entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.

Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin, eine Arbeitsscheibe aufzuzeigen, die ein vereinfachtes und schnelles Befestigen sowie Lösen an einem Mandrel ermöglicht. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Arbeitsscheibe entsprechend dem Patentanspruch 13 ausgebildet. Eine Kombination bestehend aus wenigstens einer Arbeitsscheibe und einem passenden Mandrel ist entsprechend dem Patentanspruch 16 ausgeführt.

Das erfindungsgemäße Mandrel ist vorzugsweise so ausgebildet, daß das Fixieren der Arbeitsscheibe am Mandrell mittels eines Raststiftes erfolgt, der einen Stift schafft und an einem Ende dieses Schaftes ein Kopfstück bildet und mit seinem Schaft in eine achsgleich mit der Mandrell-Längsachse ausgebildete Öffnung des Mandrels einführbar und dort verrastbar ist, so daß die Arbeitsscheibe zwischen dem Kopfstück des Stiftes und einer Anlagefläche des Mandrels aufgenommen ist, und zugleich drehsicher auf der Aufnahme des Mandrels sitzt.

Die erfindungsgemäße Arbeitsscheibe eignet sich insbesondere zur Verwendung bei einem Mandrel, weiches für eine verdrehungssichere Befestigung der Arbeitsscheibe eine Aufnahme aufweist, die einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt besitzt und auf der die Arbeitsscheibe mit ihrer Befestigungsöffnung, die ebenfalls den von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweist, durch Aufschieben oder Aufsetzen formschlüssig befestigt werden kann.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen :

Figuren 1 und 2 ein Mandrell (Klickmandrell) zur Verwendung mit der erfindungsgemäßen Arbeitsscheibe in Seitenansicht sowie in Vorderansicht ; Figuren 3-5 einen Klickstift des Mandrels der Figuren 1 und 2 in zwei unterschiedlichen Seitenansichten sowie in einer Ansicht von dem unteren Stiftende ; Figur 6 eine Arbeitsscheibe gemäß der Erfindung in Draufsicht, Figur 7 die Arbeitsscheibe und das Mandrell in Seitenansicht ; Fig. 8 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mandrels in Seitenansicht, zusammen mit einer eingespannten Arbeits-oder Trennscheibe ; Fig. 9 und 10 jeweils in Einzeldarstellung und in Seitenansicht den Befestigungsstift sowie das Kopfstück des Mandrels der Figur 8 ; Fig. 11 in vereinfachter Darstellung und in Seitenansicht das Kopfstück sowie den Befestigungsstift eines Mandrels bei einer weiteren möglichen Ausführungsform.

Das in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete Mandrel dient zum Aufspannen von Arbeitsscheiben, beispielsweise von Trenn-, Diamant-und/oder Polierscheiben usw. für ihre Verwendung an einem nicht dargestellten Arbeitsgerät, beispielsweise an einem nicht dargestellten motorisch angetriebenen Spannfutter.

Das Mandrel 1 einstückig z. B. aus Metall oder einem anderen geeigneten Material gefertigt, und zwar mit einem Schaft 2 und einem Kopfstück 3, welches an einem Ende des Schaftes vorgesehen und ebenso wie der Schafft 2 rotationssymmetrisch zu einer Mandrell-Längsachse L ausgebildet ist. Der Schaft 2 und das Kopfstück 3 sind achsgleich miteinander angeordnet.

Im Kopfstück 3 ist eine an der dem Schaft 2 abgewandten Stirnseite 4 offene und achsgleich mit der Längsachse L ausgebildete Öffnung 5 vorgesehen. Weiterhin ist dort eine den Rand der Öffnung 5 umschließende Aufnahme 6 zur verdrehungssicheren Befestigung der jeweiligen Arbeitsscheibe gebildet. Die Aufnahme 6 ist von einem Vorsprung gebildet, der einen von der Kreisform abweichenden und an die Öffnung einer Arbeitsscheibe angepaßten Außendurchmesser besitzt.

Am Kopfstück 3 sind zwei einstückig mit diesem Kopfstück hergestellte blattfederartige Federabschnitte 7 gebildet, die beispielsweise durch Schlitzen oder Lasern aus dem Material des Kopfstückes 3 hergestellt sind. Diese Federabschnitte 7, die sich in Richtung der Längsachse L erstrecken, sind an ihrem der Stirnfläche 4 benachbarten Ende mit dem übrigen Kopfstück 3 verbunden und ragen mit ihrem anderen, der Stirnfläche 4 entfernt liegenden Federabschnittsende 7.1 in die Ausnehmung oder Öffnung 5 hinein.

Zum Fixieren der jeweiligen Trennscheibe am Kopfstück 3 dient ein Klickstift 8, der im Wesentlichen aus einem Schaft 9 mit einem Kopf 10 besteht. An seinem dem Kopf 10 entfernt liegenden Ende ist der Schaft 9 mit zwei Ausnehmungen 11 versehen, die ebenso wie die beiden Blattfederabschnitte 7 um 180° um die Längsachse L versetzt vorgesehen sind. Durch Einschieben des Schaftes 9 in die Öffnung 5 kann die jeweilige Arbeitsscheibe am Kopfstück 3 zwischen der dortigen Stirnfläche 4 und dem Kopf 10 gesichert werden, wobei eventuelle Differenzen in der Dicke der Arbeitsscheiben durch elastische Distanzscheiben ausgeglichen werden. Nachdem Einführen des Schaftes 9 in die Ausnehmung 5 rastet jeder blattfederartige Abschnitt 7 mit seinem Ende 7.1 in einer Ausnehmung 11 ein, so daß der Klickstift 8 im Mandrel 1 gesichert ist.

Durch Drehen des Klickstiftes 8 um 90° kann dieser entriegelt und dadurch die jeweilige Arbeitsscheibe vom Klickmandrell 1 abgenommen werden. Bei diesem Drehen gleitet das Ende 7. 1 jedes Federabschnitts 7 federnd radial nach außen bewegt aus der Ausnehmung 11 auf den diese Ausnehmung nicht aufweisenden Teil des Schaftes 9, so daß dieser dann aus der Öffnung 5 herausgezogen werden kann.

Das Aufspannen und Entfernen der jeweiligen Arbeitsscheibe auf bzw. von dem Mandrel 1 ist in wenigen Sekunden möglich, während bisher dieses Aufspannen relativ zeitintensiv war.

In der Figur 6 ist mit 12 die Arbeitsscheibe bezeichnet. Diese besitzt in der Mitte eine von der Kreisform abweichende Befestigungsöffnung 13, mit der die Arbeitsscheibe 12 auf die Aufnahme 6, die von dem über die Stirnfläche 4 wegstehenden Vorsprung gebildet ist, aufgesetzt werden kann. Die Querschnittsabmessungen und Querschnittsform der Öffnung 13 und der Aufnahe 6 sind identisch, so daß nach dem Aufsetzen die Aufnahme 6 formschlüssig in der Öffnung 13 aufgenommen ist.

Die Figur 7 zeigt in vereinfachter Darstellung die am Mandrel 1 befestigte und auf der Aufnahme 6 sitzende Arbeitsscheibe 12. Diese ist zwischen der Stirnfläche 4 und einer zusätzlichen Scheibe oder einem Ring 14 eingespannt, der aus einem gummielastischen MateriaJ besteht und sich gegen den Kopf 10 abstützt. Im einfachsten Fall ist der Ring 14 beispielsweise ein O-Ring.

Anstelle von oder aber zusätzlich zu der Scheibe oder dem Ring 14 ist es auch möglich, den Kopf 10 an seiner dem Schaft 9 zugewandten Seite dauerelastisch auszubilden, beispielsweise durch eine entsprechende Beschichtung oder aber die Scheibe oder den Ring 14 fest am Stift 8 bzw. dessen Kopf 10 vorzusehen.

Weiterhin ist es auch möglich, die jeweilige Arbeitsscheibe 12 an wenigstens einer Seite im Bereich der Öffnung 13 mit einem diese Öffnung umschließenden ringartigen, dauerelastischen Element oder Auftrag, beispielsweise mit einem Ring oder einer Scheibe aus einem dauerelastischen Material zu versehen.

Das in den Figuren 8-10 allgemein mit 101 bezeichnete Mandrell dient zum Aufspannen von Arbeitsscheiben 102, beispielsweise zum Aufspannen von Trennscheiben 102 oder anderen Arbeitsscheiben, wie z. B. Diamant-und/oder Polierscheiben usw. für die Verwendung an einem nicht dargestellten Arbeitsgerät, beispielsweise an einem nicht dargestellten, motorisch angetriebenen Spannfutter.

Das Mandrel 101 besteht im wesentlichen aus einem Schaft 103 zum Einspannen in dem Arbeitsgerät sowie aus einem einstückig mit dem Schaft 103 hergestellten Kopfstück 104, welches an einem Ende des Schaftes vorgesehen und ebenso wie der Schaft 103 rotationssymmetrisch zu einer Mandrell-Längsachse L ausgebildet ist. Der Schaft 103 und das Kopfstück 104 sind weiterhin achsgleich miteinander angeordnet.

Im Kopfstück 104 ist eine an der dem Schaft 103 abgewandten Stirnseite 105 offene und achsgleich mit der Längsachse L ausgebildete Öffnung oder Bohrung 106 vorgesehen. Weiterhin ist dort eine den Rand der Öffnung 106 umschließende Aufnahme 107 zur verdrehungssicheren Befestigung der Arbeitsscheibe 102 ausgebildet. Die Aufnahme 107 ist von einem Vorsprung gebildet, der einen von der Kreisform abweichenden und an eine Öffnung in der Arbeitsscheibe 102 angepaßten Außendurchmesser besitzt. Am Kopfstück 104 ist weiterhin ein in die Öffnung 106 radial hineinragender Vorsprung 108 vorgesehen, der bei der dargestellten Ausführungsform von einem in das Kopfstück bzw. in eine dortige Bohrung eingesetzten und in geeigneter Weise verankerten Zapfen gebildet ist.

Zum Fixieren der Arbeitsscheibe 102 am Kopfstück 104 dient ein Befestigungsstift 109, der im wesentlichen aus einem Schaft 110 und mit einem über die Außenfläche des Schaftes radial wegstehenden Kopf 111 an einem Ende des Schaftes besteht. An seinem dem Kopf 111 entfernt liegenden Ende ist der am Schaft 110 an seinem Umfang mit einer zu diesem Umfang hin offenen Nut 112 versehen, die gewindegang-oder wendelartig zur Achse des Schaftes 110 verläuft und sich über einen Umfangsbereich kleiner als 360'um den Schaft 110 erstreckt, beispielsweise über einen Winkelbereich von etwa 180°. Ausgehend von dem freien Ende ist der Schaft 110 in einem Umfangsbereich mit einer Abflachung 113 oder mit einer entsprechenden Ausnehmung versehen, in die der Boden der Nut 112 an einem Ende dieser Nut übergeht. Die Breite der Nut 112 sowie der radiale Abstand des Bodens dieser Nut von der Längsachse L'des Befestigungsstiftes 109 sowie auch die Tiefe der Abflachung 113 sind so gewählt, daß beim Einstecken des Schaftes 110 in die an den Durchmesser dieses Schaftes angepaßte Öffnung 106 der Vorsprung 109 zunächst in der Abflachung 113 Platz findet und dann durch Drehen des Befestigungsstiftes 109 um seine Achse L', die dann achsgleich mit der Achse L liegt, tritt der Vorsprung 108 in das offene Ende der Nut 112 ein, wobei beim weiteren Drehen durch den gewindeartigen Verlauf der Nut 112 der Kopf 111 des Befestigungsstiftes 109 axial in Richtung auf die Stirnfläche 105 des Kopfstückes 104 zu bewegt wird.

Auf dem Schaft 110 ist ein Ring 114 aus einem dauerelastischen Material, beispielsweise ein O-Ring angeordnet, der sich gegen die dem Schaft 110 zugewandte Seite des Kopfes 111 abstützt. Über diesen Ring 114 ist die jeweilige Arbeitsscheibe 102 dann bei am Kopfstück 104 befestigtem Befestigungsstift 109 gegen die Stirnfläche 105 angepreßt, d. h. die auf der Aufnahme 107 sitzende Arbeitsscheibe 102 ist dann zwischen der Stirnfläche 105 und dem Ring 114 eingespannt. Das Befestigen der Arbeitsscheibe 102 erfolgt in besonders einfacher Weise durch Einführen des Schaftes 110 in die Öffnung 106 und durch anschließendes Drehen des Befestigungsstiftes 109

um einen geringen Winkelbetrag, beispielsweise um einen Winkelbetrag von 90'oder etwas größer als 90°.

Durch entsprechendes Zurückdrehen des Befestigungsstiftes 109 und Entnehmen dieses Stiftes aus der Öffnung 106 ist ebenso ein schnelles Abnehmen der Arbeitsscheibe 102 möglich.

Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, die Nut 112 so zu formen, daß der Vorsprung 108 im verriegelten Zustand an der Nut 112 federnd einrastet, wofür die Nut 112 beispielsweise mit einer seitlichen Ausnehmung oder Erweiterung versehen ist, wie dies mit 112.1 in der Figur 2 angedeutet ist.

Die Figur 11 zeigt als weitere mögliche Ausführungsform ein Mandrel 1 a, bei dem am Kopfstück 4a bzw. an einem dortigen Vorsprung 7a ein weiterer elastischer Ring 115 vorgesehen ist. Dieser Ring 115 und auch der dem Ring 114 entsprechende Ring 14a besitzen einen im Vergleich zum Durchmesser des Schaftes 110 wesentlich größeren Durchmesser. Ebenso wie der Ring 115 ist somit auch der Ring 14a auf einem Vorsprung 16 vorgesehen, der am Befestigungsstift 9a am Übergang zwischen dem Schaft 110 und dem Kopf 111 gebildet ist. Die jeweilige Arbeitsscheibe 2 wird bei dieser Ausführungsform auf einem relativ großen Durchmesser zwischen den beiden Ringen 14a und 15a eingespannt. Das Mandrel 1 la eignet sich somit insbesondere auch für dünne Arbeitsscheiben, insbesondere auch für solche mit relativ großem Durchmesser.

Bezugszeichenliste 101, 101a Mandrell 102 Arbeitsscheibe 103 Schaft 104, 104a Kopfstück 105 Stirnfläche 106 Mandreilöffnung 107,107a Vorsprung 108 Vorsprung 109,109a Befestigungsstift 110 Schaft 111 Kopf 112 Nut 112.1 seitliche Ausnehmung 113 Abflachung 114, 114a elastischer Ring 115 elastischer Ring L, L'Längsachse