CH383547A - Winkelstück mit Turbinenantrieb, insbesondere für zahnärztliche Zwecke - Google Patents

Description

  
 



  Winkelstück mit Turbinenantrieb, insbesondere für zahnärztliche Zwecke
Es sind Winkelstücke mit Turbinenantrieb bekanntgeworden, welchen die für den Antrieb benötigte Druckluft sowie das zur Kühlung des rotierenden Werkzeuges benötigte Wasser durch eine Schlauchleitung zugeführt werden. Üblicherweise wird die Druckluft einem Kompressoraggregat entnommen und über ein Kontrollgerät dem Winkelstückgriff zugeleitet.

   Ein besonderes Kontrollgerät enthält Regel- und Anzeigegeräte für den Betriebsdruck, ein Gefäss mit einer Einfüllöffnung zur Speicherung von Wasser, regelbare oder automatisch geregelte Heizkörper zur Vorwärmung von Luft und Wasser, magnetisch mittels Fusskontaktes fernbetätigte Ventile zur Steuerung und Schaltung des Zuflusses von Luft und Wasser zum Winkelstück sowie einen Ölbehälter samt Zerstäubergerät zur Erzeugung eines feinen   Ölnebels,    welcher der Antriebsluft zwecks Schmierung der Turbinenlagerung zugesetzt wird. Es sind auch Betriebs aggregate vorgeschlagen worden, in welchen die Kompressoranlage und das Kontrollgerät in einem Gehäuse vereinigt sind, wodurch eine sichtbare Verbindungsleitung zwischen Kompressor und Kontrollgerät entfällt.

   Weiter sind turbinengetriebene Winkelstücke bekannt, welche an ein Kontrollgerät angeschlossen sind und zur Vermeidung der körperlich anstrengenden Fussschaltung mit einer am Griffteil des Winkelstückes angeordneten Steuervorrichtung für die der Turbine zugeleitete Druckluft ausgestattet sind. Bei dieser Art turbinengetriebener Winkelstücke handelt es sich um einen indirekten Antrieb des Winkelstückes durch einen auf ein Reduziergetriebe einwirkenden Turbinenläufer, welcher im Bereich eines am Kontrollgerät einstellbaren   Höchstdruckes    durch Variation des zugeleiteten Luftstromes mit Hilfe des von Hand gegen die Wirkung eines federbelasteten Regelorgans ausgeübten Druckes mit verschiedenen Drehzahlen betrieben werden kann.

   Diese Instrumente haben den Nachteil, dass zur Steuerung des Luftzuflusses die Hand des Operateurs eine sowohl räumlich wie in bezug auf den auszuübenden Fingerdruck für jeden Betriebszustand eine vorbestimmte Stellung einnehmen muss, was eine Verkrampfung der Arbeitshand zur Folge hat und den Bohr- oder Schleifvorgang ungünstig beeinflusst. Es ist weiter von Nachteil, dass für die Zuführung von Kühlwasser zusätzliche Schaltorgane betätigt werden müssen, was bisher durch elektro-pneumatische Fussschaltung oder Betätigung eines vom Patienten selbst oder einer Assistenz zu bedienenden Schaltorgans erfolgen kann. Es ist auch schon ein Winkelstück bekanntgeworden, bei welchem zur Steuerung des Druckluftstromes und der Wasserzuführung Ventile am Handgriff des Winkelstückes vorgesehen sind, die über einen gemeinsamen Handhebel betätigbar sind.

   Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Geräte besteht aber darin, dass die Vorwärmung von Luft und Wasser im Kontrollgerät räumlich entfernt vom Winkelstück erfolgt, wodurch infolge Abkühlung in den Zuleitungen nach Arbeitspausen stets unterkühlte Luft bzw. unterkühltes Wasser zum Instrument gelangen. Ein weiterer Nachteil ist darin gelegen, dass zum Ausgleich des in den Zuleitungen entstehenden Wärmeverlustes die Vorwärmung der Luft sowie des gesamten Wasservorrates auf eine gegenüber der benötigten Temperierung wesentlich erhöhte Temperatur erfolgen muss, was zusätzlichen Leistungsaufwand, grössere Heizkörper und thermostatische Schaltung derselben erfordert. Mit Rücksicht auf den Leistungsverbrauch ist daher auch die Menge des zu speichernden Wassers begrenzt, was den weiteren Nachteil des häufigen Nachfüllens ergibt.



   Die Erfindung betrifft ein Winkelstück mit Turbinenantrieb, insbesondere für zahnärztliche Zwecke, mit durch eine Handhabe betätigten Ventilen für die   Luft- und    Wasserzufuhr von einem Betriebs  aggregat, das mit dem Winkelstück durch eine biegsame Anschlussleitung verbunden ist. Um die den geschilderten bekannten Winkelstücken und Betriebsaggregaten anhaftenden Nachteile zu vermeiden, sind erfindungsgemäss innerhalb des Winkel stückes elektrisch betriebene Vorwärmer für die Luft und das Wasser sowie die Organe zur Steuerung und Regelung der den Vorwärmern vom Betriebsaggregat unter Druck zugeführten Betriebsmittel angeordnet.



   In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch das Winkelstück, Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt durch die   Griffhülse    des Winkelstückes mit Handschalter und Steuerventil, Fig. 3 ein Schema des Winkelstückes samt Betriebsaggregat in einfachster Anordnung bei direkter Leitungsverbindung, Fig. 4 ein ähnliches Schema mit zwischen Winkelstück und Betriebsaggregat liegender Kupplungsverbindung, Fig. 5 ein Schema des Winkelstückes samt Betriebsaggregat in Einbau-Ausführung zur Montage in zahnärztliche Einheitsgeräte und Fig. 6 ein Schema des Winkelstückes samt Wasserbehälter und Stromquelle zum Anschluss an vorhandene Druckluftaggregate.



   Das Winkelstück wird überlicherweise durch eine flexible Anschlussleitung 1, welche als Koaxialleitung ausgebildet sein kann, mit dem Drucklufterzeuger, dem Wasserbehälter und einer Stromquelle verbunden. Die Druckluft tritt durch einen Anschlussnippel 2 über die Rohrleitung 3 in den   Ölzerstäuber    4 ein und verlässt diesen durch die Rohrleitung 5 unter Mitführung eines feinen Nebels zerstäubten, aus dem Vorratsbehälter 6 in sehr geringer Dosierung entnommenen Öles. Die Zerstäubung des Öles erfolgt zweckmässig durch Injektorwirkung der durchströmenden Luft auf eine mit dem Ölbehälter 6 in Verbindung stehenden Düse 7 unter Drosselung des Ölausflusses.



  Um den Ölbehälter 6 nach aussen dicht abschliessen zu können, was vorteilhaft durch eine mit Schauglas 8 versehene Verschlussschraube 9 erfolgt, wird zur Förderung von Öl der zwischen Eintrittsöffnung 10 und Injektordüse 7 infolge Querschnittsverengung entstehende Druckunterschied in Richtung der Pfeile a, b und c in an sich bekannter Weise benützt.



  Das aus dem Behälter 6 zur Düse 7 strömende Ö1 muss durch einen den Durchfluss hemmenden, unter dem Druck einer Schraube 11 stehenden Filzpfropfen   lla    fliessen, wobei durch Pressung dieses Filzes der Durchfluss bei den gegebenen Druckverhältnissen genau eingestellt werden kann. Der ungewollte Austritt von Öl bei Nichtbenützung des Instrumentes wird dadurch verhindert, dass die Verbindungen des Ölraumes 6 mit den Luftkanälen 3 und 5 durch Kapillaröffnungen hergestellt werden. Vom Ölzerstäuber strömt die Luft über ein Ventil 12, welches der Regelung der Durchflussmenge dient und durch eine Handhabe 13 betätigt werden kann, zum elektrisch beheizten Vorwärmer 14 und von diesem weiter durch das über einen Handschalter 15 betätigte Kolbenventil 16 zur Turbine des Winkelstückkopfes 17.

   Das Kolbenventil 16 wird zur gleichzeitigen   Aus- und    Einschaltung des Luft und Wasserstromes benützt und ist in der Folge noch näher beschrieben.



   Vom Anschlussnippel 18 strömt das dem Winkelstück zugeleitete Wasser über ein Drosselventil 19, welches der Regelung der Durchflussmenge dient und mit einer Handhabe 20 betätigt werden kann, durch die elektrisch beheizte Heizschlange 21 zum Kolbenventil 16 und von dort zur Austrittsdüse 22 in Nähe des Winkelstückkopfes. Zur Beheizung des Luftvorwärmers 14 und des Wasservorwärmers 21 wird auf Niederspannung transformierter Wechselstrom aus den Zuleitungen 23, 23a benützt, welcher über die Schalter 24 und 25 den Heizkörpern der Vorwärmer 14, 21 zugeführt wird. Der Schalter 24 wird durch eine Kupplung 26 gleichzeitig mit dem Kolbenventil 16 betätigt, wodurch Luft und Wasser kurz nach der Einschaltung des Flusses erwärmt in den Winkelstückkopf eintreten.

   Der Schalter 25 hat Ruhekontakt und wird bei Absperrung des Wasserdurchflusses geöffnet, um eine   Überhitzung    des Vorwärmers 21 zu verhindern. Es ist weiter möglich, eine Regelung der Heizleistung des Heizkörpers im Vorwärmer 21 vorzusehen, um die Wassertemperatur insbesondere bei verändertem Durchfluss regeln zu können. Das zur   Aus- und    Einschaltung des Luftund Wasserdurchflusses vorgesehene Ventil ist als Kolbenventil ausgebildet und wird durch einen Kniehebelschalter betätigt. Dabei wird durch Fingerdruck auf eine Hebelklappe 27 über einen auf der Lauffläche 28 rollend geführten Kniehebel 29 der Druck einem axial bewegten, in einer Lagerbuchse 30 geführten Stift 31 mitgeteilt und auf den Kolbenschieber 32 des Ventilkörpers 33 als Axialbewegung übertragen.

   Die Hebelklappe 27 des auf die beschriebene Weise gebildeten Kniehebelschalters 27-31 ist im Griff des Winkelstückes zu der aus Griffachse und Kopfachse gebildeten Ebene geneigt angeordnet, so dass sie vom Daumen der den Griff des Winkelstückes haltenden Hand ohne Schwierigkeit niedergedrückt werden kann und eine verkrampfte Stellung der Arbeitshand damit vermieden ist. Der Kniehebel 29 schliesst in der Einschaltstellung der Hebelklappe 27 mit dem von ihm betätigten, auf den Kolbenschieber 32 einwirkenden Stift 31 einen Winkel von nahezu   180    ein. Der Kolbenschieber 32 steht unter ständiger Einwirkung der aus dem Rohr 34 eintretenden Druckluft und wird dadurch stets in die gezeichnete Ausschaltstellung gedrückt, in welcher die Hebelklappe 27 mit der Aussenfläche des Griffes ebenflächig abschliesst.

   Diese Anordnung erübrigt vorteilhaft den Einbau von Rückstellfedern und ermöglicht die Herstellung des Ventils aus nur zwei Bestandteilen. Der Kniehebelschalter 27-31 ist in eine seitliche Ausnehmung des Griffes für den Durchtritt passend eingesetzt und in ihr befestigt.



  Entlang der Bohrung 35 des Kolbenschiebers 32 kann die Druckluft in Einschaltstellung durch das Querloch 36 in den Ausströmkanal 37 gelangen, während das durch ein Zuleitungsrohr 38 einströ  mende Wasser in Einschaltstellung des Kolbenschiebers über den ringförmigen Querschnitt der Rille 39 in den Ausströmkanal 40 und weiter durch die Rohrleitung 41 zum Winkelstückkopf gelangt. Es ist zweckmässig, zwischen dem Querloch 36 und der Rille 39 eine weitere Rille 42 mit einem Durchgang 43 zur Bohrung des Kolbens anzubringen, wodurch die im Kolbengehäuse befindliche Druckluft von allen Seiten abdichtend gegen das Austreten des unter geringerem Druck stehenden Wassers wirkt und besondere Dichtungen fortfallen können.



  Eine besondere Annehmlichkeit in der Handhabung des Schalters 15 ist dadurch gegeben, dass infolge der Kniehebelwirkung gegen den konstanten Gegendruck des Kolbens kein spürbarer Fingerdruck auf den Schalter auszuüben ist, weshalb die Haltung der Einschaltstellung nicht empfunden wird. Durch die beschriebene Ausbildung des Winkelstückes wird die Vorwärmung von Luft und Wasser unmittelbar im Winkelstück vorgenommen, so dass diese Betriebsmittel stets die benötigte Temperatur aufweisen und auch nach Arbeitspausen sofort immer wieder richtig temperierte Betriebsmittel zuströmen, da Zuleitungen, in welchen nach Arbeitspausen unterkühlte Betriebsmittel sich befinden, vermieden sind.

   Unter Umständen kann es genügen, wenn nur die Luft in erwärmtem Zustand zugeführt wird, wenn wenig Wasser zum Versprühen zugeführt wird, da die Erwärmung des Wassers durch die erwärmte Luft selbst im genügenden Masse erfolgen kann.



   Das Winkelstück 44 wird in bekannter Weise an einen Drucklufterzeuger 45 an einen Wasservorratsbehälter 46 sowie eine durch einen Schalter 47 an das Stromnetz anzuschliessenden Transformator 48 gekuppelt (Fig. 3). Es ist möglich, in die Verbindungsleitung 49, 49' zwischen Winkelstück 44 und Betriebsaggregat eine Kupplung 50 einzuschalten, was dann von Vorteil sein kann, wenn das Betriebsaggregat entfernt vom Winkelstück aufgestellt wird und der zwischen Kupplung 50 und Betriebsaggregat verlaufende Zuleitungsschlauch auf dem Fussboden verlegt werden soll (Fig. 4).

   Es ist ebenfalls möglich, Betriebsaggregat und Zuführungsleitung innerhalb des Gehäuses 51 eines zahnärztlichen Einheitsgerätes unterzubringen, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, und es kann ferner gemäss Fig. 6 der Wasserbehälter 46 mit Transformator 48 zu einem Gerät zusammengebaut sein, welches an eine vorhandene Druckluftquelle 52 und an das Stromnetz anzuschliessen ist.



   In allen beispielsweise angeführten und weiters möglichen Kombinationen von Betriebsaggregaten und Winkelstück ist üblicherweise der Wasserbehälter derart installiert, dass der Wasservorrat unter geringerem Druck als die Druckluft dem Winkelstück zugeleitet werden kann.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Winkelstück mit Turbinenantrieb, insbesondere für zahnärztliche Zwecke, mit durch eine Handhabe betätigten Ventilen für die Luft- und Wasserzufuhr von einem Betriebsaggregat, das mit dem Winkelstück durch eine biegsame Anschlussleitung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Winkelstückes (44) elektrisch betriebene Vorwärmer (14 bzw. 21) für die Luft und das Wasser sowie die Organe zur Steuerung und Regelung der den Vorwärmern vom Betriebsaggregat (45-48) unter Druck zugeführten Betriebsmittel angeordnet sind.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Winkelstück nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Luft- und Wasserzufuhr gemeinsam steuerndes Ventil (16) als Kolbenschieber (32) ausgebildet ist, der in der Achsrichtung des Winkelstückes beweglich geführt ist und gegen den Druck des auf ihn einwirkenden gasförmigen Betriebsmittels durch eine durch Fingerdruck betätigbare tastenförmige Hebelklappe (27) in seiner Einschaltstellung halfbar ist, so dass die Absperrung des Zuflusses der gasförmigen und flüssigen Betriebsmittel bei nicht betätigter Taste selbsttätig erfolgt.

   2. Winkelstück nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenschieber (32) mit einem Kniehebelschalter (27 bis 31) derart zusammenwirkt, dass die quer zur Griffachse ausgeübte Schaltbewegung über den Kniehebel (29) in eine axial auf den Kolbenschieber (32) wirkende übersetzbar ist und dass die aus dem Handgriff des Winkelstückes hervorragende Hebelklappe (27) in der Einschaltstellung mit der Aussenfläche des Griffes gleichflächig abschliesst.

   3. Winkelstück nach den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kniehebel (29) in der Einschaltstellung der Hebelklappe (27) mit dem von ihm betätigten, auf den Kolbenschieber (32) einwirkenden Stift (31) einen Winkel von nahezu 1800 einschliesst.

   4. Winkelstück nach den Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelklappe (27) des Kniehebelschalters (27-31) im Griff des Winkelstückes zu der aus Griffachse und Kopfachse gebildeten Ebene geneigt angeordnet ist.

   5. Winkelstück nach den Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kniehebelschalter (27-31) in eine seitliche Ausnehmung des Griffes für den Durchtritt passend eingesetzt und in ihr befestigt ist.

   6. Winkelstück nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Griffteil des Winkelstückes ein Ölbehälter (6) mit in den Druckluftstrom wirkendem Zerstäuber (4, 5, 7) angeordnet ist.

   7. Winkelstück nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizkörper der Vorwärmer (14 und 21) über einen vom Betätigungsorgan (32) des die Luft- und Wasserzufuhr gemeinsam steuernden Ventils (16) beeinflussten Schalter (24) an die Stromquelle anschaltbar sind.

   8. Winkelstück nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schalter (24) ein zweiter Stromschalter (25) im Griff des Winkelstückes vorgeschaltet ist, der mit dem Betätigungsorgan (20) eines Drosselventils (19) zur Regelung der Wasserdurchflussmenge in der Schliessstellung des Ventils (19) zur Unterbrechung der Stromzufuhr zusammenwirkt.

   9. Winkelstück nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasservorratsbehälter (46) und die Stromquelle (48) für die Beheizung der gasförmigen und flüssigen Betriebsmittel zu einem Gerät vereinigt sind, welches an eine vorhandene Druckgasquelle (52) einerseits und an das Stromnetz anderseits anschliessbar ist (Fig. 6).

   10. Winkelstück nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in die Verbindungsleitung (49', 49) zwischen Winkelstück (44) und Betriebsaggregat (45-48) ein Kupplungselement (50) eingeschaltet ist (Fig. 4).

   11. Winkelstück nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sein Betriebs aggregat (45-48) in das Gehäuse (51) eines zahnärztlichen Einheitsgerätes eingebaut ist (Fig. 5).